الجدول 2.2 - كتاب إنترنت الأشياء - الصف 11 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

📚 بروتوكولات الشبكات في إنترنت الأشياء

المفاهيم الأساسية

بروتوكول التحكم في الإرسال (TCP): بروتوكول اتصال يحتاج إلى إعداد ربط بين المصدر والوجهة قبل إرسال البيانات (يشبه إجراء مكالمة هاتفية).

بروتوكول حزم بيانات المستخدم (UDP): بروتوكول يسمح بإرسال البيانات بسرعة دون ضمان وصولها (يشبه إرسال بريد عادي).

الاتصال قريب المدى (NFC): مجموعة بروتوكولات بمدى لا يتجاوز 4 سم، مثالية للاستخدامات الشخصية مثل الدفع دون تلامس.

البلوتوث (Bluetooth): تقنية لاسلكية لتبادل البيانات عبر مسافات قصيرة (تصل إلى 10 أمتار) بين أجهزة مقترنة.

IEEE 802.15.4: تقنية وصول لاسلكي منخفضة التكلفة ومعدل نقل البيانات، مناسبة للأجهزة التي تعمل بالبطاريات.

خريطة المفاهيم

```markmap

بروتوكولات الشبكات في إنترنت الأشياء

بروتوكولات الشبكات الأساسية

TCP

#### آلية العمل: اتصال موثوق (يشبه المكالمة الهاتفية)

IP

UDP

#### آلية العمل: اتصال سريع غير موثوق (يشبه البريد العادي)

بروتوكولات الوصول اللاسلكي

NFC

#### المدى: حتى 4 سم

#### الاستخدام: أنظمة الدفع دون تلامس

البلوتوث

#### المدى: حتى 10 أمتار

#### الاستخدام: سماعات رأس، لوحات مفاتيح، أقفال ذكية

IEEE 802.15.4

#### الميزات: منخفض التكلفة، معدل نقل منخفض، عمر بطارية أطول

نماذج نقل البيانات في إنترنت الأشياء

نموذج دفع البيانات

#### المستشعر يرسل البيانات على فترات أو استجابة لأحداث

نموذج سحب البيانات

#### التطبيق يستعلم من المستشعر عن البيانات

```

نقاط مهمة

• تم تطوير بروتوكولات TCP و IP و UDP لتلبية متطلبات نقل بيانات إنترنت الأشياء.
• يعالج TCP نقل البيانات بين الكائنات الذكية والأنظمة الأخرى.
• نموذج نقل البيانات في شبكات إنترنت الأشياء إما دفع (من المستشعر) أو سحب (من التطبيق).

بروتوكولات الشبكات Networking Protocols

بروتوكولات الشبكات الأساسية Basic Networking Protocols

توفر بروتوكولات شبكات الإنترنت الأساسية: بروتوكول التحكم في الإرسال (Transmission Control Protocol – TCP) وبروتوكول الإنترنت (Internet Protocol – IP) وبروتوكول حزم بيانات المستخدم (User Datagram Protocol – UDP). وبروتوكول التحكم في الإرسال (TCP) هو بروتوكول اتصال شبكات الإنترنت الأكثر شيوعًا، ويجري عملية معالجة نقل البيانات بين الكائنات الذكية وأنظمة أخرى، لتلبية متطلبات نقل بيانات الإنترنت الأشياء عبر بروتوكولات عالية المستوى. تم تطوير هذه البروتوكولات لتلبية متطلبات نقل بيانات إنترنت الأشياء. تعتمد بعض شبكات إنترنت الأشياء على نموذج شبكة معتمد على دفع البيانات، فعلى سبيل المثال، يقوم المستشعر بعملية إرسال البيانات على فترات منتظمة، أو من خلال الاستجابة لأحداث معينة. يعتمد البعض الآخر على نموذج سحب البيانات، مثل التطبيق الذي يستعلم من المستشعر عن البيانات في شبكة إنترنت الأشياء.

الجدول 2.2: آلية عمل بروتوكولات TCP و UDP

بروتوكولات الوصول اللاسلكي Wireless Access Protocols

الاتصال قريب المدى NFC

هو مجموعة من البروتوكولات بمدى لا يتجاوز 4 سنتيمترات. إن المدى القصير والتكلفة المنخفضة لهذه التقنية يجعلانها مثالية للاستخدام في الأغراض الشخصية اليومية، حيث تراها بشكل كبير في التطبيقات أنظمة الدفع دون اتصال باستخدام بطاقة الائتمان أو الدفع بالهاتف الذكي الذي يدعم تقنية NFC.

البلوتوث Bluetooth

هي تقنية لاسلكية تستخدم الترددات اللاسلكية لتبادل البيانات عبر مسافات قصيرة، مما يُغني عن التوصيلات السلكية. يصل مدى اتصال البلوتوث بين الأجهزة حتى 10 أمتار. توجد تقنية البلوتوث في العديد من الأجهزة والأدوات وحتى السيارات، وتتيح تبادل البيانات بسرعات عالية بين الأجهزة المقترنة مع بعضها. ومن الأجهزة الأخرى التي تستخدم هذه التقنية سماعات الرأس ومكبرات الصوت ولوحات المفاتيح اللاسلكية والأقفال الذكية وساعات المعصم.

