تتميز موجات الراديو بأنّ لها نطاق تردد من “3 كيلو هرتز” و”1 جيجاهرتز”، حيث من السهل توليد هذه الموجات ويمكن أن تنتقل لمسافات طويلة، وهذه الموجات متعددة الاتجاهات بطبيعتها ممّا يعني أنّها يمكن أن تسافر في جميع الاتجاهات، كما يتم استخدامها على نطاق واسع للتواصل بين كل من الأماكن المغلقة والمفتوحة؛ لأنّ لديهم خاصية تمكنهم من اختراق الجدران بسهولة بالغة، وتستخدم هذه الموجات عادةً لراديو “AM” و”FM” والتلفاز والهواتف الخلوية والشبكة المحلية اللاسلكية.
انتقال الأشعة تحت الحمراء:
- تستخدم اتصالات الأشعة تحت الحمراء الضوء المنتشر المنعكس على الجدران والأثاث وما إلى ذلك أو ضوءاً موجهاً في حالة وجود خط رؤية “LOS” بين المرسل والمستقبل.
- ضوء الأشعة تحت الحمراء هو جزء من الطيف الكهرومغناطيسي، وهو شكل من أشكال الإشعاع الكهرومغناطيسي، كما يأتي من الحرارة والإشعاع الحراري وهو غير مرئي للعين المجردة.
- في الإرسال بالأشعة تحت الحمراء يمكن أن يكون المرسلون عبارة عن ثنائيات ضوئية بسيطة “LED” أو صمامات ثنائية ليزر، حيث تعمل الثنائيات الضوئية كمستقبلات.
- تستخدم الأشعة تحت الحمراء في أجهزة التكنولوجيا اللاسلكية أو الأنظمة التي تنقل البيانات من خلال الأشعة تحت الحمراء، وتُعتبر الأشعة تحت الحمراء بأنّها طاقة كهرومغناطيسية بطول موجة أطول إلى حد ما من تلك الموجودة في الضوء الأحمر.
- تستخدم الأشعة تحت الحمراء اللاسلكية للاتصالات والتحكم في المدى المتوسط والقصير، كما تُستخدم تقنية الأشعة تحت الحمراء في أجهزة الكشف عن التعليمات، ونظام التحكم في الروبوت وخط متوسط المدى للاتصال بالليزر البصري وميكروفون لاسلكي وسماعات رأس وأجهزة مودم وغيرها من الأجهزة الطرفية.
- تستعمل الأشعة تحت الحمراء في التطبيقات العلمية والصناعية والطبية، كما تتيح أجهزة الرؤية الليلية التي تستعمل الإضاءة الفعالة بالأشعة تحت الحمراء القريبة بتتبع الأشخاص والحيوانات دون معرفة المراقب.
- تشير تقنية الإرسال بالأشعة تحت الحمراء إلى الطاقة الموجودة في منطقة طيف الإشعاع الكهرومغناطيسي بطول موجة أطول من الضوء المرئي، ولكنّه أقصر من موجات الراديو.
- تسمح خدمة الأشعة تحت الحمراء لأجهزة الكمبيوتر بالاتصال عبر إشارات لاسلكية قصيرة المدى، وباستخدام الإرسال بالأشعة تحت الحمراء يمكن لأجهزة الكمبيوتر نقل الملفات والبيانات الرقمية الأخرى ثنائية الاتجاه.
ملاحظة:“AM” هي اختصار لـ “Amplitude modulation” و”FM” هي اختصار لـ “Frequency modulation”.
ملاحظة: “LOS” هي اختصار لـ “Line of sight” و”LED” هي اختصار لـ “Light-Emitting Diode”.
1- مزايا الأشعة تحت الحمراء:
- الميزة الرئيسية لتقنية الأشعة تحت الحمراء هي أجهزة الإرسال والاستقبال البسيطة والرخيصة للغاية، والتي يتم دمجها في جميع الأجهزة المحمولة المتوفرة اليوم تقريباً.
- لا توجد تراخيص مطلوبة للأشعة تحت الحمراء، كما أنّ الحماية بسيطة للغاية.
- تحتوي أجهزة المساعد الرقمي الشخصي وأجهزة الكمبيوتر المحمولة وأجهزة الكمبيوتر المحمولة والهواتف المحمولة وما إلى ذلك، على واجهة ارتباط بيانات الأشعة تحت الحمراء “IrDA”.
- لا يمكن أن تتداخل الأجهزة الكهربائية مع نقل الأشعة تحت الحمراء.
ملاحظة:“IrDA” هي اختصار لـ “Infrared Data Association”.
2- عيوب الأشعة تحت الحمراء:
- تتمثل عيوب الإرسال بالأشعة تحت الحمراء في النطاق الترددي المنخفض مقارنةً بتقنيات “LAN” الأخرى.
- معدلات نقل محدودة تصل إلى “115 كيلوبت / ثانية” وكما أنهّ حتى “4 ميجابت / ثانية” ليس معدل بيانات مرتفعاً بشكل خاص.
- عيبهم الرئيسي هو أنّ الأشعة تحت الحمراء محمية بسهولة تامة.
- لا يمكن أن يخترق الإرسال بالأشعة تحت الحمراء الجدران أو العوائق الأخرى.
