نشرة اخبار المدونة العلمية – 1


السلام عليكم ورحمة الله وبركاته

احبتي المتابعين وزوار المدونة الكرام

منذ اطلاق المدونة عام 2013 حرصنا على جعلها بمثابة قاعدة بيانات للأسئلة والاجوبة والشروحات واخر التطورات والتوجهات العلمية والبحثية في عالم الحاسوب وتكنولوجيا المعلومات والتخصصات الاخرى ثقافية كانت او تعليمية او توعوية.

واليوم ونحن في عالم الكورسات المجانية مفتوحة المصدر عن كل شيء من ابسط الامور الى اعقدها ارى انه من غير المنطقي الاستمرار بترجمة وشرح الدروس والاخبار من المصادر الاجنبية لكونها اكثر من ان يستوعبها اي شخص ولأن ادوات الترجمة متوفرة مجاناً في كل مكان ولذا ارتأينا ان نبدأ معكم هذه السلسلة من نشرات الاخبار التقنية من مصادر عالمية بحيث نقوم بأيراد الخبر ملخصاً باللغة العربية مع ارفاق الرابط للمصدر الاصلي ويمكن للمهتمين زيارة الموقع الاصلي وقراءة المقالات او الدروس بلغتها الاصلية (الانكليزية غالباً) او استخدام احد ادوات الترجمة المجانية لتحويلها الى اللغة التي تخدمهم .

السؤال الان: ما الذي يمكن ان تضيفه هكذا اخبار للمحتوى العربي او القاري المهتم العربي؟

والجواب ببساطة هي فقط تستهدف تبسيط بعض الامور المعقدة وتوجيه اذهان القاريء العربي الى مواضيع قد يراها صعبة او لا ينتبه لها فقط لأنها باللغة الانكليزية ومحاولة كسر حاجز اللغة امام الكثيرين والذين سيرون انفسهم مع مرور الوقت يفضلون قراءة المقالات بلغتها الاصلية بدلاً من ترجمتها لأنها تحتوي مادة دسمة ومفيدة اكثر من اي ترجمة مهما كانت احترافية.

الان دعونا نبدأ سلسلتنا على بركة الله …

كما هو معروف منذ الجيل الثاني وحتى اليوم يدعي الكثير من الناس ان الموجات اللاسلكية تسبب السرطانات وتدمر الانسجة الحية وتسبب الامراض وغيرها من الادعاءات التي لم يثبت اي منها (ربما لضعف الادلة وربما لأن شركات الاتصالات لديها تأثير ونفوذ قوي لمنع وصول هكذا ابحاث الى نتيجة قاطعة!) ولكن رغم كل ذلك يستمر الكثيرون في اطلاق هكذا ادعاءات وتوضيح الموضوع نذكر المقدمة العلمية التالية:

من المعروف ان الموجات او الترددات اللاسلكية ممكن ان تكون مرئية او غير مرئية وقد تم اثبات ان كل الموجات فوق الضوئية تسبب التأين (ionization) وهو ما يؤدي الى الاورام السرطانية الخبيثة في حين ان اغلب الموجات الضوئية وما دونها فأنها مثبتة علمياً انها غير مؤينة للأجسام والخلايا الحية وكما في الصورة ادناه:

Graphic showing the difference between ionising and non-ionising wavelengths

الان قد يدعي البعض انه حتى لو كانت الموجات لوحدها ليست مسببة للسرطان فأن الطاقة المنبعثة من الاجهزة اللاسلكية قد تسبب ذلك وايضاً يأتي الجواب ان معدل الامتصاص المحدد من قبل مفوضية الاتصالات الفيدرالية الامريكية (FCC) اقل بكثير من ان يسبب التأين واي شركة تعمل في هذا المجال (على الاقل في امريكا) يجب ان تثبت ان اجهزتها لا تتجاوز ذلك الحد لكي تستطيع العمل في السوق الامريكي مما يعني ان هناك دوماً ضمانات لمنع تسبب هذه الاجهزة والترددات لأي مشاكل صحية مباشرة ولكن طبعاً ممكن تتراكم التأثيرات مع الوقت مع الاستخدام الخاطيء لتسبب مشاكل كثيرة ولمزيد من التفاصيل حول هذا الموضوع يمكن زيارة المقال التالي

انقر هنا لزيارة المقال الاصلي


انترنت الاشياء (Internet of Things) هو الثورة الصناعية والتقنية القادمة فهل انت مستعد له؟