IEEE 802.15.4

هي تقنية وصول لاسلكية للأجهزة تتميز بانخفاض تكلفتها وبمعدل نقل بيانات منخفض للأجهزة التي تعمل بالطاقة الكهربائية أو البطاريات. تُعد هذه التقنية غير مكلفة، ويمكنها أن تدعم عمرًا أطول للبطارية، كما أنها سهلة الإعداد لاستخدامها مجموعة بروتوكولات قليلة ومرنة.

وزارة التعليم Ministry of Education 2025 - 1447

بروتوكولات الشبكات Networking Protocols بروتوكولات الشبكات الأساسية Basic Networking Protocols توفر بروتوكولات شبكات الإنترنت الأساسية: بروتوكول التحكم في الإرسال (Transmission Control Protocol – TCP) وبروتوكول الإنترنت (Internet Protocol – IP) وبروتوكول حزم بيانات المستخدم (User Datagram Protocol – UDP). وبروتوكول التحكم في الإرسال (TCP) هو بروتوكول اتصال شبكات الإنترنت الأكثر شيوعًا، ويجري عملية معالجة نقل البيانات بين الكائنات الذكية وأنظمة أخرى، لتلبية متطلبات نقل بيانات الإنترنت الأشياء عبر بروتوكولات عالية المستوى. تم تطوير هذه البروتوكولات لتلبية متطلبات نقل بيانات إنترنت الأشياء. تعتمد بعض شبكات إنترنت الأشياء على نموذج شبكة معتمد على دفع البيانات، فعلى سبيل المثال، يقوم المستشعر بعملية إرسال البيانات على فترات منتظمة، أو من خلال الاستجابة لأحداث معينة. يعتمد البعض الآخر على نموذج سحب البيانات، مثل التطبيق الذي يستعلم من المستشعر عن البيانات في شبكة إنترنت الأشياء. --- SECTION: الجدول 2.2 --- الجدول 2.2: آلية عمل بروتوكولات TCP و UDP بروتوكولات الوصول اللاسلكي Wireless Access Protocols الاتصال قريب المدى NFC هو مجموعة من البروتوكولات بمدى لا يتجاوز 4 سنتيمترات. إن المدى القصير والتكلفة المنخفضة لهذه التقنية يجعلانها مثالية للاستخدام في الأغراض الشخصية اليومية، حيث تراها بشكل كبير في التطبيقات أنظمة الدفع دون اتصال باستخدام بطاقة الائتمان أو الدفع بالهاتف الذكي الذي يدعم تقنية NFC. البلوتوث Bluetooth هي تقنية لاسلكية تستخدم الترددات اللاسلكية لتبادل البيانات عبر مسافات قصيرة، مما يُغني عن التوصيلات السلكية. يصل مدى اتصال البلوتوث بين الأجهزة حتى 10 أمتار. توجد تقنية البلوتوث في العديد من الأجهزة والأدوات وحتى السيارات، وتتيح تبادل البيانات بسرعات عالية بين الأجهزة المقترنة مع بعضها. ومن الأجهزة الأخرى التي تستخدم هذه التقنية سماعات الرأس ومكبرات الصوت ولوحات المفاتيح اللاسلكية والأقفال الذكية وساعات المعصم. IEEE 802.15.4 هي تقنية وصول لاسلكية للأجهزة تتميز بانخفاض تكلفتها وبمعدل نقل بيانات منخفض للأجهزة التي تعمل بالطاقة الكهربائية أو البطاريات. تُعد هذه التقنية غير مكلفة، ويمكنها أن تدعم عمرًا أطول للبطارية، كما أنها سهلة الإعداد لاستخدامها مجموعة بروتوكولات قليلة ومرنة. وزارة التعليم Ministry of Education 2025 - 1447 --- VISUAL CONTEXT --- **TABLE**: آلية عمل بروتوكولات TCP و UDP Description: No description Table Structure: Headers: بروتوكول حزم بيانات المستخدم (UDP) | بروتوكول التحكم في الإرسال (TCP) Rows: Row 1: باستخدام هذا البروتوكول يمكن إرسال البيانات بسرعة من المصدر إلى الوجهة، ولكن دون ضمان وصولها إلى هناك، يشبه هذا إرسال البريد، حيث ترسل رسالة بالبريد إلى الشخص المناسب، ولكن دون إمكانية للتأكد من استلامها حتى يشعر المرسل باستلام الرسالة. | يحتاج هذا البروتوكول المخصص للاتصال إلى إعداد ربط بين المصدر والوجهة قبل إرسال البيانات. يمكن مقارنة هذا البروتوكول بعملية إجراء محادثة هاتفية عادية، حيث يجب توصيل الهاتفين معًا وإنشاء قناة اتصال قبل تمكن الطرفين من التواصل. Calculation needed: comparison of networking protocols Context: compares the operational mechanisms and characteristics of UDP and TCP protocols