كيف تعمل الأجهزة الإلكترونية

نظام التشفير أو Encryption system هو عبارة عن تقنية تستخدم في عملية تحويل البيانات من شكلها الأصلي إلى شكل غير قابل للقراءة أو فهمها عند الوصول إليها من قبل الأشخاص الذين لا يملكون المفاتيح اللازمة لفك التشفير. ويهدف هذا النظام إلى حماية البيانات الهامة من الوصول غير المرغوب فيها، ويستخدم عادة في أنظمة التشغيل المختلفة لحماية الملفات والمعلومات المخزنة في الأجهزة الإلكترونية. وتتوفر عدة أنواع من أنظمة التشفير، بما في ذلك نظام التشفير المتقدم AES ونظام التشفير RSA الشهير.

تستخدم الهندسة الإلكترونية العديد من الأنظمة التشغيلية المختلفة والتي تعتمد على نوع الجهاز والتطبيق المستخدم. ومن أهم هذه الأنظمة:

1- نظام التشغيل Windows: يستخدم على نطاق واسع في مجال الهندسة الإلكترونية ويوفر العديد من البرامج المختصة بتصميم الدوائر الإلكترونية ومحاكاتها.

2- نظام التشغيل Linux: يستخدم في مجال الهندسة الإلكترونية نظرًا لقدرته على التعامل مع الأنظمة الإلكترونية المعقدة ويتميز بالأداء العالي والأمان العالي.

3- نظام التشغيل macOS: يستخدم في تصميم الدوائر الإلكترونية والبرمجة ويوفر العديد من البرامج الخاصة بذلك.

4- نظام التشغيل Android: يستخدم في تصميم الأجهزة الذكية والتحكم في الأجهزة الإلكترونية.

5- نظام التشغيل iOS: يستخدم في تصميم الأجهزة الذكية والتحكم في الأجهزة الإلكترونية.

توجد العديد من أنظمة التشغيل الأساسية للحاسوب المختلفة، وهي:

1. ويندوز: يعد ويندوز من أكثر الأنظمة الأساسية شيوعًا في العالم، ويستخدم على نطاق واسع في أجهزة الحواسيب الشخصية واللابتوبات والأجهزة اللوحية.

2. ماك أو إس: هذا النظام الأساسي يستخدم في معظم أجهزة حواسيب شركة آبل، وهو نظام مغلق غير متاح لأجهزة الحواسيب غير المصنعة من قِبل آبل.

3. لينكس: هو نظام أساسي مفتوح المصدر ومجاني يمكن تنصيبه على مختلف أنواع الحواسيب، بما في ذلك أجهزة الحاسوب ذات المعالجات القوية والخوادم.

4. Unix: يستخدم نظام Unix في العديد من الأنظمة والخوادم والأجهزة الطرفية.

5. أنظمة التشغيل المدمجة: تستخدم أنظمة التشغيل المدمجة في مجموعة متنوعة من الأجهزة الطرفية والأجهزة المدمجة، بما في ذلك مجموعة واسعة من الأجهزة الإلكترونية مثل الهواتف الذكية وأجهزة الصراف الآلي والأدوات الصناعية.

البيانات هي عبارة عن معلومات يتم جمعها وتحليلها في مجالات مختلفة من الحياة مثل الرياضيات والعلوم والتكنولوجيا والطبيعة والإحصاء والاقتصاد وغيرها. ويمكن جمع هذه البيانات من العديد من المصادر، مثل العينات العشوائية، أو الاستبيانات، أو الأجهزة الإلكترونية التي تحصل على البيانات بشكل آلي.

وستكون مهمة جمع البيانات مرتبطة بالأسلوب البحثي الذي يتبعه الباحثون وأهداف البحث. فعلى سبيل المثال، إذا كان الهدف من البحث في الرياضيات هو تعريف نماذج رياضية مناسبة للظواهر الطبيعية، فقد يتطلب الأمر جمع البيانات من التجارب المختلفة التي تشتمل على الحاسب الآلي أو وحدة تحكم و قد تكون بيانات حقيقية أو بيانات محاكاة.