Image result for iot

شاع كثيراً مصطلح انترنت الاشياء او انترنت كل شيء او ويب الاشياء وغيرها من المصطلحات المرتبطة بها في الفترة السابقة ورغم كون الكثير من المهتمين بدأوا بالحديث عنه الا انه ما زال امامنا الكثير لفهم هذه التقنية بشكل كامل والاستفادة من الامكانيات الهائلة التي يمكن ان توفرها لنا وهنا من الضروري ان نعرف ما الذي يفعله الاخرون في هذا المجال لنستطيع فهم ومعرفة اين نتجه ومن اهم المواقع التي توفر مجموعة كبيرة من المشاريع لأنترنت الاشياء وكذلك الكورسات المقدمة اونلاين من قبل عدة مؤسسات عن انترنت الاشياء وتجميع كل ذلك في مكان واحد هو الموقع ادناه والذي اتمنى ان يستفيد منه كل المهتمين بهذه التقنية

مجموعة كبيرة من مشاريع وكورسات انترنت الاشياء


كيف تستطيع معرفة عالم البيانات (data sceintist) الحقيقي؟

علم البيانات (data science) هو من العلوم المهمة التي انتشر الحديث عنها مؤخراً حاله كحال انترنت الاشياء وكلاهما مترابطان بشكل وثيق ولكن رغم وجود الكثير من الكورسات التي توهمك انك اصبحت عالم بيانات ولكن ليس ذلك صحيح للجميع فكيف نكتشف عالم البيانات الحقيقي من المبتديء او الهاوي؟

Image result for real data scientist

هناك الكثير من العلامات ومنها انه من يقضي 80% من وقته ينظف البيانات فهو ليس عالم بيانات حقيقي ومن لا يخاطر للأستثمار في الاسهم بناءاً على معطيات تحليله لبياناتها فهو ليس عالم بيانات حقيقي!

للمزيد عن علامات العالم الحقيقي للبيانات يمكنكم زيارة الرابط التالي:

انقر هنا لمعرفة كيف تعرف عالم البيانات الحقيقي


هل ما زالت الشهادات الاكاديمية هي العامل الاهم في التوظيف في شركات تكنولوجيا المعلومات؟

مستقبل الشهادات الاكاديمية
اعتقد ان الغاء شرط الشهادة الاكاديمية في التوظيف في الكثير من
الشركات العالمية من ابل وكوكل وحتى ستاربكس هو سلاح ذو حدين وسيكون له اثار ايجابية وسلبية كثيرة ومنها:
-انه سيشجع الكثير من المتعثرين اكاديميا على ترك الدراسة والاكتفاء بالتعلم الذاتي الذي يعرف رواده انه قد ياخذ من العمر سنين طويلة يقضيها المتعلم متنقلا بين التخصصات المختلفة ونادرا ما يصل المتعلم ذاتيا الى الاحتراف والخبرة في مجال محدد الا بعد تعب وعناء كبيرين.
– سابقا كانت الشهادة الاكاديمية تعتبر وسيلة سهلة للشركات لتعرف على الاقل الحد الادنى من المعلومات التي درسها واطلع عليها صاحب الشهادة ونفس الشيء بالنسبة للشهادات التقنية من سيسكو ومايكروسوفت وجونيبر وغيرها واما الان فبدون هذه الشهادات تبقى مقابلة العمل هي الفيصل الوحيد لمعرفة ما يمتلكه المتقدم من مهارات وتخمين ما سيكون عليه وضعه في المستقبل.
– ان هذه الخطوة يمكن استثمارها بشكل سلبي من قبل الشركات او الحكومات التي يسودها الفساد الاداري والوظيفي وتسود التعيينات فيها العلاقات والواسطات واذا كانت الشهادة الجامعية سابقا تعتبر حد عتبة يجب تجاوزه للتوظيف فيمكن الان وبسهولة لمدير الشركة تعيين اقاربه واصحابه ومعارفه بحجة انهم يمتلكون “الخبرة والمهارة المطلوبة” حتى وان كان ذلك غير صحيح.
– ايضا يمكن ان تخفف هكذا قرارات من الهوس بالشهادات الاكاديمية لدى الكثيرين في دولنا العربية والعراق خصوصا حيث نرى في السنوات الاخيرة اقبالا لا مثيل له على الحصول على اي شهادة مهما كانت قيمتها وفائدتها ومن اي مصدر من كليات حكومية او اهلية (فتحت العشرات منها في العراق وبلا مراعاة لاي رصانة علمية الا ما ندر) فربما ان تعميم هكذا قرار في دولة كالعراق ممكن يجعل الناس تترك الجري وراء ورقة اسمها شهادة من اي مكان ويكون التركيز اكثر على المهارات الحقيقية.
– واخيرا تجدر الاشارة الى تلك الشركات الكبرى التي قررت ان لا تكون الشهادة الاكاديمية عقبة امام المتقدمين للتوظيف اقرت ايضا ان الشهادة الاكاديمية كانت وما زالت وستبقى احد المعايير المهمة للتقدم للتوظيف ولكنها لن تكون العامل الاهم في التوظيف وكما قال مدير التوظيف في احد تلك الشركات “سيبقى اغلبية من نوظفهم هم من اصحاب الشهادات الاكاديمية ولكن سيكون هناك ايضا البعض ممن لا يمتلكونها وستبقى المنافسة بينهم مستمرة”.
تفاصيل اكثر في المقال ادناه:

