WEBVTT 00:00.090 --> 00:01.050 الراوي: في هذا الدرس، 00:01.050 --> 00:03.720 سنبدأ بالحديث عن بعض الأنظمة المدمجة. 00:03.720 --> 00:05.610 الآن، عندما نتحدث عن النظام 00:05.610 --> 00:07.560 المضمن، فهذا نظام كمبيوتر 00:07.560 --> 00:10.980 مصمم لأداء وظيفة محددة ومخصصة. 00:10.980 --> 00:13.260 الآن، في كثير من الأحيان عندما نتحدث 00:13.260 --> 00:14.490 عن نظام مضمن، فإننا 00:14.490 --> 00:18.150 نتحدث عن أشياء أكثر في مجال التصنيع أو مجال الأتمتة. 00:18.150 --> 00:19.890 لذلك قد يكون لدينا متحكم دقيق 00:19.890 --> 00:22.770 في نظام التنقيط الطبي له وظيفة واحدة. 00:22.770 --> 00:24.840 إنه لقياس كمية السائل الذي يمر عبر 00:24.840 --> 00:27.660 تلك الآلة إلى الوريد الخاص بك حتى تتمكن من إعطاء 00:27.660 --> 00:29.520 المريض ما يحتاج إليه. 00:29.520 --> 00:30.510 قد يكون لديك واحد 00:30.510 --> 00:33.030 آخر لنظام التحكم في محطة معالجة المياه. 00:33.030 --> 00:34.470 ومسؤوليتها هي التأكد 00:34.470 --> 00:36.870 من تدفق المياه بمعدل معين. 00:36.870 --> 00:39.000 وسوف يقومون بفتح أو إغلاق الصمامات للتأكد 00:39.000 --> 00:41.940 من أننا نحافظ على هذا القدر من التدفق عبر النظام. 00:41.940 --> 00:43.307 هذه هي فكرة النظام المدمج. 00:43.307 --> 00:45.840 ويمكن أن يكون جهازًا بسيطًا للغاية أو يمكن 00:45.840 --> 00:47.610 أن يكون معقدًا تمامًا ويحتوي 00:47.610 --> 00:50.550 على نظام تشغيل كامل مثل Linux أو Android يُستخدم 00:50.550 --> 00:52.890 لتشغيل هذا النوع من الأنظمة. 00:52.890 --> 00:54.360 هذا يعتمد فقط. 00:54.360 --> 00:55.770 الآن، في هذا الدرس تحديدًا، 00:55.770 --> 00:58.710 سأركز أكثر على الأنظمة المدمجة المحددة التي 00:58.710 --> 01:00.120 لها وظيفة واحدة ولديها 01:00.120 --> 01:02.400 نظام تشغيل مخصص خاص بها أو معالجات 01:02.400 --> 01:05.100 دقيقة للقيام بهذه الوظيفة. 01:05.100 --> 01:07.950 على سبيل المثال، في منزلي، لدي عداد ذكي. 01:07.950 --> 01:09.900 لذلك، إذا خرجت إلى الجانب الذي أسكن فيه 01:09.900 --> 01:11.550 من منزلي، يمكنني أن أنظر إلى عداد 01:11.550 --> 01:14.940 الكهرباء الموجود في منزلي وسيخبرني كم كيلووات في الساعة أستخدمه 01:14.940 --> 01:17.010 وكم استهلكته مع مرور الوقت. 01:17.010 --> 01:19.860 الآن، هذه المعلومات متصلة بالإنترنت حتى لا تضطر 01:19.860 --> 01:21.120 شركة الكهرباء إلى إرسال 01:21.120 --> 01:22.680 شخص ما إلى منزلي لقراءة هذا 01:22.680 --> 01:24.420 العداد مرة واحدة في الشهر. 01:24.420 --> 01:26.730 وبدلا من ذلك، يتم كل ذلك إلكترونيا الآن. 01:26.730 --> 01:28.620 يفعلون ذلك عن طريق استخدام أجهزة المودم 01:28.620 --> 01:30.450 الخلوية ويتصل عبر الشبكة الخلوية 01:30.450 --> 01:32.640 مرة أخرى عبر الإنترنت بمقرهم الرئيسي وخوادمهم 01:32.640 --> 01:34.680 لتغذية البيانات التي استخدمناها لاستهلاك 01:34.680 --> 01:36.600 الطاقة. 