صفحة 41 - كتاب إنترنت الأشياء - الصف 11 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

📚 بيانات إنترنت الأشياء IoT Data

المفاهيم الأساسية

بيانات إنترنت الأشياء: بيانات ذات قيمة عالية تُنشأ بواسطة مليارات الأجهزة، تسمح للمؤسسات بتحليلها لتقديم خدمات جديدة تحسن تجربة المستخدم أو تخفض التكاليف أو تخلق مصادر إيرادات جديدة.

خريطة المفاهيم

```markmap

إنترنت الأشياء: ملخص التعلم والمصطلحات

ماذا تعلمت

تعريف إنترنت الأشياء وتاريخه

التمييز بين استخدامات تطبيقات إنترنت الأشياء

فهم مساهمة إنترنت الأشياء في التقنيات الناشئة

وصف الكائنات الذكية واستخداماتها

تصنيف المستشعرات والمشغلات في الكائنات الذكية

أهداف الوحدة 2: إنترنت الأشياء في حياتنا

فهم طبقات الحوسبة

#### السحابية

#### الضبابية

##### أساسيات الحوسبة الضبابية

###### الهدف

###### المزايا

####### المعرفة الضمنية بالموقع وانخفاض التأخير الزمني

####### التوزيع الجغرافي

####### النشر في نقاط نهاية إنترنت الأشياء

####### الاتصال اللاسلكي

####### استخدام التطبيقات الفورية

##### المفاهيم المرتبطة

###### التأخير الزمني (Latency)

###### نقطة النهاية (Endpoint)

###### البوابة (Gateway)

#### الطرفية

##### نقاط نهاية الحوسبة الطرفية

###### المفهوم: أجهزة إنترنت الأشياء ذات قدرة حوسبة لإجراء تحليلات على مستوى منخفض

###### الفوائد

####### سرعة الاستجابة للأحداث القريبة

####### تقليل زمن الاستجابة

####### تصفية وتحليل وإدارة البيانات

##### العمل مع الحوسبة الضبابية

###### آلية العمل

####### تتطلب طبقة اختزال لواجهات برمجة التطبيقات (APIs)

####### تتطلب آلية لدعم المحاكاة الافتراضية

###### تدفق البيانات

####### العقد الضبابية تتصل بأقرب طرف للشبكة

####### تطبيق إنترنت الأشياء يتصل بالطبقة السحابية

####### البيانات ذات الأهمية الزمنية الأقل ترسل للسحابة للتحليل والتخزين طويل الأجل

وصف مكونات أنظمة إنترنت الأشياء

معرفة بروتوكولات الشبكات وتقنيات الاتصالات

وصف التطبيقات الرئيسة لحلول إنترنت الأشياء

فهم أهمية إنترنت الأشياء في المستقبل القريب

تحديد المخاطر الأمنية للأنظمة المعقدة

معرفة التحديات التقنية

فهم مفاهيم الرقابة والتنظيم

المصطلحات الرئيسة (إنجليزي - عربي)

Actuator: مشغل

Digital-First Objects: الكائنات الرقمية

Internet of Things: إنترنت الأشياء

IoT Device: جهاز إنترنت الأشياء

Physical-First Objects: الكائنات المادية/الملموسة

Sensor: مستشعر

Smart Object: كائن ذكي

Thing: شيء

Fog Computing: الحوسبة الضبابية

Latency: التأخير الزمني

Endpoint: نقطة النهاية

Gateway: البوابة

الجزء الخاص بالإنترنت في إنترنت الأشياء

العملية

#### جمع القياسات من المستشعرات

#### إرسال أوامر التحكم إلى المشغلات

#### الاتصال بخدمة إنترنت الأشياء السحابية عبر بروتوكول

#### اتخاذ القرارات بناءً على البيانات المجمعة

بنية الحوسبة السحابية والضبابية والطرفية

#### السحابية (Cloud)

##### القلب النابض (مركز البيانات)

##### تخزين ومعالجة البيانات المجمعة

#### الضبابية (Fog)

##### وسيط بين السحابية والطرفية

##### معالجة البيانات عند أطراف الشبكة

###### تقليل التأخير الزمني

###### تقليص تحميل البيانات من الشبكة الأساسية

###### الحفاظ على البيانات الحساسة داخل الشبكة المحلية

###### تحليل ضمني للبيانات وفلترتها قبل الإرسال للسحابة

###### استجابة أسرع للأحداث مقارنة بالنموذج السحابي التقليدي

##### المزايا الرئيسية

###### القرب: العقدة الضبابية تكون أقرب ما يمكن من نقطة نهاية إنترنت الأشياء.

###### التوزيع الجغرافي: نشر واسع الانتشار، على عكس المركزية السحابية.

###### النشر مع نقاط النهاية: عادةً من 3000 إلى 4000 عقدة لكل بوابة.

###### الاتصال اللاسلكي: أبسط طريقة لتحقيق قابلية التوسع مع عدد كبير من نقاط النهاية.

###### التطبيقات الفعية: تفاعلات فورية بدلاً من المعالجة المجمعة.

#### الطرفية (Edge)

##### بالقرب من الكائن المادي (الملموس) المنشئ للبيانات

ممكنات إنترنت الأشياء Enablers IoT

بيانات إنترنت الأشياء IoT Data

#### القيمة

##### تسمح بتحليل البيانات لتقديم خدمات جديدة

##### تحسين تجربة المستخدم

##### خفض التكاليف

##### خلق مصادر جديدة للإيرادات

#### التحدي

##### غالبية البيانات غير منظمة

##### صعوبة إدارة وتقييم البيانات غير المنظمة

#### الحل

##### تصميم عمليات نشر إنترنت الأشياء لتقنين إنتاج البيانات الأولية اللازمة للأجهزة

##### تقليص البيانات الأولية

##### الاستجابة للأجهزة الضرورية بسرعة وقت ممكن

#### مثال تطبيقي: المدينة الذكية

##### شبكة إضاءة تحتوي على مئات الآلاف من المصابيح الذكية

##### معظم المعلومات المنقولة قابلة للأهمية

##### أنماط البيانات يمكنها تقديم معلومات تساعد في:

###### التنبؤ بالوقت اللازم لإصلاح الإنارة

###### التنبؤ بتوقيت تشغيل الإنارة لتوفير النفقات التشغيلية