انقر هنا لزيارة الرابط للمقال الاصلي


كيف يمكن لأنترنت الاشياء ان يغذي العالم؟

قد يبدو العنوان غريباً نوعاً ما ولكن التغيرات المناخية العالمية حولنا قللت مقدار الاراضي الصالحة للزراعة بنسبة كبيرة خلال القرن المنصرم وما زالت حالات الجفاف والفيضانات والاعاصير المدمرة تهدد بكوارث بيئية وبشرية كبيرة وهنا تبرز اهمية استخدام التقنيات الحديثة لزيادة انتاجية الاراضي الزراعية والمزارع لتربية الحيوانات وهنا يبرز انترنت الاشياء ليكون من اهم التقنيات التي من المؤمل ان تسهم في زيادة انتاج هذه المزارع بشكل كبير مع تقليل الكلفة وهو شيء بديهي اذا علمنا ان انظمة المزارع الذكية التي يساهم انترنت الاشياء في بنائها يمكن ان تخبرنا بنسبة رطوبة او جفاف التربة في مختلف اماكن الحقل وممكن ان تشغل وتطفي مضخات الماء او الاسمدة للأماكن المحتاجة فقط اوتوماتيكياً كما يمكن لل(drones) ومن خلال كاميراتها مراقبة الاوراق في المحاصيل المختلفة لتشخيص الامراض مبكراً لمعالجتها وكذلك العثور على الحيوانات الظالة او التائهة وغيرها الكثير من الامور التي يمكن تطبيقها في المزارع خصوصاً ان كانت كبيرة ومن الصعب السيطرة عليها وادارتها بالطرق التقليدية.

Image result for smart farm iot

المزيد من التفاصيل في الرابط ادناه:

انقر هنا لزيارة المقال الاصلي


الى هنا تنتهي نشرة اخبار اليوم على امل ان نلتقيكم في نشرة اخرى في وقت قريب ان شاء الله.

طلبنا من كل الاخوة والاخوات المتابعين ان يساعدونا في الامور التالية:

1- هل تفضلون نشرة كهذه يومياً او اسبوعياً او شهرياً؟

2- هل هناك مواضيع تحبون التركيز عليها في هذه النشرات؟

3- في حالة وجود مقالات او دروس او كورسات تحبون تسليط الضوء عليها فيمكنكم ارسالها لنا من خلال استخدام تبويب (اتصل بنا) وبأي وسيلة اتصال مذكورة هناك.

تحياتي للجميع

اخوكم

مصطفى صادق لطيف

مجموعة من كتب برمجة الشبكات بلغة بايثون


السلام عليكم

من المعروف انه مع شيوع مفهوم الشبكات المعرفة برمجياً (software defined networks SDN) وكونها ستصبح المعمارية التقليدية للشبكات في المستقبل القريب، فقد اتجهت الكثير من الشركات ومنها شركة سيسكو وجونيبر ومايكروتك وغيرها الى انتاج اجهزة شبكات (راوترات وسويتشات وسيرفرات وجدران نارية وغيرها) قابلة للبرمجة والتلاعب بخصائصها واعداداتها برمجياً ومن اهم اللغات في هذا المضمار هي لغة بايثون (Python).

0555a4f566cf445ff5027ebd21aafb44

ولأن الكثير من الاخوة والاخوات يسألون عن الادوات والمكتبات المستخدمة في ذلك فقد ارتأينا ان نجمع مجموعة من اهم الكتب التي تشرح ذلك في مكان واحد وهو الرابط ادناه

انقر هنا لزيارة رابط التنزيل

maxresdefault (1)

ومن المؤمل ان نعمل على ان يكون الجزء الرابع من كتاب البرمجة بلغة بايثون مخصصاً

لهذا الغرض بالتحديد (برمجة الشبكات بلغة بايثون) ومن الله التوفيق

تحياتي للجميع

اخوكم

مصطفى صادق لطيف

سي بلس بلس-45: حساب قيمة التيار او الفولتية او المقاومة


السلام عليكم

سؤال اليوم هو:

اكتب برنامج يتيح للمستخدم حساب قيمة الجهد او التيار او المقاومة وذلك حسب الاختيار 1او2او3 بحسب القانون

v=r*i^2 ,

i=(v/r)^2 ,

r=v/i

علما انه في حال ادخل المستخدم قيمة سالبة للمقاومة يطبع رسالة

{err r value}

والجواب في الصورة التالية:

Screenshot from 2018-08-15 13-47-34

والذي تم حله في مترجم لغة سي بلس بلس اونلاين من الرابط التالي:

https://www.onlinegdb.com/online_c++_compiler

تحياتي للجميع واتمنى ان يكون السؤال وحله مفهوماً ومفيداً للجميع

البروتوكولات المستخدمة في انترنت الاشياء – الجزء الثاني


السلام عليكم

ذكرنا في الجزء الاول من هذا المقال (تجدونه هنا) ان هناك فرقاً رئيسياً بين معمارية الانترنت كما نعرفها ونستخدمها الان وبين ما هو مخطط لأنترنت الاشياء حيث ان اهدافهما تختلف وطريقة الاستخدام والاستفادة منهما تختلف تماماً مما جعل الكثير من الشركات والمؤسسات الاكاديمية العالمية تتجه الى تطوير بروتوكولات جديدة تستخدم بنية الانترنت الاساسية ولكنها موجهة الى اجهزة انترنت الاشياء بشكل خاص ووعدناكم بالحديث عن بعضها في هذا الجزء فتابعوا معنا:

سنتطرق اليوم بشكل رئيسي الى بروتوكولين اساسيين لأنترنت الاشياء وهما:

1- بروتوكول (Constrained Application Protocol CoAP) او بروتوكول طبقة التطبيقات المقيدة:

وكما هو واضح من اسمه فهو بروتوكول يعمل في طبقة التطبيقات ولكن للأجهزة المقيدة ونقصد بها هنا الاجهزة المحدودة الذاكرة والمعالج والبطارية وامكانيات الارسال والاستقبال. وعلى الرغم من ان بنية الويب يمكن ان تستخدم مع اجهزة انترنت الاشياء الا انها تعتبر ثقيلة جداً لهكذا اجهزة وهكذا تطبيقات ولذا قامت وحدة مهمات هندسة الانترنت (Internet Engineering Task Force IETF) في شهر تموز من عام 2013 بأصدار هذا البروتوكول ليعمل مع شبكات الاشياء واطئة القدرة (Low power and lossy nodes networks LLN)  ومن مواصفات هذا البروتوكول الاتي:

  • انه مثل بروتوكول (HTTP) يدعم واجهة برمجة التطبيقات من نوع (RESTful API) والتي تسمح بالتلاعب والتغيير في الموارد والمعرفات عبر الشبكة وبأستخدام واجهة برمجة تطبيقات البروتوكول (Ptotocol API).

  • يمتلك هذا البروتوكول مواصفات مشابهة تماماً لبروتوكول ال (http) مع الاخذ بنظر الاعتبار محدودية الاجهزة التي يعمل عليها من ناحية كون ذاكرتها صغيرة جداً ومعدل الخطأ في ارسال واستقبال البيانات عالي جداً (للمتحسسات الطرفية التي تشكل الطبقة الدنيا من انترنت الاشياء) مع معدل نقل بيانات قليل جداً (اقل من 100 كيلوبت في الثانية) وهو بروتوكول ممتاز من ناحية استهلاك الطاقة كما يدعم جني الطاقة من البيئة المحيطة (energy harvesting).

  • يستخدم هذا البروتوكول خدمات ال (UDP) من الطبقة الرابعة وبالتالي فأن المميزات المفقودة من ال (TCP) تم تعويضها في هذا البروتوكول فهو مثلاً يميز بين الرسائل التي تطلب التأكيد او (acknowledgment) والرسائل التي لا تطلب ذلك.

  • الطلبات والاجابات يتم تبادلها بطريقة غير متزامنة (asynchronous) وهو لا يشبه ال (http) في ذلك.

  • كل البيانات الاضافية التي يتم اضافتها مثل (headers, methods, status codes) يتم تشفيرها ثنائياً وبالتالي يتم تقليل العبء الاضافي لهذا البروتوكول على الاجهزة التي تستخدمه ولكنه يحتاج الى محلل البروتوكول (protocol analyzer) لحل مشاكل الشبكة.

  • بخلاف ال (http) فأن هذا البروتوكول يقوم بعمل حفظ مؤقت (cache) بالاعتماد على كودات الاستجابة وليس الطلب.

2- بروتوكول Message Queue Telemetry Transport (MQTT):

وهو ايضاً بروتوكول لطبقة التطبيقات ويختلف عن البروتوكول السابق في انه يستخدم خدمات ال (TCP) من الطبقة الرابعة وبالتالي فهو بالاضافة الى مناسبته للأجهزة محدودة الموارد يحاول ان يضمن كفاءة الاتصال ايضاً والتأكد من ايصال الرسائل بدرجة من الوثوقية.

هذا البروتوكول مناسب للشبكات الكبيرة التي تتكون من اجهزة صغيرة (مثل تلك المكونة لأنترنت الاشياء) والتي تستخدم للمراقبة والتحكم من خلال السيرفرات في ال (back end) وهو ليس مصمم للأتصالات من نوع (device to device) وهو بشكل عام ابطأ من البروتوكول السابق.

