مجموعة الحواف للذكاء الاصطناعي الفيزيائي

توفر مجموعة الحواف للذكاء الاصطناعي الفيزيائي نظامًا شاملاً للمراقبة والتحكم في بيئات الروبوتات التعليمية. تمكن هذه المجموعة المراقبة الصحية في الوقت الفعلي والتنبيهات القائمة على العتبات وإمكانيات الإيقاف الآمن الآمنة لأنظمة الذكاء الاصطناعي الفيزيائي المنشورة في البيئات التعليمية.

نظرة عامة

تم بناء مجموعة الحواف على ROS2 (نظام تشغيل الروبوتات 2) وتوفر:

مراقبة صحية في الوقت الفعلي: مراقبة مستمرة لمقاييس CPU والذاكرة والقرص ودرجة الحرارة
تنبيهات قائمة على العتبات: تنبيهات قابلة للتكوين بمستويات خطورة WARNING و ERROR و CRITICAL
خدمة الإيقاف الآمن: واجهة خدمة ROS2 لبدء إجراءات إيقاف تشغيل الأجهزة بأمان
نشر متعدد العقد: دعم لمراقبة مكونات أجهزة الذكاء الاصطناعي الفيزيائي الموزعة
تكامل لوحة المعلومات: REST API لاستهلاك لوحات المعلومات الخارجية

الهندسة المعمارية

┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                    Physical AI Edge Kit                         │
├─────────────────────────────────────────────────────────────────┤
│                                                                 │
│  ┌─────────────────┐    ┌─────────────────┐    ┌─────────────┐ │
│  │  HealthMonitor  │───▶│ ThresholdMonitor│───▶│AlertPublisher│ │
│  │    (ROS2 Node)  │    │   (ROS2 Node)   │    │ (ROS2 Node) │ │
│  └────────┬────────┘    └─────────────────┘    └──────┬──────┘ │
│           │                                           │        │
│           ▼                                           ▼        │
│  ┌─────────────────┐                        ┌─────────────────┐│
│  │ /health_status  │                        │    /alerts      ││
│  │    (Topic)      │                        │    (Topic)      ││
│  └─────────────────┘                        └─────────────────┘│
│                                                                 │
│  ┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐│
│  │                 SafeShutdownService                         ││
│  │                   /safe_shutdown                            ││
│  └─────────────────────────────────────────────────────────────┘│
│                                                                 │
│  ┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐│
│  │                    Flask Health API                         ││
│  │              REST API @ localhost:5000                      ││
│  └─────────────────────────────────────────────────────────────┘│
└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘

بداية سريعة

المتطلبات الأساسية

Docker و Docker Compose
2GB على الأقل من مساحة القرص الحرة
4GB RAM موصى به

التثبيت

# Clone the repository
git clone https://github.com/Awais68/physical-AI-Homanoid-Book

# Navigate to the docker directory
cd docker

# Build the production image
docker compose build edge-kit-prod

# Start the deployment
docker compose up -d edge-kit-prod

التحقق من التثبيت

# Check container status
docker compose ps

# Access health API
curl http://localhost:5000/health
curl http://localhost:5000/status

التكوين

تستخدم مجموعة الحواف تكوينًا قائمًا على YAML. موقع ملف التكوين الافتراضي: edge-kit/config/edge_health_config.yaml

تكوين العتبات

node_name: "health_monitor"
publish_frequency: 1.0  # Health status published every 1 second

thresholds:
  cpu:
    warning: 80.0      # CPU usage warning threshold
    critical: 90.0     # CPU usage critical threshold
  memory:
    warning: 85.0      # Memory usage warning threshold
    critical: 95.0     # Memory usage critical threshold
  disk:
    warning: 80.0      # Disk usage warning threshold
    critical: 90.0     # Disk usage critical threshold
  temperature:
    warning: 70.0      # Temperature warning threshold (Celsius)
    critical: 85.0     # Temperature critical threshold

مرجع API

نقاط نهاية REST

Endpoint	Method	Description
`/health`	GET	Current health status
`/health/history`	GET	Historical health data
`/health/aggregate`	GET	Aggregated health statistics
`/alerts`	GET	Current and recent alerts
`/status`	GET	Overall system status summary

أمثلة على الاستجابات

GET /health

{
  "cpu_percent": 5.2,
  "memory_percent": 42.1,
  "disk_percent": 35.7,
  "temperature": 45.0,
  "status": "OK",
  "node_name": "health_monitor",
  "timestamp": "2025-12-12T22:00:00Z"
}

GET /alerts

{
  "data": [
    {
      "alert_id": "alert_001",
      "severity": "WARNING",
      "metric": "cpu_percent",
      "value": 82.5,
      "threshold": 80.0,
      "timestamp": "2025-12-12T21:45:00Z",
      "resolved": true
    }
  ],
  "count": 1
}

مواضيع وخدمات ROS2

المواضيع

Topic	Message Type	Description
`/health_status`	`HealthStatus`	Published at 1Hz with current system metrics
`/alerts`	`Alert`	Published when thresholds are exceeded

الخدمات

Service	Type	Description
`/safe_shutdown`	`SafeShutdown`	Initiate safe hardware shutdown

مثال: استدعاء خدمة الإيقاف الآمن

ros2 service call /safe_shutdown edge_health_interfaces/srv/SafeShutdown \
  "{reason: 'CRITICAL_TEMPERATURE', requested_by: 'operator', timeout: 30.0}"

النشر متعدد العقد

لمراقبة مكونات أجهزة متعددة:

# Launch multiple monitoring nodes
ros2 launch edge_health multi_node_monitoring.launch.py

يمكن أن يكون لكل عقدة تكوينها الخاص:

edge_brain_config.yaml - وحدة الحوسبة الرئيسية
sensor_node_config.yaml - عقد مراقبة المستشعرات
actuator_node_config.yaml - عقد مراقبة المحركات

نصوص المراقبة

تتضمن مجموعة الحواف عدة نصوص للمراقبة الآلية:

Script	Purpose	Schedule
`health_check.sh`	Container and node status	Every 5 minutes
`collect_metrics.sh`	Metrics collection	Every minute
`collect_alerts.sh`	Alert aggregation	Every 5 minutes
`backup_logs.sh`	Daily log backup	Daily at midnight
`generate_7day_report.sh`	Reliability report	After 7-day test

اختبار الموثوقية لمدة 7 أيام

تتضمن مجموعة الحواف بنية تحتية لإجراء اختبار تشغيل مستمر لمدة 7 أيام للتحقق من موثوقية النظام.

معايير النجاح

وقت التشغيل: يعمل الحاوية بشكل مستمر لمدة 168 ساعة مع أقل من 3 إعادة تشغيل
الموثوقية: نشر المقاييس الصحية بنسبة > 99% من المعدل المتوقع (1Hz)
الاستقرار: لا يوجد تسرب للذاكرة (تباين استخدام الذاكرة < 10%)
التنبيهات: صفر تنبيهات CRITICAL غير محلولة
الأداء: متوسط استخدام CPU < 10%
سلامة البيانات: جميع المقاييس المجمعة بدون فجوات > 5 دقائق

تشغيل الاختبار

# Start the deployment
cd docker
docker compose up -d edge-kit-prod

# Set up monitoring cron jobs (see 7-DAY-DEPLOYMENT-PLAN.md)

# After 7 days, generate the report
./edge-kit/scripts/generate_7day_report.sh

استكشاف الأخطاء

المشكلات الشائعة

الحاوية لا تبدأ

# Check container logs
docker compose logs edge-kit-prod

# Verify Docker resources
docker system df

عقد ROS2 لا تنشر

# Enter container
docker compose exec edge-kit-prod bash

# Check node status
source /opt/ros/humble/setup.bash
source /ros2_ws/install/setup.bash
ros2 node list
ros2 topic info /health_status

Flask API لا يستجيب

# Check API process
curl -v http://localhost:5000/health

# Restart API service
docker compose restart edge-kit-prod

حالات الاستخدام التعليمي

للمعلمين

مراقبة تفاعلات الطلاب مع أنظمة الذكاء الاصطناعي الفيزيائي
تعيين عتبات السلامة المناسبة للفئات العمرية
مراجعة صحة النظام قبل جلسات الفصل الدراسي
تكوين التنبيهات للإخطار الفوري بالمشكلات

للطلاب

التعرف على مفاهيم مراقبة النظام
فهم التنبيه القائم على العتبات
استكشاف مواضيع وخدمات ROS2
ممارسة تشغيل الروبوتات بأمان

للمديرين

نشر مجموعة الحواف عبر بيئات فصول دراسية متعددة
تكوين مراقبة متعددة العقد للأنظمة الموزعة
الوصول إلى مقاييس صحية مجمعة لجميع الأنظمة
إنشاء تقارير الموثوقية للامتثال

الموارد

سجل الإصدارات

Version	Date	Changes
1.0	2025-12-12	Initial release with health monitoring, alerting, and safe shutdown

ترجمة العربية بواسطة المساعد الذكي

نظرة عامة​

الهندسة المعمارية​

بداية سريعة​

المتطلبات الأساسية​

التثبيت​

التحقق من التثبيت​

التكوين​

تكوين العتبات​

مرجع API​

نقاط نهاية REST​

أمثلة على الاستجابات​

مواضيع وخدمات ROS2​

المواضيع​

الخدمات​

مثال: استدعاء خدمة الإيقاف الآمن​

النشر متعدد العقد​

نصوص المراقبة​

اختبار الموثوقية لمدة 7 أيام​

معايير النجاح​

تشغيل الاختبار​

استكشاف الأخطاء​

المشكلات الشائعة​

حالات الاستخدام التعليمي​

للمعلمين​

للطلاب​

للمديرين​

الموارد​

سجل الإصدارات​