جهاز كمبيوتر

تحتاج هذه المقالة إلى مصادر إضافية للتحقق . يُرجى المساعدة في تحسين هذه المقالة بإضافة مصادر موثوقة . قد يتم الطعن في المواد غير الموثقة وإزالتها. البحث عن المصادر:  "أجهزة الكمبيوتر" - الأخبار  · الصحف  · الكتب  · العلماء  · JSTOR ( يناير 2017 ) ( تعرف على كيفية ومتى تزيل هذه الرسالة )

جهاز الكمبيوتر هو نظام كمبيوتر به مجموعة من الأجهزة أو البرامج أو البرامج الثابتة المصممة خصيصًا لتوفير مورد حوسبة معين. أصبحت هذه الأجهزة تُعرف باسم الأجهزة المنزلية بسبب التشابه في الدور أو الإدارة مع الأجهزة المنزلية ، والتي تكون مغلقة ومختومة بشكل عام ، ولا يمكن للمستخدم أو المالك صيانتها. يتم تسليم الأجهزة والبرامج كمنتج متكامل وقد يتم تكوينها مسبقًا قبل التسليم إلى العميل، لتوفير حل جاهز لتطبيق معين. على عكس أجهزة الكمبيوتر للأغراض العامة، لا يتم تصميم الأجهزة بشكل عام للسماح للعملاء بتغيير البرنامج ونظام التشغيل الأساسي ، أو إعادة تكوين الأجهزة بمرونة.

شكل آخر من الأجهزة هو الجهاز الافتراضي ، والذي له وظائف مماثلة لجهاز الأجهزة المخصص، ولكن يتم توزيعه كصورة آلة افتراضية برمجية لجهاز مجهز بمشرف افتراضي .

تقليديًا، تعمل تطبيقات البرامج على نظام تشغيل عام الغرض ، والذي يستخدم موارد الأجهزة الخاصة بالكمبيوتر (أساسًا الذاكرة، وتخزين القرص، وقوة المعالجة، وعرض النطاق الترددي للشبكات) لتلبية احتياجات المستخدم الحاسوبية. تتعلق المشكلة الرئيسية في النموذج التقليدي بالتعقيد. من الصعب دمج نظام التشغيل والتطبيقات مع منصة الأجهزة، ومن الصعب أيضًا دعمها بعد ذلك.

من خلال تقييد الاختلافات بين الأجهزة والبرامج بشكل صارم، يصبح من السهل نشر الجهاز واستخدامه دون الحاجة إلى معرفة واسعة (أو عميقة) بتكنولوجيا المعلومات. بالإضافة إلى ذلك، عندما تظهر المشكلات والأخطاء، نادرًا ما يحتاج فريق الدعم إلى استكشافها بعمق لفهم الأمر بشكل كامل. يحتاج الفريق فقط إلى التدريب على برنامج إدارة الجهاز ليكون قادرًا على حل معظم المشكلات.

في جميع أشكال نماذج الأجهزة الحاسوبية، يستفيد العملاء من التشغيل السهل. يحتوي الجهاز على مجموعة واحدة فقط من الأجهزة ونظام التشغيل وبرامج التطبيق، والتي تم تثبيتها مسبقًا في المصنع. وهذا يمنع العملاء من الحاجة إلى أداء أعمال تكامل معقدة، ويبسط بشكل كبير استكشاف الأخطاء وإصلاحها. في الواقع، تعد خاصية "التشغيل الجاهز" هذه هي الفائدة الدافعة التي يسعى العملاء إلى تحقيقها عند شراء الأجهزة.

لكي يتم اعتبار الجهاز جهازًا، يجب دمجه مع برنامج، ويتم توفير كليهما كحزمة. ^{[ بحاجة لمصدر ]} وهذا يميز الأجهزة عن الحلول "المحلية"، أو الحلول التي تتطلب تنفيذات معقدة من قبل المدمجين أو البائعين ذوي القيمة المضافة (VARs).

يساعد نهج التطبيق على فصل الأنظمة والتطبيقات المختلفة، على سبيل المثال في مركز البيانات. بمجرد فصل أحد الموارد، من الناحية النظرية يمكن أيضًا تحويله إلى نظام مركزي ليتم مشاركته بين العديد من الأنظمة، وإدارته وتحسينه بشكل مركزي، كل ذلك دون الحاجة إلى إجراء تغييرات على أي نظام آخر.

العيب الرئيسي ^{[ بحاجة لمصدر ]} في نشر أجهزة الكمبيوتر هو أنه نظرًا لأنها مصممة لتوفير مورد محدد، فإنها غالبًا ما تتضمن نظام تشغيل مخصص يعمل على أجهزة متخصصة، ولا يُحتمل أن يكون أي منهما متوافقًا مع الأنظمة الأخرى التي تم نشرها مسبقًا. يفقد العملاء المرونة.