MQTT ام CoAP؟

  • كلاهما يدعمان اسلوب ال (publish/subscribe) بشكل جيد.

  • كلاهما مناسبان لشبكات المتحسسات اللاسلكية

  • كلاهما يدعمان بشكل ممتاز اجهزة انترنت الاشياء ويستعيران الافكار من احدهما الاخر ولذلك هناك اعتقاد كبير بأنهما سيصمدان معاً على الاقل للسنوات الخمسة القادمة.

مقارنة بين البروتوكولات المحتملة لأنترنت الاشياء:

الجدول التالي يبين عمل شركة سيسكو في مجال انترنت الاشياء وهو يعتبر من ابرز الجهود العالمية في هذا المجال:

وفي الشكل التالي توضيح افضل للبروتوكولات المتوقع صمودها اثناء الفترة الانتقالية لأنترنت الاشياء من مفهوم نظري الى مقياس عالمي موحد:

اخيراً…. كيف اختار البروتوكول المناسب؟

ان عملية ربط المتحسسات مع كل الاجهزة والاشياء حولنا سيفتح عالم جديد تماماً من الاحتماليات لكيفية استخدام هذه الانظمة ويبقى تحديد البروتوكول المناسب معتمداً بشكل كامل على حالات الاستخدام المختلفة.

ابتدءاً من الطبقات العليا فكل هذه البروتوكولات متشابهة من ناحية انها تستخدم مفهوم ال (real time publish/subscribe) وتدعم ملايين الاجهزة.

اما اعتماداً على كيف نعرف الزمن الحقيقي (real time) وهل هو ثواني او اجزاء بالالف من الثانية او اجزاء من المليون من الثانية، وكذلك تعريف الاشياء (things) وهل هي شبكات تحسس لاسلكي او اجهزة وسائط متعددة كالكاميرات او الاجهزة الشخصية التي نرتديها من نظارات او اساور او حتى اجهزة طبية او محركات طرفية للتحكم، فأن كل هذه الامور تساهم في اختيار البروتوكول المناسب (حيث ان لكل بروتوكول مميزات تجعله مناسباً لتطبيق او جهاز ولكنه غير مناسب لتطبيق اخر).

اخيراً رغم وجود مطالبات كثيرة لعمل مقياس موحد لما هو انترنت الاشياء وبالتالي سيفرض ذلك على كل البروتوكولات اتباع هذا المقياس وحل مشكلة الاختيار، الا ان ذلك بعيد عن التحقق في اي وقت قريب لأنه مثلما هناك مئات البروتوكولات العاملة في الانترنت فلم لا يكون هناك مئات مثلها لأنترنت الاشياء؟

يبقى ان بعض البروتوكولات ما زالت حديثة وتحتاج ان تثبت نفسها في الواقع العملي للسنوات القادمة لكي تصمد في وجه التغيير المستمر لما يسمى انترنت الاشياء.

للمزيد من المعلومات عن بروتوكولات الانترنت الاخرى فقد تم تلخيصها في العرض التقديمي في الرابط ادناه:

انقر هنا للتنزيل

ملاحظة: كما ذكرنا في الجزء الاول من هذا المقال فالمصدر الاصلي لهذا الموضوع هو الرابط التالي (انقر هنا لزيارة المصدر الاصلي باللغة الانكليزية)

اخوكم مصطفى صادق لطيف

 

What to do in your first year of PhD. in an American University?


These pieces of advice are a part of a workshop held in the University of Tennessee, Knoxville as part of the orientation for new graduate students at 8-8-2016:

1- Get the department handbook.

2- Develop an annual calendar for your work to do towards graduation.

3- apply for financial assistance (ex. women and minorities website is www.sreb.com).

4- Choose your program of study (in case that there are many options).

5- Transfer credit from other universities or courses.

6- Apply for an assistantship (Graduate Research Assistant GRA or Graduate Teaching Assistant GTA).

Note: Try to avoid GTA in your first year.

7- Try to know the professional journals in your field (and advisor’s preferences).

8- Choose an Advisor (if you did not already have one).

9- “Come to the 21st century“, how? we will see 🙂

  • Networking is magical to your career.

  • check these secrets for success (here).

study-in-usa-phd

For more information about how to apply to USA universities, visit this link (here, in Arabic)

general notes:

  • the most time-consuming chapter in your dissertation is chapter-2 (the literature review) or (the related work).

  • look for proposals about recent trends or grants before selecting your topic.

  • try to have self-efficacy which means that you should believe in yourself and your capability to succeed.

Hope these bits of advice are useful for you.

Best Regards.