01:36.600 --> 01:37.770 إذا نظرت إلى جهاز القياس الخاص بك 01:37.770 --> 01:40.200 في منزلك، فمن المحتمل أن يكون لديك شيء يبدو مشابهًا إلى حد كبير. 01:40.200 --> 01:42.030 الآن، تعتبر هذه الأنواع من الأنظمة 01:42.030 --> 01:43.980 المدمجة بيئات ثابتة حيث لا يتم إجراء 01:43.980 --> 01:46.530 تغييرات متكررة أو السماح بها. 01:46.530 --> 01:48.600 إذن متى كانت آخر مرة قمت فيها بترقية البرنامج على عداد 01:48.600 --> 01:50.010 الكهرباء لديك على سبيل المثال؟ 01:50.010 --> 01:51.210 ربما لم تفعل ذلك أبدًا. 01:51.210 --> 01:53.100 وربما لا تقوم شركة الطاقة بذلك بشكل 01:53.100 --> 01:54.120 متكرر أيضًا. 01:54.120 --> 01:56.190 هذه هي فكرة هذه الأنظمة المدمجة. 01:56.190 --> 01:57.900 إنها نظام مبسط للغاية تم 01:57.900 --> 02:00.870 تصميمه للقيام لغرض واحد وهدف واحد فقط. 02:00.870 --> 02:03.510 ومن خلال القيام بذلك، فإن ذلك يساعدهم على أن يصبحوا أكثر أمانًا لأنه 02:03.510 --> 02:05.490 ليس لديهم الكثير من التعليمات البرمجية الإضافية. 02:05.490 --> 02:06.720 ولكن إذا لم يتم وضع هذا الكود 02:06.720 --> 02:08.670 الأصلي في مكانه الصحيح، فسيصبح من الصعب 02:08.670 --> 02:10.170 إجراء التحديثات لأن هذه الأشياء 02:10.170 --> 02:11.640 لم يتم تصميمها بحيث تتمكن من الحصول 02:11.640 --> 02:13.860 على تحديثات البرامج بشكل متكرر. 02:13.860 --> 02:14.693 ولهذا السبب، غالبًا 02:14.693 --> 02:16.980 ما تتمتع الأنظمة المضمنة بدعم قليل جدًا 02:16.980 --> 02:19.800 لتحديد المشكلات الأمنية وتصحيحها. 02:19.800 --> 02:21.120 لا يمكنك الاتصال بشركة الكهرباء 02:21.120 --> 02:22.860 وإخبارهم أن يأتوا لتأمين عدادك. 02:22.860 --> 02:25.050 هذا ليس جزءًا مما سيفعلونه من أجلك. 02:25.050 --> 02:26.400 سوف يقومون بذلك بالطريقة التي 02:26.400 --> 02:27.840 يريدونها لأنها أجهزتهم. 02:27.840 --> 02:30.150 وفي كثير من الأحيان، إذا كان لديك نظام مضمن داخل 02:30.150 --> 02:32.700 مصنعك أو داخل مصنعك، وإذا كنت في منطقة تصنيع، فسيكون 02:32.700 --> 02:35.220 لديك دعم محدود من تلك الشركة المصنعة. 02:35.220 --> 02:36.540 وبالتالي فإن هذه هي المنطقة 02:36.540 --> 02:38.040 التي تريد فيها حقًا توصيل كل 02:38.040 --> 02:39.510 هذه الأجهزة بشبكة منفصلة وعدم 02:39.510 --> 02:42.150 توصيلها مرة أخرى بالإنترنت بشكل عام حيث يمكن أن 02:42.150 --> 02:44.970 تكون هذه منطقة ضعف كبيرة بالنسبة لك. 02:44.970 --> 02:46.410 الآن، عندما نتحدث عن الأنظمة 02:46.410 --> 02:48.240 المدمجة، هناك مصطلح يسمى PLC، 02:48.240 --> 02:51.030 وهو وحدة تحكم منطقية قابلة للبرمجة. 02:51.030 --> 02:53.310 هذا نوع من أجهزة الكمبيوتر تم تصميمه للنشر 02:53.310 --> 02:55.230 في البيئة الصناعية أو الخارجية ويمكنه 02:55.230 --> 02:57.960 أتمتة أنظمتنا الميكانيكية الحديثة. 02:57.960 --> 02:59.760 الآن، عندما تفكر في PLC، أريدك 02:59.760 --> 03:01.680 أن تفكر في شيء مثل التصنيع الذي سيفتح 03:01.680 --> 03:03.420 أو يغلق صمامًا للسماح بدخول كمية 03:03.420 --> 03:05.370 أكبر أو أقل من الماء. 03:05.370 --> 03:07.140 هذه هي فكرة PLC. 03:07.140 --> 03:09.780 إنها وحدة تحكم منطقية قابلة للبرمجة. 