قد يعتقد البعض أن نظام التشغيل المضمن الخاص، أو نظام التشغيل داخل التطبيق، يمكن أن يجعل الجهاز أكثر أمانًا من الهجمات الإلكترونية الشائعة. ومع ذلك، فإن العكس هو الصحيح. إن الأمان من خلال الغموض هو قرار أمني سيئ، وغالبًا ما تعاني الأجهزة من مشكلات أمنية كما يتضح من انتشار أجهزة إنترنت الأشياء . ^[1]

يعكس تنوع أجهزة الكمبيوتر النطاق الواسع من موارد الحوسبة التي توفرها للتطبيقات. بعض الأمثلة:

أجهزة التخزين

توفير كميات هائلة من التخزين ووظائف إضافية ذات مستوى أعلى (على سبيل المثال: نسخ الأقراص وتقسيم البيانات ) لأنظمة متعددة متصلة باستخدام نموذج الكمبيوتر لشبكات منطقة التخزين المحلية الشفافة. ^{[2] [ اقتباس غير ذي صلة ]}

أجهزة الشبكة

هي أجهزة توجيه للأغراض العامة ^[3] توفر حماية جدار الحماية ، وأمان طبقة النقل (TLS)، والمراسلة ، والوصول إلى بروتوكولات الشبكات المتخصصة (مثل خدمة رسائل ebXML ) وإرسال النطاق الترددي المتعدد للأنظمة المتعددة التي تواجهها. ^[4]

أجهزة النسخ الاحتياطي والتعافي من الكوارث

الأجهزة الحاسوبية التي تتكامل فيها برامج النسخ الاحتياطي وأهداف النسخ الاحتياطي، مع وجود مشرفين افتراضيين في بعض الأحيان لدعم الاسترداد المحلي للكوارث للخوادم المحمية. وهي غالبًا ما تكون بمثابة بوابة لحل استرداد الكوارث كخدمة كامل.

أجهزة جدار الحماية والأمان

الأجهزة الحاسوبية المصممة لحماية شبكات الكمبيوتر من حركة المرور غير المرغوب فيها.

أجهزة بوابة IIoT و MES

الأجهزة الحاسوبية المصممة لترجمة البيانات ثنائي الاتجاه بين أنظمة التحكم وأنظمة المؤسسة. تستخدم التطبيقات الثابتة المضمنة المملوكة التي تعمل على الجهاز اتصالات من نقطة إلى نقطة لترجمة البيانات بين الأجهزة الميدانية في بروتوكولات الأتمتة الأصلية وأنظمة MES من خلال واجهات API أو ODBC أو RESTful .

أجهزة مكافحة البريد العشوائي

للبريد الإلكتروني العشوائي

الأجهزة البرمجية

تطبيق برمجي يمكن دمجه مع نظام تشغيل (JeOS) يكفي لتشغيله على أجهزة قياسية في الصناعة أو في آلة افتراضية. في الأساس، توزيع البرامج أو البرامج الثابتة التي تعمل على تشغيل جهاز كمبيوتر.

أجهزة الآلة الافتراضية

تتكون من نظام تشغيل مضمن "بأسلوب المشرف الافتراضي" يعمل على أجهزة الجهاز. تتوافق طبقة المشرف الافتراضي مع أجهزة الجهاز، ولا يمكن للعميل تغييرها، ولكن العميل قد يقوم بتحميل أنظمة تشغيل وتطبيقات أخرى على الجهاز في شكل آلات افتراضية.

بصرف النظر عن نشرها داخل مراكز البيانات، فإن العديد من أجهزة الكمبيوتر تُستخدم بشكل مباشر من قبل عامة الناس. وتشمل هذه: ^{[ بحاجة لمصدر ]}

• مسجل فيديو رقمي
• بوابة سكنية
• التخزين المتصل بالشبكة (NAS)
• وحدة تحكم ألعاب الفيديو

تؤكد استخدامات المستهلك على ضرورة أن يكون الجهاز سهل التركيب والتكوين والتشغيل، مع عدم الحاجة إلى المعرفة التقنية أو القليل منها.