وتشمل عملية تحليل البيانات في البحث في الرياضيات والطبيعة استخدام برامج الحاسوب الخاصة بالتحليل الإحصائي مثل SPSS أو MATLAB أو Python. يعتمد هذا التحليل على مجموعة متنوعة من التقنيات الإحصائية والرياضية، مثل تحديد متوسط العينات والانحراف المعياري والتحليل التجريبي ومقاييس الارتباط الإحصائية وغيرها.

في النهاية، فإن جمع البيانات وتحليلها وتفسيرها يمثل اعتماداً أساسياً لعملية اتخاذ القرارات وتطوير المعرفة في المجالات المختلفة.

هناك العديد من التهديدات السيبرانية المشهورة تشمل:

1- الهجمات الإلكترونية: وهي عمليات اختراق الأنظمة الإلكترونية لسرقة البيانات أو تعطيل خدمة الموقع أو التطبيقات.

2- الفيروسات: وهي برامج خبيثة تستهدف الأجهزة الإلكترونية وتتكاثر بشكل آلي، ويمكن أن تتسبب بالكثير من الأضرار.

3- البريد الإلكتروني الاحتيالي: وعادة ما يتم إرسالها بشكل نصب واحتيال أو مثل تهديد لسرقة المعلومات الشخصية.

4- هجمات التصيد الاحتيالية (Phishing) : وهي عمليات احتيال تقوم بأخد المعلومات الشخصية وتهديد إستخدامها بالشكل الخاطئ.

5- اختراق قواعد البيانات: وهو الهجوم على قواعد البيانات التابعة للمؤسسات الكبيرة أو المنظمات الحكومية لسرقة المعلومات.

6- تروجان: وهو برنامج يساعد في الاختراق والتجسس على الأنظمة بحيث يتم تحميله في جهاز المستخدم دون علمه.

تتطور أساليب الهجمات السيبرانية باستمرار، وتشمل بعض الأساليب الحديثة:

1- الصيد الاحتيالي (Phishing): وهو استخدام رسائل البريد الإلكتروني ورسائل النص القصير (SMS) التي تتظاهر بأنها من هيئة موثوقة (مثل بنكك أو شركة الفوركس) للحصول على المعلومات الشخصية وتصفح الإنترنت.

2- البرامج الضارة (Malware): وهي برامج مخفية تمت تعديلها لسرقة المعلومات الشخصية للمستخدمين وتدمير الأجهزة الإلكترونية.

3- الهجمات القائمة على الشبكات الاجتماعية: وهي الهجمات التي تهدف إلى الحصول على معلومات عن الأشخاص عن طريق الإساءة لاستخدام المواقع الاجتماعية.

4- الهجمات الخبيثة: هذه الهجمات تتطور السيبرانية باستمرار ومن أمثلتها هي البرامج الضارة والمواقع الخبيثة.

5- هجمات الاستغلال الصفري: وهي الهجمات التي تقوم على استغلال الضعف والثغرات الأمنية في البرامج وأنظمة التشغيل.

الدوائر التوصيلية هي نوع من الدوائر الكهربائية التي تم تصميمها لربط المكونات الكهربائية معًا من خلال الأسلاك والموصلات. وتهدف هذه الدوائر إلى إعطاء الطاقة للأجهزة الكهربائية وتوصيلها بالأجهزة الأخرى. علاوة على ذلك ، تستخدم الدوائر التوصيلية أيضًا للتحكم في توزيع الطاقة الكهربائية بين المكونات الكهربائية.

في المقابل ، تستخدم الدوائر الوظيفية للتحكم في وظائف المكونات الكهربائية وتحديد العمليات التي يجب تنفيذها. وتتضمن الدوائر الوظيفية الثنائيات ، المكبرات ، الأجهزة الإلكترونية والتيار العالي الذي يتحكم في الطاقة المتناهية الصغر. وهذه الدوائر تشكل عادة جزءًا من الأنظمة الإلكترونية الأكبر التي تستخدم في المرافق العامة والمنازل والمكاتب والمصانع.

تعد دوائر الأمن الكهربائية من الأجزاء الأساسية في أنظمة الأمن الحديثة، وتتكون هذه الدوائر من مجموعة من الأجهزة الإلكترونية المختلفة التي تعمل معًا لتحقيق الأمان والسلامة، ويتم تشغيلها بشكل أساسي عن طريق التيار الكهربائي، ومن بين الدوائر الأساسية التي تساعد في تشغيل أنظمة الأمن الكهربائية:

1- الكاميرات الأمنية: وتشتمل هذه الدائرة على كاميرا أمنية وكابلات وبرامج التحكم، وتتيح للمستخدمين مراقبة مختلف المناطق التي يرغبونها ضمن المنشأة المحمية.

