4G Smart IoT Gateway Platform with Raspberry Pi Integration | AI Edge Computing for Data Acquisition & Automation | Python & C++ Programming for Remote Monitoring | Open-Source Cloud System for Smart Farms, Robotics, IoT & STEM Education

منصة بوابة إنترنت الأشياء تربط بين أجهزة الحافة وذكاء الحوسبة السحابية من خلال وحدة شبكة 4G ووحدة تحكم Raspberry Pi. صُممت هذه المنصة لتعليم الذكاء الاصطناعي وإنترنت الأشياء، حيث تُعلّم الطلاب كيفية تدفق البيانات في الوقت الفعلي من المستشعرات إلى الخوادم للأتمتة والتحليل. يضمن اتصال 4G LTE المدمج اتصالاً موثوقًا به في المناطق النائية التي لا تتوفر فيها شبكة Wi-Fi.

تُمكّن برمجة بايثون و++C المتعلمين من جمع بيانات الاستشعار من وحدات درجة الحرارة والرطوبة والضوء والحركة، وتصفيتها وتحليلها. تدعم المنصة بروتوكولي MQTT وHTTP، مما يُمكّن المستخدمين من تصميم لوحات معلومات إنترنت الأشياء للتصور السحابي. يُنشئ الطلاب تطبيقات مثل شاشات مراقبة المزارع الذكية، وأنظمة التحكم الروبوتية، وعُقد تتبع البيئة بالذكاء الاصطناعي.

تضمن إدارة الطاقة الصناعية والغلاف المعدني استمرارية التشغيل واستقرار عمليات النشر الميدانية. تستخدم معالجة الذكاء الاصطناعي الطرفي TensorFlow Lite وOpenCV لإجراء استنتاجات محلية قبل تحميل النتائج إلى السحابة، مما يقلل من تكلفة النطاق الترددي ووقت الاستجابة. تشجع بنية المصدر المفتوح على تجربة نصوص الأتمتة المستندة إلى Linux وتوسعات الأجهزة عبر GPIO وUSB.

يمارس المتعلمون دورة هندسة العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات (STEM) كاملةً: إعداد الأجهزة، وتكوين الشبكات، وجمع البيانات، وتكامل التعلم الآلي، ونشر السحابة. تتوافق هذه المجموعة مع Node-RED وGrafana للتحليل البصري لتدفقات البيانات اللحظية. وتوضح كيف تُمكّن بوابات إنترنت الأشياء المدن الذكية، وأنظمة التحكم الصناعي، والأنظمة البيئية من التواصل بشكل آمن ومستقل.

تجعل الوثائق مفتوحة المصدر والمشاريع النموذجية هذه المنصة مثالية للجامعات ومختبرات الأبحاث ودورات الأتمتة التي تركز على الحوسبة الحافة والتكامل السحابي.