لقد كان عالم الأتمتة الصناعية غنيًا بالأجهزة. وقد تم تقوية هذه الأجهزة لتحمل درجات الحرارة والاهتزازات الشديدة. كما أن هذه الأجهزة قابلة للتكوين بدرجة عالية، مما يتيح التخصيص لتلبية مجموعة واسعة من التطبيقات. تتمثل الفوائد الرئيسية للجهاز في الأتمتة فيما يلي:

1. تقليل وقت التوقف عن العمل - يتم استبدال الجهاز الفاشل عادةً بجهاز تجاري جاهز للاستخدام، ويتم إعادة تحميل مهمته بسرعة وسهولة من نسخة احتياطية.
2. قابلة للتطوير بدرجة كبيرة - عادةً ما تكون الأجهزة حلولاً مستهدفة لمنطقة معينة من المصنع أو العملية. ومع تغير المتطلبات، يتم تحقيق قابلية التطوير من خلال تركيب جهاز آخر. يمكن تكرار مفاهيم الأتمتة بسهولة في جميع أنحاء المؤسسة من خلال توحيد الأجهزة لأداء المهام المطلوبة، بدلاً من تطوير مخططات أتمتة مخصصة لكل مهمة.
3. انخفاض إجمالي تكلفة الملكية - يتم تطوير الأجهزة واختبارها ودعمها من قبل بائعي منتجات الأتمتة وتخضع لمستوى أوسع بكثير من اختبارات الجودة مقارنة بحلول الأتمتة المصممة خصيصًا. يقلل استخدام الأجهزة في الأتمتة من مستوى الاختبار المطلوب في كل تطبيق فردي.
4. تقليل وقت التصميم - تؤدي الأجهزة وظائف محددة، ورغم أنها قابلة للتكوين بدرجة كبيرة، إلا أنها عادةً ما تكون موثقة ذاتيًا. وهذا يتيح نقل الحلول القائمة على الأجهزة من مهندس إلى آخر مع الحد الأدنى من الحاجة إلى التدريب والتوثيق.

أنواع أجهزة الأتمتة: ^{[ بحاجة لمصدر ]}

1. PLC (وحدة تحكم منطقية قابلة للبرمجة) - وحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة هي أجهزة تستخدم عادةً للتحكم المنفصل وتوفر مجموعة واسعة من خيارات الإدخال والإخراج. يتم تكوينها من خلال لغات برمجة موحدة مثل IEC-1131.
2. SLC (وحدة تحكم حلقة واحدة) - وحدات التحكم ذات الحلقة الواحدة هي أجهزة تراقب متغير الإدخال وتؤثر على التغيير في مخرج التحكم (المتغير المتلاعب) للاحتفاظ بمتغير الإدخال عند نقطة محددة.
3. PAC (وحدة التحكم في الأتمتة القابلة للبرمجة) - وحدات التحكم في الأتمتة القابلة للبرمجة هي أجهزة تجسد خصائص كل من وحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة ووحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة مما يسمح بدمج التحكم التناظري والمنفصل.
4. البوابة العالمية - تتمتع أجهزة البوابة العالمية بالقدرة على التواصل مع مجموعة متنوعة من الأجهزة من خلال بروتوكولات الاتصال الخاصة بها ، وسوف تؤثر على معاملات البيانات بينها. وهذا أمر مهم بشكل متزايد مع سعي التصنيع إلى تحسين المرونة والجودة ومعدلات الإنتاج وتكاليف الإنتاج والحد من وقت التوقف عن العمل من خلال تحسين الاتصالات من آلة إلى آلة .
5. وحدات معاملات الأجهزة المؤسسية (EATMs) - وحدات معاملات الأجهزة المؤسسية هي أجهزة تؤثر على معاملات البيانات من أنظمة أتمتة أرضية المصنع إلى أنظمة الأعمال المؤسسية. وهي تتواصل مع معدات أرضية المصنع من خلال بروتوكولات أتمتة البائعين المختلفة، وتتواصل مع أنظمة الأعمال من خلال بروتوكولات اتصال قواعد البيانات مثل JMS ( خدمة الرسائل Java ) وSQL ( لغة الاستعلام الهيكلية ).

من المحتمل أن يحتوي هذا القسم على أبحاث أصلية . يرجى تحسينه من خلال التحقق من الادعاءات المقدمة وإضافة الاستشهادات المضمنة . يجب إزالة البيانات التي تتكون فقط من أبحاث أصلية. ( سبتمبر 2011 ) ( تعرف على كيفية ومتى يمكنك إزالة هذه الرسالة )

هناك العديد من أنماط التصميم التي يتبناها بائعو الأجهزة الحاسوبية، ونعرض فيما يلي بعضًا منها. ونظرًا لأن المفهوم الكامل للجهاز يعتمد على إبعاد مثل هذه التفاصيل المتعلقة بالتنفيذ عن المستخدم النهائي، فمن الصعب مطابقة هذه الأنماط لأجهزة معينة، خاصة وأنها يمكن أن تتغير دون التأثير على القدرات الخارجية أو الأداء.

