اقرأ في هذا المقال
- مقدمة في أنواع الاتصالات اللاسلكية
- نبذة تاريخية عن تطور نظام الاتصالات اللاسلكية
- الهدف من الاتصال اللاسلكي
- أنواع الاتصالات اللاسلكية
- أنظمة الاتصالات اللاسلكية
تم عرض مصطلح الاتصالات اللاسلكية في القرن التاسع عشر وتطورت تكنولوجيا الاتصالات اللاسلكية على مدى السنوات اللاحقة، وهي من أفضل وسائط نقل البيانات من جهاز إلى جهاز آخر، حيث في هذه التقنية يمكن إرسال المعلومات من خلال الهواء، ودون الحاجة إلى أي كابل أو أسلاك أو موصلات إلكترونية أخرى، وذلك باستخدام الموجات الكهرومغناطيسية، مثل الأشعة تحت الحمراء والترددات اللاسلكية والأقمار الصناعية .
مقدمة في أنواع الاتصالات اللاسلكية:
في الوقت الحاضر، أصبح نظام الاتصالات اللاسلكية جزءاً أساسياً من أنواع مختلفة من أجهزة الاتصال اللاسلكي، والتي تسمح للمستخدم بالتواصل حتى من المناطق التي يتم تشغيلها عن بُعد، وهناك أنواع مختلفة من أجهزة الاتصال اللاسلكي، مثل الهواتف المحمولة والهواتف اللاسلكية وتقنية “Zigbee” اللاسلكية و”GPS” و”Wi-Fi” والقنوات الفضائية وقطع الكمبيوتر اللاسلكية، كما تشمل الهواتف اللاسلكية الحالية شبكات “G 3” و”4 G” وتقنيات “Bluetooth” و”Wi-Fi”.
في الوقت الحاضر، تُشير تقنية الاتصال اللاسلكي إلى مجموعة متنوعة من الشبكات اللاسلكية، وأجهزة وتقنيات اتصال تتراوح من الهواتف الذكية إلى أجهزة الكمبيوتر، وكذلك علامات التبويب وأجهزة الكمبيوتر المحمولة وتقنية “Bluetooth” والطابعات.
- “GPS” هي اختصار لـ “Global Positioning System”.
- “Wi-Fi” هي اختصار لـ “Wireless Fidelity”.
نبذة تاريخية عن تطور نظام الاتصالات اللاسلكية:
- تم اختراع أول تلغراف عام 1600م – 1833م.
- اختراع الراديو من التلغراف عام 1867م – 1896م.
- ولادة الراديو عام 1897م – 898م.
- الاتصالات عبر المحيطات عام 1901م – 1909م.
- الصوت عبر الراديو والبث التلفزيوني الأول عام 1914م -1940م.
- التلفاز التجاري وولادة الهواتف المحمولة عام 1946م – 1976م.
- الهواتف المحمولة الخلوية والخطوات نحو الإنترنت اللاسلكي عام 1979م – 1994م.
- عصر البيانات اللاسلكية عام 1997م -2009م.
- أجهزة الكمبيوتر عام 1995م – 2008م.
الهدف من الاتصال اللاسلكي:
إنّ الاتصال باستخدام الأسلاك يمكنه القيام بالكثير من المهام مثل الاتصال اللاسلكي، والميزة الرئيسية للاتصالات اللاسلكية هي التنقل، حيث يوفر هذا النوع من الاتصال المرونة وسهولة الاستخدام باستثناء التنقل، فعلى سبيل المثال يمكن تنفيذ الهاتف المحمول في أي وقت وفي أي مكان من خلال أداء إنتاجي مرتفع بشكل ملحوظ.
نقطة أخرى هي بنيتها التحتية، لأنّه بالنسبة لأنظمة الاتصالات السلكية يُعد تركيب البنية التحتية مهمة مكلفة وتستغرق وقتاً، أمّا في حين أنّ تركيب البنية التحتية للاتصالات اللاسلكية بسيط للغاية وأقل تكلفة، كما أنّه في المناطق النائية وكذلك في حالات الطوارئ، فإنّ إعداد الاتصال السلكي ليس بالأمر السهل ولكن الاتصال اللاسلكي هو خيار ممكن، وهناك العديد من الأسباب لاستخدام الاتصالات اللاسلكية، مثل التحرر من الأسلاك والتغطية العالمية والمرونة والبقاء على اتصال.
عندما يستطيع الاتصال السلكي من القيام بالكثير المهام التي يمكن أن يعمل بها الاتصال اللاسلكي تبدأ الميزة الأولية والمناسبة للاتصال اللاسلكي هي التنقل، وكذلك يتيح الاتصال اللاسلكي أيضاً المرونة وحرية الاستعمال، ممّا يزيد من انتشاره يوماً بعد يوم، كما يمكن القيام في الاتصالات اللاسلكية مثل الهاتف المحمول في أي مكان وزمان بتنفيذ مثمر وعالٍ وبشكل بارز.
وميزة ثانية ضرورية هي البنيات الأساسية التحتية، حيث يُعد تجهيز وتصميم البنية الأساسية لأنظمة الاتصالات السلكية مهمة مكلفة وتشترط وقتاً طويلاً، كما يمكن تنشئة البنية الأساسية للاتصالات اللاسلكية بسرعة وبتكلفة قليلة وفي حالات الطوارئ والمواقع البعيدة يصعب إعداد الاتصال السلكي، كما يُعد الاتصال اللاسلكي خياراً يمكن استعماله.
