انترنت الاشياء IoT

انترنت الاشياء-6


تكلمنا في الدرس الماضي عن حاجة الشبكة الى المقاييس والبروتوكولات واطقم البروتوكولات وما يحتاجه اي شيء (جهاز) للأتصال بالانترنت واليوم نتحدث عن مفهوم مهم اخر من الضروري فهمه للتقدم اكثر في سبيل فهم انترنت الاشياء ومعماريته الا وهو

توصيلية الشبكة (network connectivity):

يتم توصيل الاجهزة في اي شبكة بأحدى الطريقتين (السلكية واللاسلكية) ومناكثر البروتوكولات السلكية المستخدمة هو بروتوكول الايثرنت (Ethernet Protocol) والذي يستخدم طقم بروتوكولات ايضاً ليسمح لأجهزة الشبكة بالاتصال في الشبكة المحلية (LAN) ويستخدم الايثؤنت انواع مختلفة من الاسلاك لتوصيل الشبكات المحلية سلكياً كما هو واضح في الصور التالية:

  • اسلاك الازواج المجدولة (Twisted Pairs): وهي الاكثر استخداماً في الشبكات المحلية وتتكون من 4 ازواج من الاسلاك الملفوفة على بعضها لتقليل التداخل الكهربائي بين الاشارات المنقولة فيها:

1.png

  • الاسلاك المحورية (coaxial cables): وتتكون من سلك نحاسي داخلي محاط بطبقة من مادة عازلة والتي تكون بدورها محاطة بشبكة معدنية واغلبها تكون ايضاً محاطة بمادة عازلة لحمايتها من التأثيرات الخارجية:

2.png

  • النوع الثالث من الاسلاك التي يمكن استخدمها في الشبكات المنزلية هي خطوط الكهرباء نفسها (Ethernet over power line) حيث تدعم اغلب الاجهزة الحديثة هذه الميزة وتسمح بربطها ببعضها بأستخدام اسلاك الكهرباء المنزلية الاعتيادية وكما توضحه الصورة التالية:

3.png

اما فيما يخص التوصيل اللاسلكي فهناك الكثير من البروتوكولات المتوفرة اليوم والتي تتميز بأن مواصفات كل منها مختلفة كثيراً عن البقية والشكل ادناه يبين بعضاً من البروتوكولات اللاسلكية الشائعة واين يمكن ان تستخدم:

4.png

لاحظ ان هذه البروتوكولات قد تمتد الى اكثر من صنف من اصناف الشبكات اي انها قد تكون مناسبة للأستخدام في الشبكات الشخصية والمنزلية والكبيرة ايضاً بحسب مساحة تغطيتها.اخيراً تجدر الاشارة الى ان هناك بروتوكولات تستخدم في الشبكات السلكية واللاسلكية معاً.

في ادناه سنتحدث بشيء من التفصيل عن كل من انواع البروتوكولات المذكورة في الصورة اعلاه:

  • بروتوكول (Near Field Communications NFC): وهو مجموعة من المقاييس التي تؤسس اتصال راديوي بين الاجهزة التي تلامس بعضها البعض او تكون قريبة جداً من بعضها البعض وعادة تغطي فقط عدة بوصات (عدة سنتيمترات) وتستخدم في شبكات الجسم اللاسلكية او ما تسمى (Wireless Body Area Network WBAN) كما يوضحها الشكل اعلاه.
  • بروتوكول زغبي (ZigBee): هذا البروتوكول تم تصميمه ليناسب الاتصالات ذات المستوى العالي المستخدمة في بناء الشبكات الشخصية (Personal Area Networks PAN) والشبكات واطئة الكلفة والصغيرة الحجم وذات الراديوهات واطئة القدرة (low power digital radios) مثل شبكات التحسس اللاسلكي (wireless sensor networks WSN) ونلاحظ ان هذا البروتوكول يستخدم في كل من (WBAN, WPAN).
  • بروتوكول البلوتوث (Bluetooth): ويسمى احياناً (Bluetooth Low Energy BTLE) وهو مستخدم بكثرة في صناعة العناية بالصحة (health care industry) للأجهزة الطبية اللاسلكية وللأجهزة التي تزرع في داخل جسم الانسان كأجهزة تنظيم دقاق القلب وغيرها.
  • البروتوكولات الخاصة بمؤسسات معينة (proprietary): وهي البروتوكولات المملوكة لمؤسسة معينة وليست مفتوحة المصدر وتقوم هذه المؤسسات بدور ادامتها وتطويرها ولا تمنح هذا الحق لأحد الان برخصة مدفوعة الثمن عادة.
  • بروتوكول الواي فاي (Wi-Fi): وهو بروتوكول الاتصالات والشبكات اللاسلكية الاكثر شيوعاً (وربما انت الان تستخدمه اثناء قراءة هذه الدروس J ) ويستخدم الموجات الراديوية لأنشاء وادامة الشبكات اللاسلكية عالية السرعة التي نستخدمها في البيوت والدوائر وكل مكان تقريباً.
  • بروتوكول الشبكات الخلوية (cellular): وهي التقنية المستخدمة في الاتصالات اللاسلكية في الاجهزة النقالة والذكية وقد اثبتت هذه التقنية انها موثوقة وتغطي مساحات كبيرة وستكون جزءاً مهماً من تصاميم شبكات انترنت الاشياء التي ستعتمد بشكل كبير على وجود التوصيلية بين الاجهزة بأستخدم هذه التقنية (بالاضافة الى التقنيات الاخرى).
  • البروتوكولات الغير موزونة (weightless): وتستخدم الاجزاء الغير مستخدمة من الطيف اللاسلكي المستخدم في ارسال القنوات التلفزيونية (TV transmission). وتستخدم تردد واطيء والذي يسمح بأنتشار ممتاز بدون الحاجة الى هوائيات (antennas) ضخمة في الاجهزة وهي تعتبر تقنية واطئة الطاقة الى حد ما مقارنة ببقية التقنيات الاخرى.

الى هنا نأتي الى نهاية درس اليوم والذي اتمنى ان يكون مفيداً للجميع وكما تلاحظون فأن مفاهيم انترنت الاشياء بدأت تتسلل الى دروسنا بشكل تدريجي وهو ما سنلاحظة في الدروس القادمة بشكل اكبر حيث ان تقنية كبيرة مثل انترنت الاشياء تحتاج الكثير من المقدمات قبل الخوض في تفاصيلها خصوصاً اذا اخذنا بنظر الاعتبار اننا افترضنا ان متابعي هذه الدروس مبتدئون وليس لديهم اي خبرة سابقة في مجال الشبكات مما يعني ضرورة الاسهاب في شرح كل المفاهيم حتى التي يرى الكثيرون انها بديهية او مشروحة سابقاً لأن الهدف اولاً واخيراً توفير منهاج معتمد ومتكامل عن انترنت الاشياء باللغة العربية.

امر اخير اتمنى مساعدتنا فيه وهو في حالة الحاجة الى توضيح اي شيء غير مفهوم او غير واضح فلا تترددوا بطلب ذلك في تعليق في المدونة او الفيس بوك او اي مكان اخر 🙂

تحياتي للجميع ولا تنسونا بالدعاء والمشاركة لتعميم الفائدة

Advertisements

اترك رد

إملأ الحقول أدناه بالمعلومات المناسبة أو إضغط على إحدى الأيقونات لتسجيل الدخول:

WordPress.com Logo

أنت تعلق بإستخدام حساب WordPress.com. تسجيل خروج   / تغيير )

صورة تويتر

أنت تعلق بإستخدام حساب Twitter. تسجيل خروج   / تغيير )

Facebook photo

أنت تعلق بإستخدام حساب Facebook. تسجيل خروج   / تغيير )

Google+ photo

أنت تعلق بإستخدام حساب Google+. تسجيل خروج   / تغيير )

Connecting to %s