2- نظام الإنذار الأمني: وهو نظام يتعلم من الأجهزة الأخرى ليحقق أفضل أمان للمنشأة المراد حمايتها، وتشمل الدائرة أجهزة إنذار وأجهزة استشعار الحركة وكوابل التحكم.

3- نظام القفل الإلكتروني: ويتكون من صمام كهربائي تحتاجه المنشأة لمنع الدخول الغير مصرح به في المواقع السكنية والتجارية والصناعية.

4- الركائز الأمنية: وهي عبارة عن أعمدة أو ركائز أمنية معزولة سلكيًا ومفاجئة كهربائيةً، مما يجعل من الصعب لأي شخص شرع في التسلل للمنطقة المحمية بالركائز العبور بها.

5-نظام الكشف عن التسلل: ويشمل هذا النظام كوابل وأجهزة استشعار وبرامج تحكم ، و يتعلم من الأجهزة الأخرى في النظام ليحقق أفضل مستويات الأمان.

تعتمد مدة وطريقة التشغيل على نوع نظام الأمن الذي تم اختياره، حيث يمكن التحكم في ذلك عن طريق الأجهزة التحكمية الخاصة به.

هناك عدة أنواع من الأنظمة الكهربائية التي تستخدم في الطائرات. ومن بينها:

1. النظام الكهربائي المستمر (DC): يستخدم لتوفير الطاقة الكهربائية للأجهزة الإلكترونية والأنظمة الأخرى في الطائرة. يتم توليد الكهرباء المستمرة في مولدات الطاقة الرئيسية والاحتياطية.

2. النظام الكهربائي المتردد (AC): يستخدم لتوفير الطاقة الكهربائية للأجهزة الكهربائية الكبيرة مثل المحركات الكهربائية وأنظمة التبريد والتدفئة. يتم توليد الكهرباء المترددة في مولدات الطاقة الرئيسية.

3. النظام الكهربائي الهيدروليكي: يستخدم لتشغيل الأجهزة الهيدروليكية في الطائرة مثل أجهزة القيادة والفرامل. يتم تشغيل هذا النظام بواسطة مضخات هيدروليكية تعمل بالطاقة الكهربائية.

4. النظام الكهربائي الإلكتروني: يستخدم للتحكم في أنظمة الطائرة المختلفة مثل أنظمة القيادة والملاحة والاتصالات. يشمل هذا النظام مجموعة متنوعة من الأجهزة الإلكترونية مثل أجهزة الحواسيب والمعالجات والأجهزة الاستشعار.

هناك أيضًا أنظمة أخرى مثل النظام الكهربائي الشمسي الذي يستخدم في الطائرات الشمسية والنظام الكهربائي الهجين الذي يجمع بين الكهرباء المستمرة والكهرباء المترددة لتلبية احتياجات الطاقة المختلفة في الطائرة.

أنظمة التحكم في التيار والجهد في الدوائر الكهربائية هي عبارة عن مجموعة من الأجهزة والمكونات التي تستخدم لضبط التيار والجهد في الدوائر الكهربائية. تستخدم هذه الأنظمة للسيطرة على مستوى التيار والجهد لتحديد كيفية عمل الدائرة الكهربائية.

تتضمن أنظمة التحكم في التيار والجهد عادةً مكونات مثل المقاومات والمكثفات والملفات والديود والترانزستورات والمشابك وغيرها من الأجهزة الإلكترونية. وتتمثل وظيفة هذه المكونات في التحكم في تدفق التيار والجهد في الدائرة الكهربائية عن طريق تغيير قيم المقاومات أو الترددات أو التواترات أو الفولتيات، وهذا يساعد على تحقيق الأداء الأمثل للدائرة الكهربائية.

وتستخدم أنظمة التحكم في التيار والجهد في العديد من التطبيقات الكهربائية، مثل الإضاءة والتحكم في السرعة والتحكم في الحرارة والتحكم في الطاقة والتحكم في الأجهزة الكهربائية المنزلية.