نظام تمكين الاتصال بين الأجهزة باستخدام بروتوكولات الاتصالات المختلفة

المجال التقني يتعلق بنظام أو طريقة أو جهاز لتمكين الاتصال بين الأجهزة باستخدام بروتوكولات اتصال مختلفة، وكذلك لاختيار وتكوين تطبيق لجهاز طرفي أو جهاز بنية تحتية أو نظام أو جهاز متكامل أو طريقة لدعم التسليم، وتقوم الشبكات بتوصيل الأجهزة الطرفية مثل أجهزة العداد بالشبكة لتمكين الاتصال الرقمي المزدوج مع معدات المزود، وغالباً ما يشار إلى هذه الشبكات باسم الشبكات الذكية لأنّها توفر وظائف إضافية لكل من مقدمي الخدمة وعملائهم أو مستخدميهم.

أساسيات نظام تمكين الاتصال بين الأجهزة باستخدام بروتوكولات الاتصالات المختلفة

يتمثل أحد التحديات في تطوير هذه الشبكات في أنها مبنية على معدات التوزيع الحالية واستخدام تقنيات خاصة بمزودي البنية التحتية أو البنية التحتية المختلفة، وهذا يجعل من الصعب الوصول إلى المطاريف في شبكات مختلفة وغالباً في شبكات متباينة، ممّا يؤدي إلى ازدواجية كبيرة في المعدات أو قيود على الوظائف التي يمكن نشرها في المعدات، وتتفاقم هذه المشكلة مع زيادة عدد مكونات البنية التحتية ممّا يجعل من الصعب للغاية إدارة المعدات.

يرغب المستخدمون أو العملاء في مزيد من المرونة أو التحكم في كيفية استخدامهم للجهاز، وعلى سبيل المثال هناك حاجة للإدارة عن بعد، والتحكم عبر متصفح الويب والتحكم عبر جهاز محمول باليد وتلقي تحديثات متكررة بما في ذلك ميزات إضافية ودعم فوري تقريباً من مزود أو مزيج منها، ويرغب مقدمو الخدمات أنفسهم أيضاً في تلبية هذه الحاجة، مع الاستمرار في الحفاظ على البنية التحتية الحالية أو المكونات المنتشرة في شبكاتهم.

وبالتالي على الرغم من استخدام مكونات الشبكة المختلفة وعلى الرغم من القيود فإنّ التكامل بين المستخدمين أو العملاء ومعدات مزود البنية التحتية بحاجة إلى تقديم حل تقني، ويتضمن دمج الأنظمة القديمة أو المكونات باستخدام وحدات نمطية مثل محولات خدمة الويب عبر شبكات الاتصال الحالية مثل الإنترنت، بالإضافة إلى المشكلات الأخرى على الأقل واحداً أو أكثر من المشكلات التالية:

• تكامل الاتصال لضمان اتصال مكونات متعددة باستخدام بروتوكول اتصال مشترك.

• تكامل تحويل البيانات لضمان تمرير البيانات بلغة  أو تنسيق مشترك، على سبيل المثال (XML) و(CSV) وسجلات (EBCDIC) للحاسوب المركزي.

• تكامل الأمان الذي يصادق على الأطراف المتصلة ويضمن تكامل البيانات وخصوصيتها.

• مطلوب تحليل مفصل للعملية لتطوير نماذج البيانات ونماذج العمليات التي تعالج تكامل البيانات ثنائي الاتجاه وتحولات البيانات المتعددة، ويستغرق تحليل العملية هذا وقتاً طويلاً حتى لو تم تكييف التحويل ببساطة لتمثيل البيانات في (XML) باستخدام خدمات الويب.

• للتكامل بين العقد غالباً ما يكون من الضروري إنشاء وحدة أمان لضمان الامتثال لسياسات أمان الطرف الثالث والتي تتطلب وقتاً وتكلفة إضافية.

• يتطلب بناء ونشر نقطة نهاية أو مهايئ للخدمة معرفة تفصيلية بالنظام ووقت تطوير كبير مع مطورين منفصلين.

• يتطلب مقدمو البنية التحتية قابلية كبيرة للتوسع والموثوقية، وعلى سبيل المثال يمكن أن تكون الملايين من الأجهزة الطرفية بمثابة عقد طرفية محتملة، ومن المستحسن توفير مستويات عالية من الموثوقية أو التوافر خاصةً في الشبكات.

ملاحظة:“XML” هي اختصار لـ “extensible markup language”.

ملاحظة:“CSV” هي اختصار لـ “Comma Separated Values”.

ملاحظة:“EBCDIC” هي اختصار لـ “Extended Binary Coded Decimal Interchange Code”.

كيفية تمكين الاتصال بين الأجهزة باستخدام بروتوكولات الاتصالات المختلفة

تجعل التحديات من الصعب على موفري البنية التحتية نشر تطبيقات أو وحدات إضافية توفر وظائف إضافية للمعدات الطرفية بسرعة مقبولة أو تكلفة مقبولة، ونظراً للصعوبات الفنية لا يمكن للمستخدم أو العميل تحديد ونشر مجموعة متنوعة من التطبيقات الممكنة على شبكات البنية التحتية المختلفة.