```

نقاط مهمة

• غالبية البيانات الناتجة من إنترنت الأشياء هي بيانات غير منظمة، لكن تحليلها يمكن أن يساعد في ضبط العمليات وتطوير نماذج أعمال جديدة.
• يتم تصميم عمليات نشر إنترنت الأشياء للتغلب على صعوبة إدارة البيانات غير المنظمة من خلال تقنين إنتاج البيانات الأولية وتقليصها والاستجابة السريعة للأجهزة الضرورية.
• مثال المدينة الذكية يوضح كيف يمكن لأنماط البيانات غير المهمة ظاهرياً (مثل بيانات تشغيل المصابيح) أن تقدم رؤى قيمة للتنبؤ بالأعطال وتحسين الكفاءة التشغيلية.

ممكنات إنترنت الأشياء Enablers IoT

بيانات إنترنت الأشياء IoT Data

تعد البيانات المنشأة بواسطة مليارات من أجهزة إنترنت الأشياء ذات قيمة كبيرة، حيث إنها تسمح للمؤسسات بتحليل تلك البيانات وذلك لتقديم خدمات جديدة تعمل على تحسين تجربة المستخدم أو خفض التكاليف أو خلق مصادر جديدة للإيرادات. على الرغم من أن البيانات غير المنظمة تمثل غالبية البيانات الناتجة من إنترنت الأشياء، فإن الرؤى التي تقدمها من خلال التحليلات يمكن أن تساعد في ضبط وترشيد العمليات، وكذلك تساهم في تطوير نماذج أعمال جديدة. وقد تكون عملية إدارة هذه البيانات غير المنظمة وتقييمها أمراً صعباً. ولحل هذا المشكلة، تصمم عمليات نشر إنترنت الأشياء بحيث تقوم بتقنين إنتاج البيانات الأولية اللازمة للأجهزة، وكذلك تقليص البيانات الأولية، والاستجابة للأجهزة الضرورية، والاستجابة للأجهزة بسرعة وقت ممكن.

تخيل وجود مدينة ذكية تُضاء من خلال شبكة تحتوي على مئات الآلاف من المصابيح الذكية المتصلة عبر نظام إنترنت الأشياء. ستكون معظم المعلومات المنقولة بين وحدات شبكة الإضاءة ومركز التحكم قابلة للأهمية، ورغم ذلك فإن أنماط هذه البيانات يمكنها أن تقدم معلومات تساعد في التنبؤ بالوقت الذي يتوجب فيه إصلاح الإنارة أو التنبؤ بتوقيت تشغيل الإنارة، وذلك لتوفير النفقات التشغيلية.

شكل 2.6: مدينة ذكية بأجهزة ذكية متصلة

ممكنات إنترنت الأشياء Enablers IoT بيانات إنترنت الأشياء IoT Data تعد البيانات المنشأة بواسطة مليارات من أجهزة إنترنت الأشياء ذات قيمة كبيرة، حيث إنها تسمح للمؤسسات بتحليل تلك البيانات وذلك لتقديم خدمات جديدة تعمل على تحسين تجربة المستخدم أو خفض التكاليف أو خلق مصادر جديدة للإيرادات. على الرغم من أن البيانات غير المنظمة تمثل غالبية البيانات الناتجة من إنترنت الأشياء، فإن الرؤى التي تقدمها من خلال التحليلات يمكن أن تساعد في ضبط وترشيد العمليات، وكذلك تساهم في تطوير نماذج أعمال جديدة. وقد تكون عملية إدارة هذه البيانات غير المنظمة وتقييمها أمراً صعباً. ولحل هذا المشكلة، تصمم عمليات نشر إنترنت الأشياء بحيث تقوم بتقنين إنتاج البيانات الأولية اللازمة للأجهزة، وكذلك تقليص البيانات الأولية، والاستجابة للأجهزة الضرورية، والاستجابة للأجهزة بسرعة وقت ممكن. تخيل وجود مدينة ذكية تُضاء من خلال شبكة تحتوي على مئات الآلاف من المصابيح الذكية المتصلة عبر نظام إنترنت الأشياء. ستكون معظم المعلومات المنقولة بين وحدات شبكة الإضاءة ومركز التحكم قابلة للأهمية، ورغم ذلك فإن أنماط هذه البيانات يمكنها أن تقدم معلومات تساعد في التنبؤ بالوقت الذي يتوجب فيه إصلاح الإنارة أو التنبؤ بتوقيت تشغيل الإنارة، وذلك لتوفير النفقات التشغيلية. شكل 2.6: مدينة ذكية بأجهزة ذكية متصلة --- VISUAL CONTEXT --- **FIGURE**: شكل 2.6: مدينة ذكية بأجهزة ذكية متصلة Description: A digital illustration of a smart city with interconnected buildings and a network overlay, representing IoT connectivity. Context: Illustrates the concept of a smart city enabled by IoT technology, showing interconnected infrastructure and data flow.