Mustafa S. Aljumaily

PhD student in EECS

University of Tennessee, Knoxville

ما هي البروتوكولات التي يجب استخدامها مع انظمة انترنت الاشياء (IoT)؟


بداية يعرف الجميع ان الانظمة الدفينة (embedded systems) التي تتكون من متحسسات (sensors) وبعض خصائص التحكم والمراقبة موجودة منذ زمن طويل وهي ليست ما نعنيه حين نقول انترنت الاشياء. ولكن ربط هذه العناصر الى شبكة اكبر مع استخدام تقنيات اخرى هو شيء جديد نسبياً. كذلك فأن الانترنت وعناوين الانترنت (Internet Protocols IP) موجودة منذ زمن ولكن استخدامها لتطبيقات انترنت الاشياء هو شيء جديد نوعاً ما.

ومن المعروف ايضاً ان هناك الكثير من البروتوكولات المستخدمة في الانترنت منذ نشأته والى يومنا هذا وكلها يمكن توزيعها على الطبقات السبعة (او الخمسة او الاربعة كما شرحناه هنا) وقد عرفنا سابقاً انه في كل طبقة من طبقات هياكل الشبكات هناك عدة بروتوكولات كل منها له فوائده ومحدداته التي تجعله مناسباً لنوع من التطبيقات وغير مناسب لتطبيقات اخرى وهو شيء يجب ان يعرفه مطوري الانظمة حتى يستطيعوا الاستفادة من تلك البروتوكولات بشكل صحيح.

اما حين نتكلم عن انترنت الاشياء فأن عرض النطاق (bandwidth) وعلاقة اداء البروتوكول بالزمن الحقيقي (real time performance) واستهلاك الذاكرة والبطارية هي امور اساسية يجب اخذها بعين الاعتبار. ولأن اغلب القرارات الخاصة بتوظيف انترنت الاشياء في المؤسسات العامة والخاصة تأتي من المدراء او اقسام تكنولوجيا المعلومات فأنهم يحاولون دائماً اجبار مختصي انترنت الاشياء على استخدام البروتوكولات والتقنيات التي يعرفها المدير او مختص ال (IT) والتي ليس بالضرورة هي الافضل. ومن هنا بدأت تظهر حقيقة ان انترنت الاشياء اقرب الى طبقة التشغيل (Operational Technology) مما هو الى تكنولوجيا المعلومات (Information Technology) وكما توضحه الصورة التالية:

is-your-otit-offering-iotready-7-1024

ومن هذا المنطلق نعرف انه يجب على مطوري انظمة انترنت الاشياء ان يثقفوا انفسهم عن افضل البروتوكولات التي يجب ان يستخدموها لتطبيقات انترنت الاشياء المختلفة:

فهناك مثلاً التصنيفات التالية للمشاريع التي يمكن ان يعمل فيها انترنت الاشياء:

  • مشاريع المستخدم النهائي والمشاريع الصناعية.

  • مشاريع خدمات الويب

  • مشاريع خدمات انترنت الاشياء

  • مشاريع النشر والاشتراك

  • مشاريع الطلب والاستجابة

وكل تصنيف من هذه القائمة له متطلبات بناء وتشغيل مختلفة.

الفرق بين الانترنت العام وانترنت الاشياء:

الانترنت بشكل عام هو الشبكة الكبرى التي تربط كل الشبكات الفرعية في العالم وتتبادل الاجهزة من خلاله البيانات على هيئة حزم (packets) ويتم الوصول الى البيانات في النهايات الطرفية من خلال متصفحات وواجهات رسومية سهلة الاستخدام من قبل البشر في حين ان الفكرة من انترنت الاشياء هي ربط اجهزة الكترونية تتبادل المعلومات فيما بينها بدون تدخل البشر ولكن بأستخدام البنية الاساسية للأنترنت. من الفروقات الاخرى بين اجهزة الانترنت العادية واجهزة انترنت الاشياء ان الاخيرة لا تمتلك نفس القدرات لعرض البيانات بصيغة رسومية ولا تحتاج اصلاً الى ذلك لأنها تكون عادة اصغر حجماً واقل ذاكرة وقدرة معالجة وتعمل بالبطاريات (في اغلب الاحيان). ولأننا ما زلنا في بداية تطوير انظمة انترنت الاشياء فمن الصعب تحديد تعريف واحد يجمع كل ما نطلق عليه انترنت الاشياء اليوم لأن الرؤى المختلفة لما يستطيع عمله انترنت الاشياء وما يجب ان يفعله قد تتظارب.

