المكونات و اللبنات الأساسية لنظام إنترنت الأشياء Building blocks of an IoT system
المكونات و اللبنات الأساسية لنظام إنترنت الأشياء
إنترنت الأشياء هو تكامل التقنيات المختلفة التي لها أهميتها الخاصة داخل نظام إنترنت الأشياء الكامل.
اللبنات الأساسية (أي الشيء الذكي [كائن / جهاز] ، بوابة إنترنت الأشياء ،سحابة إنترنت الأشياء ، تحليلات إنترنت الأشياء ، وتطبيقات إنترنت الأشياء).
 |
| مكونات انترنت الأشياء |
الشيء الذكي النموذج المفاهيمي
يمثل هذا النموذج التآزر بين الأشياء المادية والعالم الرقمي.
الأنواع الفرعية للجهاز الإلكتروني المرفق: العلامة ، والمستشعر ، والمشغل الميكانيكي. توفر العلامات تعريفاً رقمياً (من حيث الباركود ، ورمز Aztech ، و QR code ، و RFID ، وما إلى ذلك) للأشياء الذكية.
 |
| النموذج المفاهيمي |
مكونات الشيء الذكي
إدخال المستشعر عبارة عن ملاحظة (غير كهربائية)
تتعلق بالتغير في الخاصية المادية لجسم ما.
خرج المستشعر عبارة عن إشارة كهربائية من حيث التباين في الشحنة والجهد والتيار وما إلى ذلك والتي يمكن وصفها بالتردد والسعة والمرحلة.
 |
| مكونات الشيء الذكي |
تشمل المستشعرات الشائعة في الأشياء الذكية IoT
مستشعر درجة الحرارة ومستشعر الرطوبة ومستشعر الرطوبة مستشعر الحركة ومستشعر الجيرسكوب ومستشعر المطر ومستشعر الغاز والدخان ومستشعر الضغط ومستشعر الضوء ومستشعر حركة قزحية العين ومستشعر الكحول وما إلى ذلك.
اتصالات الشيء الذكي
إلى جانب القدرة على الاستشعار ، تحتوي الأشياء الذكية في إنترنت الأشياء على مكونات إرسال منخفضة الطاقة يمكنها نقلا البيانات المحسوسة إلى أجهزة تقنية الشبكة المعنية.
تتيح الأنواع المختلفة من الشبكات اللاسلكية ، بما في ذلك Fi Wi و Bluetooth و ZigBee وشبكة المنطقة الواسعة طويلة المدى(Lora WAN (وما إلى ذلك ، توصيل الأشياء الذكية بالبنية التحتية للشبكة القائمة على بروتوكول الإنترنت من خلال بوابات إنترنت ا الأشياء.
مشغل الشيء الذكي
يتعين على المشغلات كمكمل لأجهزة الاستشعار اتخاذ إجراءات بناء ًعلى بعض قراءات أجهزة الاستشعار.
المشغلات هي مكونات أو أجهزة إلكترونية / ميكانيكية لنظام إنترنت الأشياء تقوم بتنفيذ إجراءات مادية مباشرة / غير مباشرة على البيئة للتحكم في آلية معينة.
تتطلب المحركات بشكل أساسي شيئين ، أي إشارة الطاقة والتحكم من أجل عملها بشكل صحيح.
في أنظمة إنترنت الأشياء النموذجية ، بعد اتخاذ القرار بشأن المعلومات المحسوسة المستلمة في مركز التحكم ، يتم إرسال الأوامر في النهاية إلى المشغلات.
عند استقبال إشارات التحكم ، يحول المشغل الطاقة المستقبلة ويكون قادراً على الاستجابة من خلال الوسائل الميكانيكية.
يمكن تصنيف المحركات إلى أنواع مختلفة:
- مشغلات كهربائية.
- مشغلات مغناطيسية.
- مشغلات ميكانيكية.
- المحركات الهيدروليكية.
- المحركات الهوائية.
تستخدم المحركات الكهربائية محركات الطاقة الكهربائية لتشغيل المعدات من حيث عزم الدوران الميكانيكي.
مثال: صمام الملف اللولبي هو مشغل كهربائي (يستخدم للتحكم في تدفق المياه في الأنابيب).
يتم تشغيل المحركات الحرارية / المغناطيسية من خلال تأثير الطاقة الحرارية أو المغناطيسية.
متحكم (MCU)
تحتوي وحدة MCU على معالج واحد أو أكثر ، وذاكرة ، وملحقات إدخال / إخراج قابلة للبرمجة في دائرة متكاملة واحدة.
تختلف MCUs عن المعالجات الدقيقة في [أجهزة الكمبيوتر] وهي مصممة أساسًا للتطبيقات المضمنة.
تدعم فعالية التكلفة لوحدات MCU استخدامها لإضافة وتعزيز قدرات الحوسبة لشيء مادي.
الميزات الهامة لوحدات MCU:
MCUs لديها كمية محددة من ذاكرة الوصول العشوائي.
تحتوي وحدات MCU على ذاكرة فلاش لتخزين البيانات في وضع عدم الاتصال.
تحتوي وحدات MCU على دبابيس إدخال / إخراج (تتراوح من 1 إلى 100 ثانية) لتوصيل المستشعرات / المشغلات بـ MCU.
تحتوي MCU على منافذ Ethernet / Wi Fi للاتصال بالإنترنت.
تتوفر وحدات MCU بشكل عام في عدد من البتات التي تؤثر في النهاية على سرعة الحساب.
تحتوي وحدات MCU على دبابيس إمداد طاقة لتزويد المستشعرات المتصلة بالطاقة بالطاقة.