وبالتالي هناك حاجة إلى نظام أو طريقة أو جهاز لتمكين الاتصال بين الأجهزة باستخدام بروتوكولات الاتصال المختلفة، واختيار التطبيقات للأجهزة الطرفية أو أجهزة البنية التحتية والتكوين أو ما هو مطلوب هو نظام متكامل أو جهاز أو طريقة لدعم التسليم.

ويتعلق الكشف الحالي بالتغلب على التخفيف على الأقل من واحد أو أكثر من عيوب التقنية الصناعية السابقة، أو على الأقل توفير بديل مفيد، وقد تشتمل تجسيدات معينة على نظام متكامل لتمكين الاتصال بين عدد كبير من مقدمي الخدمة ومجموعة من الأجهزة الطرفية، الجهاز المتكامل بما في ذلك:

• ذاكرة واحدة على الأقل لتخزين البيانات المتعلقة بمجموعة من الأجهزة الطرفية.

• واجهة لتلقي الاتصالات الموجهة إلى عدد كبير من الأجهزة الطرفية من عدد كبير من مزودي الخدمة، وإعادة إرسال الاتصال إلى تعدد الأجهزة الطرفية.

• يتم تكوين تعدد الأجهزة الطرفية للتواصل مع اثنين أو أكثر من مزودي الخدمة المختلفين.

• يتم تكوين النظام المتكامل لترجمة الاتصالات الواردة من مزود الخدمة إلى بروتوكول يتوافق مع الأجهزة الطرفية.

• قد يشتمل الجهاز المتكامل أيضاً على واجهة مشتركة لاستقبال الاتصالات من عدة مزودي خدمة باستخدام بروتوكول مشترك.

• قد يشتمل الجهاز المتكامل على معالج لتنفيذ بروتوكول إدارة الوصول عبر موفري خدمة متعددين.

• يتضمن بروتوكول إدارة الوصول على بروتوكول أمان.

• قد يتضمن بروتوكول الأمن واحداً على الأقل من الاستيقان وسلطة مزود الخدمة ودوره وبيانات الجهاز الطرفي وبيانات مزود الخدمة.

• قد يشتمل الجهاز المتكامل أيضاً على كشك تطبيق لتخزين تطبيق للتسليم إلى الجهاز الطرفي.

• يرغب مزود الخدمة في الاتصال بالمحطة لتوفير التطبيق للمحطة.

• يرغب مزود الخدمة في الاتصال بالمحطة للاستعلام عن المحطة.

• قد يدعم النظام اتصال الفيديو بين مزود الخدمة والمحطة وعلى سبيل المثال قد يطلب مزود الخدمة صورة أو فيديو من الجهاز باستخدام كاميرا متصلة بالنظام.

تطور عمل نظام تمكين الاتصال بين الأجهزة باستخدام بروتوكولات الاتصالات المختلفة

قد يتمكن مزود الخدمة من الوصول إلى مجموعة محدودة من أوامر الجهاز، ونظراً لأنّ الشركة المصنعة هي التي أنشأت التطبيق ونشرته على الجهاز، فقد يكون لدى الشركة المصنعة إمكانية الوصول إلى جميع أوامر الجهاز ولكن لدى بائع التجزئة للطاقة عدداً محدوداً من الأجهزة، وقد يكون لديه حق الوصول إلى الأوامر فقط، وقد تكون هذه المعلومات على سبيل المثال مستوى وصول للملف الشخصي.

يسعى مقدم الخدمة في طلب بروتوكول مقابل من النظام المتكامل إلى الجهاز، وقد يتم تكوين النظام المتكامل بشكل أكبر لترجمة الاتصال من الجهاز الطرفي إلى بروتوكول يتوافق مع مزود الخدمة، كما قد يشتمل الجهاز الطرفي على واحد على الأقل من جهاز مرافق مباني العميل وجهاز محمول وجهاز محمول باليد أو جهاز تتبع أو جهاز استشعار مُركب.

يمكن أن يشتمل مزود الخدمة على الأقل على شركة واحدة من الشركات المصنعة للمعدات الطرفية وشركة المرافق أو مزود الخدمة من طرف ثالث، وقد يتم تفويض الشركة المصنعة لتحديث البرامج الثابتة على الجهاز وتوفير تطبيق وموفرو الخدمة المتبقون مخولون للاستعلام عن الجهاز، وقد يتم توفير نظام متكامل لتمكين الاتصال بين مجموعة من مقدمي الخدمة ومجموعة من الأجهزة الطرفية، ويشمل النظام المتكامل على:

• قاعدة بيانات تحتوي على بيانات عن عدد من الأجهزة الطرفية.

• ملف تطبيق خاص بتعدد المحطات، حيث أنّ ملف تعريف للتطبيق يمثل القدرات الوظيفية لكل تطبيق ويتضمن الأوامر المتاحة لكل جهاز.

• واجهة مستخدم تتيح للمستخدم الوصول إلى النظام.