أنواع الاتصالات اللاسلكية:
في الوقت الحاضر تم زيادة استخدام الهواتف المحمولة لمتطلبات مختلفة، مثل الإنترنت والتحدث والوسائط المتعددة والألعاب والصور والتقاط الفيديو وما إلى ذلك، حيث جميع هذه الخدمات متوفرة على الهاتف المحمول، وباستخدام خدمات الاتصالات اللاسلكية يمكن نقل البيانات والصوت والصور ومقاطع الفيديو وغير ذلك الكثير.
الخدمات المختلفة التي يقدمها نظام الاتصالات اللاسلكية هي الهاتف الخلوي والراديو والتلفاز ومؤتمرات الفيديو وما إلى ذلك، كما تستخدم خدمات اتصال مختلفة وهناك أنظمة اتصالات لاسلكية مختلفة تم تطويرها بناءً على التطبيق، وكما يصنف نظام الاتصالات اللاسلكية إلى “Simplex” و”Half Duplex” و”Full Duplex”.
- نظام الاتصال اللاسلكي البسيط “Simplex”: هو اتصال أحادي الاتجاه، وفي هذا النوع يمكن إجراء الاتصال في اتجاه واحد فقط، وأفضل مثال على ذلك هو نظام البث الإذاعي.
- نظام الاتصال نصف المزدوج “Half Duplex”: هو اتصال ثنائي الاتجاه، ومع ذلك فهو ليس متزامناً أفضل مثال على هذا النوع من الاتصال هو جهاز اتصال لاسلكي.
- نظام الاتصال المزدوج الكامل “Full Duplex”: هو أيضاً اتصال ثنائي الاتجاه ومتزامن وأفضل مثال على نظام الاتصال هذا هو الهاتف المحمول وفي الاتصالات اللاسلكية، كما قد تتغير الأجهزة المستخدمة في الاتصال من خدمة إلى أخرى؛ لأنّها متوفرة في أشكال وأحجام مختلفة وسرعة نقل البيانات، حيث تُعتبر المنطقة المحاطة بهذا النوع من أنظمة الاتصالات عاملاً أساسياً.
أنظمة الاتصالات اللاسلكية:
يتم استخدام بعض أنظمة الاتصالات اللاسلكية الأساسية، مثل الاتصالات اللاسلكية بالأشعة تحت الحمراء والاتصال عبر الأقمار الصناعية وبث الراديو، وكذلك راديو الميكروويف والبلوتوث وزيغبي في الكثير من الأوقات.
أولاً: اتصالات الأقمار الصناعية “Satellite Communication”:
الاتصال عبر الأقمار الصناعية “Satellite Communication”: هو أحد أنواع تقنيات الاتصالات اللاسلكية القائمة بذاتها، وهي منتشرة على نطاق واسع في جميع أنحاء العالم للسماح للمستخدمين بالبقاء على اتصال في أي مكان على وجه الأرض تقريباً، وعندما يتم إرسال الإشارة أي شعاع من الميكروويف المعدل بالقرب من القمر الصناعي.
يقوم القمر الصناعي بتضخيم الإشارة وإرسالها مرة أخرى إلى مستقبل الهوائي المتوفر على سطح الأرض، كما تتضمن الاتصالات الساتلية على مكوينين رئيسيين، مثل الجزء الفضائي والجزء الأرضي، حيث يتكون الجزء الأرضي من الإرسال الثابت أو المتنقل، والاستقبال والمعدات المساعدة والجزء الفضائي، وهو القمر الصناعي نفسه بشكل أساسي.
ثانياً: اتصالات الأشعة تحت الحمراء:
يعمل الاتصال اللاسلكي بالأشعة تحت الحمراء على توصيل المعلومات في جهاز أو نظام من خلال إشعاع الأشعة تحت الحمراء، والأشعة تحت الحمراء هي طاقة كهرومغناطيسية بطول موجة أطول من الضوء الأحمر، كما يتم استخدامه للتحكم الأمني والتحكم عن بعد في التلفاز والاتصالات قصيرة المدى، حيث في الطيف الكهرومغناطيسي تقع الأشعة تحت الحمراء بين الموجات الدقيقة والضوء المرئي، لذلك يمكن استخدامها كمصدر للتواصل.
للوصول على اتصال مناسب بالأشعة تحت الحمراء، يلزم توفر مرسل “LED” للصور ومستقبل الثنائي الضوئي، حيث يرسل جهاز إرسال “LED” إشارة الأشعة تحت الحمراء في شكل ضوء غير مرئي، كما يتم التقاطه وحفظه بواسطة مستقبلات الضوء، لذلك يتم نقل المعلومات بين المصدر والهدف بهذه الطريقة كما يمكن أن يكون المصدر والوجهة عبارة عن هواتف محمولة وأجهزة تلفاز وأنظمة أمان وأجهزة كمبيوتر محمولة تدعم الاتصالات اللاسلكية.
- “LED” هي اختصار لـ “Light Emitting Diode”.