03:09.780 --> 03:12.000 الآن، تعمل أجهزة PLC هذه على البرامج الثابتة، 03:12.000 --> 03:14.250 لأنها، مرة أخرى، أنظمة مضمنة. 03:14.250 --> 03:16.950 وبالتالي، يمكن تصحيح البرامج الثابتة، وهي عبارة عن برامج 03:16.950 --> 03:18.480 مثبتة على شريحة، وإعادة برمجتها 03:18.480 --> 03:20.280 لإصلاح نقاط الضعف عند حدوثها. 03:20.280 --> 03:22.620 ولكن مرة أخرى، هناك عملية محددة جدًا وعادةً 03:22.620 --> 03:25.230 ما يكون هناك دعم محدود من الشركة المصنعة. 03:25.230 --> 03:26.370 ليس الأمر مثل Microsoft 03:26.370 --> 03:28.350 حيث سيعطونك تصحيحًا كل يوم ثلاثاء. 03:28.350 --> 03:31.140 مع هذه الشركات المحدودة العامة، قد تحصل على التصحيح كل 03:31.140 --> 03:32.550 ستة أشهر، أو سنة، أو سنتين. 03:32.550 --> 03:35.520 عادة ما يكون هناك وقت طويل جدًا بين التصحيحات. 03:35.520 --> 03:36.960 الآن، الشيء الآخر الذي نريد التحدث عنه 03:36.960 --> 03:38.550 هو بعض أنظمة التشغيل التي يستخدمونها. 03:38.550 --> 03:40.740 إذًا هناك هذا الشيء المعروف باسم RTOS، 03:40.740 --> 03:43.020 وهو نظام تشغيل في الوقت الفعلي. 03:43.020 --> 03:45.120 الآن، هذا هو نوع نظام التشغيل 03:45.120 --> 03:48.780 الذي يعطي الأولوية للتنفيذ الحتمي للعمليات. 03:48.780 --> 03:50.910 وهذا سيساعدنا على ضمان الاستجابة المتسقة 03:50.910 --> 03:52.800 للمهام الحرجة للوقت. 03:52.800 --> 03:53.880 الآن، فكر في هذا. 03:53.880 --> 03:57.000 إذا كنت تقوم بتشغيل شيء يجب أن يفتح أو يغلق صمامًا 03:57.000 --> 03:58.830 داخل محطة نووية، فهل لديك القدرة 03:58.830 --> 04:02.040 على جعل ذلك غير متصل بالإنترنت في أي وقت؟ 04:02.040 --> 04:03.240 ربما لا، أليس كذلك؟ 04:03.240 --> 04:05.670 حسنًا، هذه هي الفكرة التي سنستخدم فيها نظام RTOS، 04:05.670 --> 04:07.500 وهو نظام تشغيل في الوقت الفعلي. 04:07.500 --> 04:09.420 وذلك لأن الكثير من أنظمتنا المضمنة 04:09.420 --> 04:12.000 لا يمكنها عادةً تحمل عمليات إعادة التشغيل أو الأعطال 04:12.000 --> 04:13.710 ويجب أن يكون لديها أوقات استجابة 04:13.710 --> 04:16.440 يمكن التنبؤ بها خلال أجزاء من الثانية. 04:16.440 --> 04:17.580 لذا، إذا كنت أقوم ببناء 04:17.580 --> 04:19.860 شيء يمكنه تشغيل أجزاء من الطائرة، فهذا سيساعد 04:19.860 --> 04:22.080 الطيار الآلي على الطيران، ومع حاجة الطيار 04:22.080 --> 04:23.910 الآلي إلى إجراء تعديلات على الأجنحة 04:23.910 --> 04:26.430 كل بضعة أجزاء من الثانية، حسنًا، هذا شيء نريده 04:26.430 --> 04:28.230 استخدام نظام التشغيل في الوقت الحقيقي 04:28.230 --> 04:29.850 ل. 04:29.850 --> 04:32.160 لا يمكننا استخدام نظام Windows القياسي لذلك. 04:32.160 --> 04:33.990 إنها ليست سريعة بما فيه الكفاية أو قوية بما فيه الكفاية. 04:33.990 --> 04:36.060 وهو عرضة لإعادة التشغيل أو التعطل، وهو عبارة 04:36.060 --> 04:38.250 عن تصحيحات أمنية وكل تلك الأشياء الأخرى. 04:38.250 --> 04:40.620 لذا، عندما تسمع هذا المصطلح، فكر في نظام التشغيل 04:40.620 --> 04:42.690 RTOS باعتباره نوع نظام التشغيل الذي يتم 04:42.690 --> 04:44.550 استخدامه غالبًا مع الأنظمة المدمجة، 04:44.550 --> 04:46.560 خاصة في التطبيقات المهمة. 