والان وقبل ان نتعرف على البروتوكولات المختلفة التي يمكن استخدامها مع انترنت الاشياء نذكر بأن طبقات الانترنت اليوم هي كما قلنا قبل قليل 7 او 5 او 4 ويمكن تبسيطها في الشكل التالي:

Image result for ‫طبقات الانترنت 7 او 5 او 4 مصطفى صادق‬‎

وفي ادناه وصف مختصر لأهم البروتوكولات العاملة في كل من هذه الطبقات:

1- طبقة التطبيقات وطبقة روابط البيانات: ومن اهم البروتوكولات العاملة فيها هي:

  • Ethernet (10 Mbps, 100 Mbps, 1 Gbps)

  • Wi-Fi (802.11b/g/n)

  • Serial point-to-point protocol (PPP)

  • GSM, 3G, 4G, LTE

  • 5G coming soon 🙂

2- طبقة الشبكة: والبروتوكول الابرز الذي يعمل فيها هو ال (IP).

3- طبقة النقل (transport layer): وفيها بروتوكولات كثيرة ولكن ابرزها هو (TCP and UDP) وكما نعرف فأن ال (TCP) هو الابرز والاكثر استخداماً لكونه اكثر وثوقية بحيث انه يسمح بأعادة ارسال البيانات المفقودة اثناء الارسال بعكس ال (UDP) الذي لا يراعي اعادة الارسال او تسلسل وصول البيانات الى المستلم ولذلك يفضل في تطبيقات الفيديو الحي او الصوتيات المباشرة (live video streaming or calls).

اما حين نتكلم عن الاشياء في انترنت الاشياء وكيف يفترض ان تتصل ببعضها فهناك عدة خيارات:

  • يمكن ربط الانترنت وانترنت الاشياء ببوابة (Gateway) وتبني الوظائف الخاصة بالاشياء بداخلها.

  • الاستعانة بمتحكمات دقيقة (microcontrollers units MCU) لعمل ذلك.

  • استخدام نفس التقنيات الموجودة في الانترنت مع انترنت الاشياء (وان كان ذلك ليس بالكفاءة المطلوبة).

  • السماح للمطورين بتعديل البروتوكولات الحالية بطريقة تخدم انترنت الاشياء.

وفي ادناه قائمة بأهم البروتوكولات التي يمكن استخدامها مع تطبيقات انترنت الاشياء لربط الاشياء الطرفية (sensors and actuators) الى الشبكة المسماة الانترنت:

بروتوكول (HTTP): وهو من اهم وابرز بروتوكولات الانترنت اليوم ولكن حين نستخدمه مع انترنت الاشياء يجب ان نتذكر تضمينه في الاجهزة الطرفية فقط (clients only) لأننا لا نريد لأي شخص او جهاز ان يتصل بالمتحسسات وانما ان تكون هي فقط من ترسل الطلبات (او البيانات) الى السيرفر.

بروتوكول (WebSocket): وهو يوفر اتصال ثنائي الاتجاه (full duplex) اي انه قادر على الارسال والاستقبال في نفس الوقت وايضاً بأستخدام ال (TCP) في الطبقة الرابعة. يعتبر هذا البروتوكول جزء من مواصفات لغة ال (HTML5) ويبسط الكثير من التعقيد الحاصل في الاتصالات ثنائية الاتجاه وبالتالي فهو ممتاز لتطبيقات انترنت الاشياء.

بروتوكول (XMPP) وهو مختصر لعبارة (Extensible Messaging and Presence Protocol) او بروتوكول التراسل الموسع وهو مثال جيد على التقنيات الموجودة حالياً والتي سيكون لها مستقبل استخدام افضل مع انترنت الاشياء.

يرجع استخدام هذا البروتوكول الى ايام الرسائل الانية (instant messaging IM) ثم توسع الى تبادل المكالمات الصوتية والفيديوية والتعاون ومزامنة المحتوى وتوجية البيانات من نوع (XML). ومن المؤمل استخدامه للأدارة والتحكم بالاشياء المختلفة في بيوتنا من غسالات ونشافات وثلاجات وغيرها.

تبرز قوة هذا البروتوكول في العنونة والامنية وقابلية التوسع ليشمل اعداد كبيرة من الاجهزة مما يجعله مثالي لتطبيقات انترنت الاشياء.

هذه البروتوكولات الثلاثة هي امثلة على البروتوكولات المستخدمة في انترنت اليوم والتي تم اقتباسها واستخدامها في انترنت الاشياء بسبب مميزاتها المفيدة في هذا المجال.