1. شريحة خاصة - يقوم البائع ببناء ASIC ، دون أي "برنامج" منفصل أو نظام تشغيل. يحتوي الجهاز على واجهة محدودة، عادةً ما تكون وحدة تحكم طرفية أو قائمة على الويب، للسماح ببعض التكوين الأساسي من قبل موظفي تكنولوجيا المعلومات. غالبًا ما يوفر المصنع بعض الطرق للوصول إلى آليات التكوين الأعمق. يعد جهاز Vega 3 Java Compute Appliance من Azul Systems مثالاً على ذلك؛ حيث تتيح التعديلات الخاصة بالأجهزة على الشريحة توسيع نطاق تطبيقات Java.
2. نواة برمجية خاصة - يستخدم البائع أو ينشئ جهاز كمبيوتر عام الغرض، ويصمم نظام تشغيل جديدًا يدمج التطبيق في نظام التشغيل. يعد نظام التشغيل IOS من Cisco مثالاً على ذلك؛ يحتوي نظام التشغيل الشبيه بنظام Unix على وظائف جدار الحماية وأوامر تكوين الشبكة/جدار الحماية المدمجة فيه. في بعض الأحيان، يكون الجهاز مغلقًا أيضًا، بحيث لا يتمكن المستهلك من إعادة تثبيت نظام التشغيل أو استبداله بنظام تشغيل آخر. قد يقتصر المستهلك أيضًا على مجموعة صغيرة من أوامر التكوين، في حين أن الوظائف الأكثر تفصيلاً والأدنى مستوى لنظام التشغيل متاحة للبائع فقط. كلما تم تنفيذ هذا النهج "المغلق" بشكل أكبر، كلما اقترب هذا النوع من الأجهزة من الظهور مثل جهاز ASIC.
3. التطبيقات المتخصصة - يتم استخدام أجهزة الكمبيوتر وأنظمة التشغيل الجاهزة، ولكن واجهة المستخدم و"الصندوق" مصممان بحيث لا يستطيع المستخدم الوصول إلى أي شيء على الكمبيوتر، باستثناء واجهة التطبيق التي أنشأها البائع. نظرًا لأن بنية الحوسبة الأساسية مغلقة وغير مرئية بشكل أساسي، يصبح من الصعب تمييز أن الجهاز يعمل حقًا فوق أجهزة وأنظمة تشغيل عامة الغرض. أصبح Linux، و BSD بدرجة أقل، نظام التشغيل المفضل لهذا النوع من الأجهزة. مؤخرًا، تم استخدام مصطلح جهاز برمجي أيضًا لوصف مثل هذه التركيبة الجاهزة والمغلقة.
4. الجهاز الافتراضي - هنا اختفت الأجهزة نفسها تمامًا وأصبحت ما يسمى بالجهاز الافتراضي (المعروف أيضًا باسم جهاز برمجي افتراضي) باستخدام أي من عدد من تقنيات الآلة الافتراضية . داخل هذا الجهاز الافتراضي يوجد في الأساس نفس مجموعة البرامج بالإضافة إلى نظام التشغيل كما هو الحال في البديل "التطبيق المتخصص".

في بعض الأحيان، يتم خلط هذه التقنيات. على سبيل المثال، قد يحتوي جهاز VPN على جدار حماية برمجي محدود الوصول يعمل على Linux، مع ASIC للتشفير لتسريع الوصول إلى VPN.

تستخدم بعض أجهزة الكمبيوتر وحدات تخزين ذات حالة صلبة ، بينما تستخدم أجهزة أخرى محرك أقراص ثابت لتحميل نظام التشغيل. مرة أخرى، قد يتم خلط الطريقتين - فقد يسمح خادم الطباعة ASIC بمحرك أقراص ثابت اختياري لطابور الوظائف، أو قد يقوم جهاز قائم على Linux بتشفير Linux في البرامج الثابتة ، بحيث لا تكون هناك حاجة إلى محرك أقراص ثابت لتحميل نظام التشغيل. ^[5]

• نظام الملاحة للسيارات
• النظام المضمن
• الحوسبة الخضراء
• تسريع الأجهزة
• جهاز معلومات
• أجهزة لينكس
• صندوق الوسط
• المساعد الرقمي الشخصي (PDA)
• توصيل الكمبيوتر
• الهاتف الذكي
• جهاز برمجي

• تعليقات مجموعة ARC الاستشارية على وحدات معاملات Enterprise Appliance
• أجهزة الكمبيوتر - تقرير موناش، ديسمبر 2006