04:46.560 --> 04:47.700 الآن، هناك طريقة أخرى يمكننا من خلالها 04:47.700 --> 04:49.740 القيام بذلك وهي استخدام ما يسمى بالنظام على الشريحة. 04:49.740 --> 04:51.810 وهذا شكل آخر من أشكال الأنظمة المدمجة. 04:51.810 --> 04:53.910 هذا هو المكان الذي يدمج فيه معالجنا 04:53.910 --> 04:56.850 وظائف النظام الأساسي لوحدات تحكم منطقية متعددة 04:56.850 --> 04:58.470 في شريحة واحدة. 04:58.470 --> 05:01.860 الآن، يمكن أن يكون هذا النظام الموجود على الشريحة موفرًا للطاقة للغاية، 05:01.860 --> 05:04.290 وبالتالي يتم استخدامه غالبًا مع الأجهزة الأصغر التي 05:04.290 --> 05:05.790 تحتاج إلى نظام مضمن. 05:05.790 --> 05:06.810 لذا، إذا كنت بحاجة إلى 05:06.810 --> 05:07.860 إنشاء شيء يحتوي على نظام 05:07.860 --> 05:10.140 مدمج ويكون صغيرًا جدًا بحيث يمكن وضعه في جيبي، 05:10.140 --> 05:12.681 فعادةً ما يستخدم ذلك شيئًا مثل نظام على شريحة. 05:12.681 --> 05:13.920 إذا كنت تستخدم شيئًا مثل 05:13.920 --> 05:15.300 Roomba أو المكنسة الكهربائية 05:15.300 --> 05:18.090 الروبوتية، فإن هؤلاء يستخدمون عقلية النظام على الشريحة 05:18.090 --> 05:19.950 لأنهم يحاولون وضع كل هذه المعلومات على 05:19.950 --> 05:21.870 شريحة واحدة، لأنها تشغل مساحة أقل مرة 05:21.870 --> 05:24.570 أخرى وبالتالي يمكنك ترك مساحة أكبر للأجزاء العاملة 05:24.570 --> 05:27.360 التي تحتاجها، مثل المكنسة الكهربائية. 05:27.360 --> 05:30.180 يشير النظام على شريحة إلى نوع من الدوائر المتكاملة 05:30.180 --> 05:32.310 التي تحتوي على جميع مكونات نظام الكمبيوتر 05:32.310 --> 05:33.660 على شريحة واحدة. 05:33.660 --> 05:36.630 يتضمن ذلك المعالج، والذاكرة، ووحدة التخزين، ومعالج 05:36.630 --> 05:38.670 الرسومات، والأجهزة الطرفية، وأشياء 05:38.670 --> 05:41.370 مثل وحدات تحكم USB، ودوائر إدارة الطاقة، وأجهزة 05:41.370 --> 05:44.010 الراديو اللاسلكية لشبكة wifi أو Bluetooth. 05:44.010 --> 05:47.160 من الأمثلة الرائعة على النظام الموجود على شريحة هو Raspberry 05:47.160 --> 05:48.990 Pi، الذي يحتوي على جهاز كمبيوتر كامل 05:48.990 --> 05:50.880 موجود على شريحة واحدة. 05:50.880 --> 05:52.650 الآن، سيتم دمج العديد من هذه 05:52.650 --> 05:54.570 الأنظمة على الرقائق في أجهزة أخرى 05:54.570 --> 05:58.140 مثل أجهزة التلفاز الذكية وأجهزة الاستقبال، مثل أجهزة البث 05:58.140 --> 06:00.750 Amazon Fire TV وRoku وApple TV. 06:00.750 --> 06:02.970 أصبحت تصميمات النظام على الرقاقة شائعة 06:02.970 --> 06:04.560 جدًا نظرًا لاستخدامها المنخفض 06:04.560 --> 06:07.440 للطاقة وأدائها اللائق وعامل الشكل الصغير. 06:07.440 --> 06:10.260 على سبيل المثال، إذا كان لديك جهاز Roku أو Fire TV Stick، 06:10.260 --> 06:12.420 فهذه الأجهزة بحجم محرك أقراص USB صغير. 06:12.420 --> 06:15.450 ومع ذلك، فهي توفر وظيفة تلفزيون ذكي تعمل بشكل كامل 06:15.450 --> 06:16.980 في أي تلفزيون موجود ويمكنها 06:16.980 --> 06:18.510 معالجة دفق الفيديو عبر اتصال 06:18.510 --> 06:20.913 لاسلكي باستخدام هذه الأجهزة.