من جانب اخر فأن الكثير من خبراء تقنيات البيانات يشيرون الى اجهزة انترنت الاشياء على انها انظمة مقيدة من ناحية الكلفة وبالتالي محدودية كل مواردها (من ذاكرة وبطارية ومعالجة ومدى اتصال وغيرها). ومن اجل تطوير بروتوكولات اتصالات وشبكات مناسبة لهكذا اجهزة فهناك الكثير من الجهود حول العالم من قبل الباحثين في الجامعات والشركات لردم الفجوة بين متطلبات انترنت الاشياء وبين المعماريات والبروتوكولات الموجودة اصلاً. وفي الجدول ادناه قائمة بسيطة ببعض هذه الجهود والجهات المسؤولة عنها:

اذا كان نظامك لا يحتاج خصائص ال (TCP) ويمكنه العمل مع بروتوكول ال (UDP) فأن ازالة بروتوكول ال (TCP) وكل تعقيداته يقلل بشكل كبير حجم الكود المكتوب لتطبيقك وكذلك سرعة التنفيذ وهذا بالضبط ما يفعله بروتوكول الانترنت الاصدار السادس (IPv6) للشبكات الشخصية اللاسلكية واطئة القدرة (IPv6 Low power wireless personal area networks 6LoWPAN) شبكات المتحسسات اللاسلكية وبروتوكول التطبيقات المقيد (CoAP) .

الى هنا ينتهي الجزء الاول من هذا الدرس على امل اكمال ما بدأناه معكم في الدرس القادم والذي سيتركز فقط على البروتوكولات التي تم تطويرها حديثاً لتستخدم مع انظمة انترنت الاشياء مثل ال (CoAP, MQTT, …etc.) مع مجموعة من النصائح عن كيفية اختيار البروتوكول المناسب لكل تطبيق.

المصدر لهذا المقال (قبل الترجمة والتوضيح) هو الرابط التالي (انقر هنا لزيارة المقال الاصلي باللغة الانكليزية).

تحياتي للجميع

اخوكم مصطفى صادق لطيف

Computer Science, Networks, Programming, Data Science, Internet of Things, Communications, and more …

The Union Of Arabian Academics

اتحاد الاكاديميين العرب - موسسسة عربية علمية بحثية . تاسس عام 2018 . تتكون من الاخوة و الاخوات الباحثين و الاكاديميين و العلماء العرب.

Scott H Young

Computer Science, Networks, Programming, Data Science, Internet of Things, Communications, and more ...

GETTING PUBLISHED

Comments and advice for academic authors

ELT Research Bites

More than just an abstract

فِي سِتَّةِ أَيَّامٍ

أشياء أكتبها وأخرى أكتب عنها

مطور

Computer Science, Networks, Programming, Data Science, Internet of Things, Communications, and more ...

تعلم البرمجة من الألف الى الياء

Computer Science, Networks, Programming, Data Science, Internet of Things, Communications, and more ...

مدونة المبرمج العراقي فلاح كاطع

تتحدث عن اهم مشاريعي في تقنية المعلومات و انظمة التحكم الالكتروني المايكروكونترولر الاردوينو

Manarlogy

كتب | معرفة | تخطيط | تجارب

مدونة NetworkSet

مدونة تختص بأمور الشبكات والأجهزة التى تدعمها

مدونة علي عبد الغني

مدونة علي عبد الغني للبرمجة

Sciware Podcast

Not just another podcast (All my writings are copyrighted)

محمد توفيق علاوي

Mohammed Tawfik Allawi

عالم البرمجة

Computer Science, Networks, Programming, Data Science, Internet of Things, Communications, and more ...

شبكات الكمبيوتر

Computer Science, Networks, Programming, Data Science, Internet of Things, Communications, and more ...

مدونة عيسى حمدان العلمية

مدونة علمية تهتم بكل ماهو جديد بعلوم الحاسب الآلي والشبكات

خدمات ويب

Computer Science, Networks, Programming, Data Science, Internet of Things, Communications, and more ...

SWAT 771

St. Mildred's Women Advancing Technology: A FIRST Robotics team

Discover

A daily selection of the best content published on WordPress, collected for you by humans who love to read.

Virtual IT Support

information technology blog by Abubaker Siddiq Lasania

Hendiware !

we love coding

How-To Geek

Computer Science, Networks, Programming, Data Science, Internet of Things, Communications, and more ...

Em Turner Chitty

English Language, English Writing, Scientific Editing, Music, and Travel

TechCrunch

Startup and Technology News

The Curious Programmer

Software, Gadgets, Books, and All Things Geek

BIMarabia

Building Information Management

خوارزمى العرب

Computer Science, Networks, Programming, Data Science, Internet of Things, Communications, and more ...

Projects Geek

Download Mini projects with Source Code, Java projects with Source Codes

المهندس وسام فوزي

Computer Science, Networks, Programming, Data Science, Internet of Things, Communications, and more ...

DrugMonkey

biomedical research, just another job...

SC Labs | Networking notes (CCNA R/S, CCNA Sec, CCNP R/S, VMWare)

Computer Science, Networks, Programming, Data Science, Internet of Things, Communications, and more ...

Austin's blog

I make things

The Admin Guy's Blog

A blog for the impatient System Administrators

dadorran

placeholder for code and links

Live to Write - Write to Live

We live to write and write to live ... professional writers talk about the craft and business of writing

%d مدونون معجبون بهذه: