اقرأ في هذا المقال
- أساسيات أنظمة الاتصالات عبر الجسم التي تستخدم قنوات الاتصالات
- مبدأ عمل أنظمة الاتصالات عبر الجسم التي تستخدم قنوات الاتصالات
- تطور عمل أنظمة الاتصالات عبر الجسم التي تستخدم قنوات الاتصالات
لتوفير أنظمة الاتصالات عبر الجسم التي تستخدم قنوات الاتصال يتم توفير أنظمة الاتصالات عبر الجسم التي تستخدم قنوات الاتصال، وتشمل الجوانب المختلفة على جهاز إرسال داخل الجسم لإرسال إشارة مشفرة، ووحدة وظائف عبر الجسم لتسهيل توصيل الإشارة المشفرة وجهاز استقبال لاستقبال الإشارة المشفرة، وتوفر القناة التوصيل الكهربائي بين المصدر والوجهة وإنّه مسار مادي بين المرسل والمستقبل.
أساسيات أنظمة الاتصالات عبر الجسم التي تستخدم قنوات الاتصالات
يتم توفير الأساليب والأجهزة وقد يشتمل النظام أيضاً على وحدة واحدة على الأقل من وحدة وظائف المنارة ووحدة وظيفية لقفز التردد ووحدة وظيفية لتجنب الاصطدام، كما يلعب الاتصال دوراً مهماً في عالم اليوم ويتم استخدام الاتصالات عبر الجسم بشكل متزايد في التطبيقات الطبية، ويشير مصطلح “الاتصال عبر الجسم” عموماً إلى إرسال إشارة من موقع في الجسم الحي إلى موقع مستقبل أي موقع ثان داخل الجسم وموقع مستقبل خارج الجسم.
ومع ذلك قد يكون الاتصال عرضة للخطأ وعلى وجه الخصوص يمكن لبيئة الإرسال الصاخبة تشويه وتدمير بيانات الاتصال وتشمل بيئة الإرسال الصاخبة الجسم، وعلاوة على ذلك يمكن لجهاز الاتصال إدخال أخطاء في القياسات المتعلقة بتوليد الإشارات وبيانات الاتصال، وبالإضافة إلى ذلك قد تتطلب مجموعات الأجهزة والأجهزة المختلفة استهلاكاً عاليًا للطاقة، ممّا يؤدي إلى دورة حياة قصيرة نسبياً للأجهزة في الجسم.
يمكن أن تؤدي دورة الحياة القصيرة هذه إلى إجراءات الاستبدال وغيرها من الإجراءات غير الملائمة والمكلفة أو عالية الخطورة، وبالتالي لا تزال هناك حاجة إلى اتصال دقيق وبيانات خالية من الأخطاء يتم توفيرها من خلال أجهزة تدوم طويلاً، ومن الأمور ذات الأهمية الخاصة تطوير قناة اتصال يمكن وضعها بسهولة لتوصيل المعلومات بشكل موثوق من موقع في الجسم إلى جهاز استقبال، يتم وضعه داخل الجسم أو بالقرب منه فعلياً.
مبدأ عمل أنظمة الاتصالات عبر الجسم التي تستخدم قنوات الاتصالات
يشتمل النظام على جهاز إرسال داخل الجسم الحي ينقل إشارة مشفرة ووحدة وظيفية عبر الجسم تسهل اتصال الإشارة المشفرة، وعلى الأقل تسهل الاتصال الدقيق عبر الجسم وتحافظ على استهلاك الطاقة وجهاز استقبال لاستقبال الإشارة المشفرة، قد يشتمل النظام على وحدة واحدة على الأقل من وحدة وظائف المنارة ووحدة وظائف قفز التردد ووحدة وظائف مضادة للتصادم، ويتم أيضاً توفير الأساليب والأجهزة ذات الصلة.
كما يتكون من جهاز إرسال داخل الجسم الحي لإرسال إشارة مشفرة ووحدة وظائف عبر الجسم تسهل توصيل الإشارة المشفرة وجهاز استقبال لاستقبال الإشارة المشفرة، ونظام العنصر يتم فيه اختيار وحدة وظائف عبر الجسم من المجموعة التي تتكون أساساً من وحدة وظائف المنارة، ووحدة وظائف قفز التردد ووحدة وظائف مضادة للتصادم.
بحيث أنّ وحدة وظائف المنارة هي وحدة تنبيه المنارة التي توفر وظيفة تنبيه المنارة ووحدة إشارة منارة توفر وظيفة إشارة المنارة ووحدة موجة أو تردد توفر موجة مستمرة ونغمات أحادية التردد، ووحدة متعددة الترددات توفر ترددات متعددة وكما يشتمل على عنصر واحد على الأقل يتم اختياره من المجموعة ويتألف بشكل أساسي من وحدة إشارة تشكيل توفر إشارة واحدة على الأقل مشفرة بالتشكيل.
كما تكون نسبة تردد المنارة وقناة البيانات ثابتة بالنسبة للخطأ الترددي لنظام واسم الحدث القابل للتخلص منها لتوفير مزيد من اليقين للكشف عن الإشارة المشفرة، وتشتمل وحدة وظائف القفز الترددي على وحدة عشوائية توفر قفزات ترددية عشوائية على إشارة إرسال ضيقة النطاق، ووحدة وظائف مكافحة الاصطدام هي:
- وحدة إرسال لتوفير أول جهاز إرسال داخل الجسم الحي للإرسال عند التردد الأول وجهاز إرسال ثانٍ داخل الجسم الحي للإرسال عند وحدة تردد ثانية.
- وحدة تعديل دورة العمل توفر وظيفة تعديل دورة العمل.
- وحدة عشوائية لإعادة الإرسال توفر عمليات إعادة إرسال عشوائية.
كما تشتمل وحدة تعديل دورة العمل على وحدة ثبات الألوان تعمل على ثبات دورة العمل ووحدة انتشار التردد التي تنشر الإرسال بين ترددات متعددة، وتشتمل وحدة الإرسال على وحدة ترشيح ممر نطاقات متعددة توفر ترشيح ممر نطاقات متعدد بواسطة أجهزة مختلفة، ويتم ترشيح كل إشارة مشفرة بواسطة كل مرشح ممر نطاق.
توفير خاصية للإشارة المشفرة، حيث يتم إنفاق الخاصية في أقصى وقت في الوضع غير النشط والاستيقاظ بسرعة وخلال الفترة التي يحتمل أن يكون فيها المرسل موجوداً، ويتم تحسين استهلاك الطاقة لمساعدة المتلقي في حالة واحدة على الأقل من الاستيقاظ، ويتم توفير نظام اتصالات عبر الجسم يستخدم قناة اتصال.
تعمل الجوانب المختلفة على تسهيل الاتصال الدقيق في بيئة صاخبة وتوفر ميزات توفير الطاقة المحسّنة، كما تتعلق الجوانب المختلفة بأنظمة الاتصال عبر الجسم مثل أجهزة الإرسال في الجسم الحي ومستقبلات الإشارة ويشار إليها أحيانًا باسم “المستقبلات” المرتبطة بالجسم، وقد يتم تكوين جهاز الاستقبال لاستقبال وفك تشفير الإشارات من جهاز الإرسال داخل الجسم الحي.
تطور عمل أنظمة الاتصالات عبر الجسم التي تستخدم قنوات الاتصالات
يتميز النظام باستخدام قناة اتصال معينة لها وظائف عبر الجسم أي عبر وحدة وظائف عبر الجسم وقد يكون قابلاً للتطبيق على نطاق واسع في المجالات الطبية أو غير الطبية، ويشمل المجال الطبي أنظمة اتصالات عبر الجسم مرتبطة بمختلف الأجهزة الطبية والعلاجية مثل أجهزة القلب والأجهزة القابلة للهضم وما شابه ذلك، وكما أنّ بيئة اتصالات تتضمن نظام اتصالات عبر الجسم ويشتمل نظام الاتصالات عبر الجسم على جهاز إرسال داخل الجسم ووحدة وظيفية عبر الجسم وجهاز استقبال.
وفي جوانب مختلفة في الجسم الحي يرسل جهاز الإرسال إشارة مثل إشارة مشفرة إلى جهاز الاستقبال عبر وحدة الاتصال عبر الجسم، كما يمكن إرسال الإشارة من جهاز الإرسال في الجسم الحي إلى جهاز الاستقبال عبر وحدة وظائف عبر الجسم، بحيث تستخدم الوحدة الوظيفية عبر الجسم بشكل عام البروتوكولات وقنوات الاتصال وما إلى ذلك التي يمكن أن تسهل الاستقبال الدقيق للإشارات والبيانات وما إلى ذلك أو تسهيل استهلاك منخفض للطاقة.
تتضمن هذه الوحدة الوظيفية عبر الجسم وظيفة المنارة ووظيفة قفز التردد ووظيفة منع الاصطدام وكما يمكن تنفيذ واحد أو مجموعة من وحدة وظائف عبر الجسم، أو وحداتها الفرعية في برامج مثل برامج معالجة الإشارات الرقمية وعلى سبيل المثال الأجهزة مثل الدوائر أو مزيج منها.
يمكن أن تكون وسيلة الاتصال للإرسال مختلفة وكما يمكن استخدام جسم المريض كوسيط موصل للإشارات، وبالتالي يتم توصيل الإشارات بين جهاز الإرسال داخل الجسم والمستقبل عبر سوائل الجسم أو ما شابه ذلك، ويتم إرسال الإشارة عبر إرسال التردد اللاسلكي (RF).
- “RF” هي اختصار لـ “Radio Frequency”.
