فلش‌کارت‌های آموزشی معماری نرم‌افزار اینترنت اشیا (IoT)

🎓 دوره آموزشی جامع

📚 اطلاعات دوره

عنوان دوره: دوره معماری نرم‌افزار اینترنت اشیا (IoT)

موضوع کلی: برنامه نویسی

موضوع میانی: معماری نرم‌افزار

📋 سرفصل‌های دوره

• 1. مقدمه‌ای بر اینترنت اشیا (IoT)
• 2. معماری نرم‌افزار چیست؟ اصول و مفاهیم بنیادین
• 3. چرا معماری نرم‌افزار در IoT حیاتی است؟
• 4. اکوسیستم IoT: دستگاه‌ها، گیت‌وی‌ها، شبکه، پلتفرم و برنامه‌ها
• 5. مدل‌های مرجع معماری IoT (سه لایه، پنج لایه و هفت لایه)
• 6. چالش‌های کلیدی در طراحی معماری IoT
• 7. مفاهیم اصلی: تله‌متری، فرمان و کنترل (C&C)
• 8. تفاوت معماری IoT با معماری‌های سنتی وب و موبایل
• 9. مروری بر کاربردهای صنعتی اینترنت اشیا (IIoT)
• 10. استانداردها و کنسرسیوم‌های مهم در IoT
• 11. معماری لایه دستگاه (Things/Device Layer)
• 12. آشنایی با میکروکنترلرها (MCU) و سیستم‌های روی تراشه (SoC)
• 13. سیستم‌عامل‌های بی‌درنگ (RTOS) برای دستگاه‌های IoT
• 14. معماری نرم‌افزار در دستگاه‌های با منابع محدود (Constrained Devices)
• 15. مفهوم Firmware و معماری مدیریت چرخه حیات آن
• 16. معماری لایه اتصال (Connectivity Layer)
• 17. پروتکل‌های ارتباطی: MQTT و معماری Publish/Subscribe
• 18. کاربرد و معماری پروتکل CoAP برای دستگاه‌های محدود
• 19. استفاده از HTTP/S و WebSockets در سناریوهای IoT
• 20. مقایسه پروتکل‌های پیام‌رسانی: AMQP در مقابل MQTT
• 21. شبکه‌های بی‌سیم کوتاه‌برد: Wi-Fi, Bluetooth (BLE), Zigbee
• 22. شبکه‌های توان‌پایین گسترده (LPWAN): LoRaWAN و NB-IoT
• 23. معماری ارتباطات سلولی در IoT: 4G/LTE و 5G
• 24. نقش و معماری گیت‌وی (Gateway) در IoT
• 25. الگوهای طراحی گیت‌وی: گیت‌وی شفاف و گیت‌وی پروتکلی
• 26. مقدمه‌ای بر معماری رایانش لبه (Edge Computing)
• 27. پردازش و تحلیل داده‌ها در لبه (Edge Analytics)
• 28. کانتینرسازی در لبه: Docker در دستگاه‌های IoT
• 29. ارکستراسیون در لبه با Kubernetes (K3s, KubeEdge)
• 30. معماری لایه پلتفرم ابری (Cloud Platform Layer)
• 31. معرفی پلتفرم‌های کلیدی IoT: AWS IoT Core و Azure IoT Hub
• 32. معماری دریافت داده (Data Ingestion) در مقیاس کلان
• 33. مدیریت هویت و رجیستری دستگاه‌ها (Device Registry)
• 34. مفهوم دوقلوی دیجیتال (Digital Twin) و معماری آن
• 35. معماری پردازش رویدادها در پلتفرم IoT
• 36. الگوهای معماری مبتنی بر رویداد (Event-Driven Architecture)
• 37. معماری میکروسرویس‌ها در بک‌اند IoT
• 38. معماری لامبدا (Lambda Architecture) برای پردازش داده‌های IoT
• 39. معماری کاپا (Kappa Architecture) به عنوان جایگزین لامبدا
• 40. الگوی طراحی Command Query Responsibility Segregation (CQRS)
• 41. طراحی API برای سیستم‌های IoT: RESTful در مقابل GraphQL
• 42. الگوهای طراحی برای ارتباطات ناهمزمان (Asynchronous Communication)
• 43. الگوی طراحی Strangler Fig برای مدرن‌سازی سیستم‌های قدیمی IoT
• 44. معماری بدون سرور (Serverless) در کاربردهای IoT
• 45. طراحی برای چندمستأجری (Multi-tenancy) در پلتفرم‌های SaaS IoT
• 46. الگوهای معماری برای مقیاس‌پذیری افقی (Horizontal Scaling)
• 47. الگوهای پایداری و تاب‌آوری: Circuit Breaker, Retry, Bulkhead
• 48. انتخاب الگوی معماری مناسب برای سناریوهای مختلف IoT
• 49. مستندسازی معماری IoT با استفاده از مدل C4
• 50. معماری داده در سیستم‌های IoT
• 51. مدل‌سازی داده‌های تله‌متری و سری زمانی
• 52. انتخاب پایگاه داده مناسب: SQL در مقابل NoSQL
• 53. پایگاه‌داده‌های سری زمانی (Time-Series Databases): InfluxDB, TimescaleDB
• 54. دریاچه‌های داده (Data Lakes) برای داده‌های خام IoT
• 55. معماری پردازش جریانی داده (Stream Processing) با Apache Kafka
• 56. پردازش دسته‌ای داده (Batch Processing) با Apache Spark
• 57. معماری ذخیره‌سازی سرد و گرم داده (Hot/Cold Data Storage)
• 58. کیفیت و پاک‌سازی داده‌ها (Data Quality & Cleansing) در IoT
• 59. حاکمیت داده (Data Governance) و مدیریت چرخه حیات داده
• 60. معماری خطوط لوله داده (Data Pipelines) از لبه تا ابر
• 61. تجسم‌سازی داده‌های IoT: داشبوردها و ابزارهای Real-time
• 62. فرمت‌های داده در IoT: JSON, Protocol Buffers, Avro
• 63. اصول معماری امنیت در IoT (Security by Design)
• 64. مدل‌سازی تهدید (Threat Modeling) برای سیستم‌های IoT
• 65. امنیت لایه دستگاه: Secure Boot و Trusted Execution Environment (TEE)
• 66. مدیریت هویت دستگاه و احراز هویت (Device Identity & Authentication)
• 67. زیرساخت کلید عمومی (PKI) و مدیریت گواهی‌های دیجیتال در IoT
• 68. امنیت لایه‌ی انتقال: رمزنگاری با TLS و DTLS
• 69. امنیت در گیت‌وی و شبکه‌های محلی
• 70. امنیت در پروتکل MQTT: کنترل دسترسی (ACLs) و احراز هویت
• 71. معماری به‌روزرسانی امن از راه دور (Secure OTA Updates)
• 72. امنیت پلتفرم ابری: مدیریت هویت و دسترسی (IAM)
• 73. جداسازی شبکه و میکروسگمنتیشن برای امنیت IoT
• 74. سیستم‌های تشخیص نفوذ و ناهنجاری در شبکه‌های IoT
• 75. امنیت فیزیکی دستگاه‌ها و مقابله با دستکاری
• 76. معماری ثبت وقایع (Logging) و نظارت (Monitoring) امنیتی
• 77. حفظ حریم خصوصی داده‌ها (Data Privacy) و انطباق با GDPR
• 78. امنیت APIهای سمت سرور (API Security)
• 79. مدیریت امن رازها (Secrets Management) با ابزارهایی مانند Vault
• 80. کاربرد بلاک‌چین در معماری امنیتی IoT
• 81. تست نفوذ و ارزیابی آسیب‌پذیری در اکوسیستم IoT
• 82. معماری پاسخ به حوادث امنیتی (Incident Response)
• 83. طراحی برای مقیاس‌پذیری بالا (High Scalability)
• 84. طراحی برای دسترسی‌پذیری بالا (High Availability) و افزونگی (Redundancy)
• 85. معماری بازیابی از فاجعه (Disaster Recovery) برای پلتفرم IoT
• 86. معماری نظارت (Monitoring) و قابلیت مشاهده‌پذیری (Observability)
• 87. DevOps برای IoT: CI/CD برای Firmware و نرم‌افزار ابری
• 88. مفهوم DeviceOps و مدیریت ناوگان دستگاه‌ها در مقیاس بزرگ
• 89. قابلیت همکاری (Interoperability) و استانداردهای معنایی (Semantic Standards)
• 90. یکپارچه‌سازی هوش مصنوعی و یادگیری ماشین در معماری IoT
• 91. معماری یادگیری ماشین در لبه (TinyML/ML at the Edge)
• 92. مطالعه موردی: معماری یک سیستم خانه هوشمند (Smart Home)
• 93. مطالعه موردی: معماری یک پلتفرم کشاورزی هوشمند (Smart Agriculture)
• 94. مطالعه موردی: معماری ردیابی ناوگان حمل و نقل (Fleet Management)
• 95. مطالعه موردی: معماری یک سیستم پوشیدنی سلامت (Wearable Health)
• 96. روندهای آینده در معماری نرم‌افزار IoT
• 97. ملاحظات هزینه در طراحی معماری (Cost-aware Architecture)
• 98. تست بار و عملکرد در سیستم‌های IoT
• 99. جمع‌بندی و پروژه نهایی: طراحی معماری یک سیستم IoT کامل
• 100. معماری بدون سرور (Serverless) در IoT: مزایا، معایب و الگوهای پیاده‌سازی