فلش‌کارت‌های آموزشی مفاهیم سیستم‌های توزیع‌شده در کاربردهای نهفته

🎓 دوره آموزشی جامع

📚 اطلاعات دوره

عنوان دوره: دوره مفاهیم سیستم‌های توزیع‌شده در کاربردهای نهفته

موضوع کلی: برنامه نویسی

موضوع میانی: سیستم‌های نهفته (Embedded Systems)

📋 سرفصل‌های دوره

• 1. مقدمه‌ای بر سیستم‌های نهفته
• 2. ویژگی‌ها و چالش‌های سیستم‌های نهفته
• 3. مروری بر سخت‌افزار سیستم‌های نهفته (میکروکنترلرها، سنسورها، محرکه‌ها)
• 4. مفاهیم اولیه برنامه‌نویسی برای سیستم‌های نهفته (C/C++)
• 5. زنجیره ابزار (Toolchain) و کامپایل متقاطع (Cross-Compilation)
• 6. مقدمه‌ای بر سیستم‌عامل‌های بی‌درنگ (RTOS)
• 7. مدیریت وظایف (Tasks) و زمان‌بندی (Scheduling) در RTOS
• 8. مفاهیم پایه‌ای شبکه‌های کامپیوتری (مدل OSI، TCP/IP)
• 9. انتقال داده سریال (UART, SPI, I2C) در سیستم‌های نهفته
• 10. آشنایی با سیستم‌های توزیع‌شده
• 11. دلایل و ضرورت استفاده از سیستم‌های توزیع‌شده در کاربردهای نهفته
• 12. چالش‌های طراحی سیستم‌های توزیع‌شده نهفته
• 13. مدل‌های ارتباطی در سیستم‌های توزیع‌شده (پیام‌محور، فراخوانی رویه از راه دور)
• 14. فراخوانی رویه از راه دور (RPC) و پیاده‌سازی آن در نهفته
• 15. صفوف پیام (Message Queues) برای ارتباطات توزیع‌شده
• 16. میان‌افزارها (Middleware) در سیستم‌های توزیع‌شده نهفته
• 17. مفهوم زمان در سیستم‌های توزیع‌شده
• 18. ساعت‌های منطقی (Lamport Clocks, Vector Clocks)
• 19. حالت‌های سراسری (Global States) و عکس‌برداری (Snapshots)
• 20. الگوریتم‌های همگام‌سازی (Synchronization) در سیستم‌های توزیع‌شده
• 21. انحصار متقابل توزیع‌شده (Distributed Mutual Exclusion)
• 22. الگوریتم Ricart-Agrawala برای انحصار متقابل
• 23. تشخیص بن‌بست توزیع‌شده (Distributed Deadlock Detection)
• 24. مفهوم اجماع (Consensus) در سیستم‌های توزیع‌شده
• 25. الگوریتم Paxos به زبان ساده
• 26. الگوریتم Raft و کاربرد آن
• 27. انتخاب رهبر (Leader Election) در سیستم‌های نهفته توزیع‌شده
• 28. تحمل خطا (Fault Tolerance) در سیستم‌های توزیع‌شده نهفته
• 29. مکانیسم‌های تشخیص خطا (Failure Detection)
• 30. افزونگی (Redundancy) و تکرار (Replication) داده‌ها
• 31. نقاط بازرسی (Checkpointing) و بازیابی
• 32. مدل‌های سازگاری (Consistency Models) در سیستم‌های توزیع‌شده
• 33. تراکنش‌های توزیع‌شده (Distributed Transactions)
• 34. مفهوم Idempotency در پیام‌های توزیع‌شده
• 35. پروتکل CAN Bus و کاربردهای آن در خودرو و صنعت
• 36. اترنت (Ethernet) برای دستگاه‌های نهفته
• 37. قدرت بر روی اترنت (PoE) و مزایای آن
• 38. ارتباط بی‌سیم Wi-Fi در سیستم‌های نهفته
• 39. بلوتوث کم‌مصرف (BLE) و شبکه‌های مش بلوتوث
• 40. زیگبی (Zigbee) و 6LoWPAN
• 41. فناوری‌های LPWAN (LoRaWAN, Sigfox)
• 42. اینترنت اشیا سلولی (NB-IoT, LTE-M)
• 43. پیاده‌سازی پشته TCP/IP برای دستگاه‌های نهفته (مانند lwIP)
• 44. مقایسه UDP و TCP در محیط‌های محدود منابع
• 45. پروتکل MQTT برای اینترنت اشیا
• 46. پروتکل CoAP برای دستگاه‌های محدود
• 47. سرویس توزیع داده (DDS)
• 48. gRPC برای ارتباطات سرویس-به-سرویس در نهفته
• 49. کشف سرویس (Service Discovery) با mDNS و DNS-SD
• 50. امنیت شبکه در سیستم‌های نهفته توزیع‌شده
• 51. پروتکل‌های امنیتی TLS/DTLS برای ارتباطات نهفته
• 52. معماری‌های مشتری-سرور (Client-Server) در کاربردهای نهفته
• 53. معماری‌های همتا-به-همتا (Peer-to-Peer) در نهفته
• 54. معماری‌های منتشر-مشترک (Publish-Subscribe)
• 55. معماری‌های رویدادمحور (Event-Driven) برای سیستم‌های نهفته توزیع‌شده
• 56. مفهوم Microservices در لبه (Edge Microservices)
• 57. مفاهیم Edge Computing و Fog Computing
• 58. یکپارچه‌سازی سیستم‌های نهفته با رایانش ابری
• 59. توزیع وظایف و توازن بار (Load Balancing) در سیستم‌های نهفته توزیع‌شده
• 60. مدیریت منابع در سیستم‌های نهفته توزیع‌شده
• 61. بهینه‌سازی مصرف انرژی در شبکه‌های نهفته توزیع‌شده
• 62. معماری‌های امنیتی (ریشه‌های اعتماد سخت‌افزاری، بوت امن)
• 63. به‌روزرسانی فریم‌ور از راه دور (FOTA) در سیستم‌های توزیع‌شده
• 64. مفهوم دوقلوهای دیجیتال (Digital Twins) در کاربردهای نهفته
• 65. پردازش جریان داده (Data Stream Processing) در لبه
• 66. مدیریت و نظارت بر سیستم‌های نهفته توزیع‌شده
• 67. ابزارهای شبیه‌سازی و تست سیستم‌های نهفته توزیع‌شده
• 68. دیباگ کردن (Debugging) سیستم‌های نهفته توزیع‌شده
• 69. امنیت سایبری برای سیستم‌های کنترل صنعتی (ICS/SCADA)
• 70. سیستم‌های نهفته توزیع‌شده در صنعت خودرو (AUTOSAR)
• 71. شبکه‌های خودرویی و پروتکل‌های ارتباطی داخلی
• 72. کاربردهای سیستم‌های توزیع‌شده در شبکه‌های هوشمند (Smart Grid)
• 73. سیستم‌های نهفته توزیع‌شده در حوزه سلامت (Healthcare IoT)
• 74. رباتیک و هماهنگی چند ربات (Multi-Robot Coordination)
• 75. استقرار و مدیریت سیستم‌های نهفته توزیع‌شده
• 76. زمان‌بندی در سیستم‌های بی‌درنگ توزیع‌شده
• 77. پروتکل‌های ارتباطی بی‌درنگ (مانند TSN - Time-Sensitive Networking)
• 78. تضمین تاخیر (Latency Guarantees) در سیستم‌های توزیع‌شده
• 79. تکنیک‌های بهینه‌سازی عملکرد در سیستم‌های توزیع‌شده نهفته
• 80. مدیریت نسخه‌ها و پیکربندی در سیستم‌های توزیع‌شده
• 81. استانداردهای صنعتی برای سیستم‌های توزیع‌شده نهفته
• 82. پلتفرم‌های ابری برای مدیریت IoT (AWS IoT, Azure IoT, Google Cloud IoT)
• 83. هوش مصنوعی و یادگیری ماشین در لبه (AI/ML at the Edge)
• 84. یادگیری فدرال (Federated Learning) در دستگاه‌های نهفته
• 85. بلاک‌چین و دفتر کل توزیع‌شده در کاربردهای نهفته
• 86. کاربردهای بلاک‌چین در زنجیره تامین مبتنی بر IoT
• 87. سیستم‌های نهفته توزیع‌شده برای شهرهای هوشمند
• 88. سیستم‌های تشخیص و پیشگیری از نفوذ (IDS/IPS) در نهفته
• 89. مدیریت هویت و دسترسی (IAM) در سیستم‌های توزیع‌شده نهفته
• 90. رمزنگاری و امضای دیجیتال برای امنیت داده‌ها
• 91. استفاده از سخت‌افزار امنیتی (TPM, Secure Elements)
• 92. طراحی رابط‌های کاربری برای سیستم‌های نهفته توزیع‌شده
• 93. مدیریت به‌روزرسانی‌های نرم‌افزاری در مقیاس بزرگ
• 94. تست‌های تحمل بار و پایداری در سیستم‌های توزیع‌شده
• 95. پیاده‌سازی سیستم‌های فایل توزیع‌شده در نهفته
• 96. سیستم‌های پایگاه داده توزیع‌شده سبک‌وزن برای لبه
• 97. مجازی‌سازی و کانتینرسازی برای منابع محدود
• 98. چالش‌های مقیاس‌پذیری (Scalability Challenges)
• 99. روندهای آینده در سیستم‌های نهفته توزیع‌شده
• 100. جمع‌بندی و پروژه‌های عملی (Case Studies)