- عادةً للحصول على جودة إرسال جيدة ومعدلات بيانات عالية، هناك حاجة إلى خط الموقع “LOS”، أي يلزم الاتصال المباشر.
ملاحظة:“LAN” هي اختصار لـ “Local Area Network”.
البث اللاسلكي:
تستخدم جميع الشبكات تقريباً موجات الراديو لنقل البيانات، فعلى سبيل المثال “GSM” عند “900 ميجاهرتز” و”1800 ميجاهرتز” و”1900 ميجاهرتز”، و”DECT” عند “1880 ميجاهرتز” وما إلى ذلك كما يمكن استخدام تقنيات الإرسال اللاسلكي لإعداد اتصالات مخصصة لمجموعات العمل، وللاتصال على سبيل المثال سطح مكتب به طابعة بدون سلك أو لدعم التنقل داخل مساحة صغيرة.
النوعان الرئيسيان للإرسال الراديوي هما تضمين السعة “AM” وتضمين التردد “FM”، حيث يُقلل “FM” الضوضاء ويوفر قدراً أكبر من الموثوقية، كما تبدو كل من عمليات “AM” و”FM” بأنماط تختلف دائماً في الإشارات الكهربائية، أمّا في إرسال “AM” يكون للموجة الحاملة تردد ثابت، لكنّ قوة الموجة تختلف، وأمّا إرسال “FM” هو عكس ذلك تماماً، حيث يكون للموجة اتساع ثابت ولكن تردد متغير.
عادةً ما يتم استخدام الإرسال اللاسلكي في نقل الأصوات والصور، مثل الصوت والموسيقى والتلفاز، كما يتم تحويل الصور والأصوات إلى إشارات كهربائية بواسطة ميكروفون أو كاميرا فيديو، ويتم تضخيم الإشارات وإرسالها، حيث إذا تم تضخيم الموجة الحاملة فيمكن تطبيقها على هوائي، كما يقوم الهوائي بتحويل الإشارات الكهربائية إلى موجات كهرومغناطيسية ويرسلها أو يمكن استقبالها، كما يتكون الهوائي عادة من سلك أو مجموعة من الأسلاك.
- “DECT” هي اختصار لـ “Digital Enhanced Cordless Telecommunications”.
- “GSM” هي اختصار لـ “Global System for Mobile communication”.
1- مزايا البث اللاسلكي:
- تشمل مزايا الإرسال الراديوي التجارب طويلة المدى التي تم إجراؤها مع الإرسال اللاسلكي لشبكات المنطقة الواسعة مثل وصلات الميكروويف والهواتف الخلوية المتنقلة.
- يمكن أن يغطي الإرسال اللاسلكي مساحات أكبر ويمكن أن يخترق أرق الجدران والنباتات والأثاث وما إلى ذلك.
- يتم الحصول على تغطية إضافية من خلال التفكير.
- لا يحتاج الراديو عادةً إلى خط الموقع “LOS” إذا لم تكن الترددات عالية جداً.
- معدلات إرسال أعلى فعلى سبيل المثال “54 ميجابت / ثانية” من الأشعة تحت الحمراء أي روابط الليزر الموجهة، والتي تقدم معدلات بيانات أعلى بكثير من “100 ميجابت / ثانية”.
2- عيوب البث اللاسلكي:
- يمكن أن يتداخل الإرسال اللاسلكي مع المرسلين الآخرين أو يمكن للأجهزة الكهربائية أن تدمر البيانات المنقولة عبر الراديو.
- البلوتوث بسيط أكثر من الأشعة تحت الحمراء.
- الراديو مسموح به فقط في نطاقات تردد معينة.
- الحماية ليست بهذه البساطة.
- تتوفر نطاقات محدودة للغاية من النطاقات الخالية من التراخيص في جميع أنحاء العالم وتلك المتاحة ليست هي نفسها في جميع البلدان.
- تجري الكثير من المواءمة بسبب ضغوط السوق.
3- تطبيقات البث اللاسلكي:
- ربما تكون بيئة التشغيل الخاصة بك هي العامل الرئيسي في اختيار النظام.
- إذا كنت ترغب في البث في مساحات كبيرة خاصةً بالخارج، فإنّ أنظمة المساعدة على السمع التي ترسل على نطاق “FM” و”RF” هي أفضل تردد للاستخدام.
- إنّها توفر إشارة قوية وموثوقة قادرة على المرور عبر الجدران والعقبات الأخرى، ممّا يجعلها مثالية في الأماكن التي لن يكون لديك فيها أنظمة منافسة، وحيث لا يمثل الأمن مشكلة.
- تشتمل أنظمة المساعدة على السمع بالأشعة تحت الحمراء على أنظمة الاستماع إلى التلفاز والإرسال إلى أي جهاز استقبال يقع في نطاق مجال رؤية جهاز الإرسال، ممّا يقلل التداخل.
- تبقى عمليات إرسال الأشعة تحت الحمراء داخل جدران غير شفافة، ممّا يجعلها خياراً جيداً لدور السينما وقاعات مجالس الإدارة وقاعات المحاكم، وكذلك في أي مكان تُقدر الخصوصية فيه.
- من ناحية أخرى عادةً ما تكون أنظمة الأشعة تحت الحمراء غير مناسبة للاستخدام في الهواء الطلق؛ لأنّ ضوء الشمس يولد تداخلاً.
ملاحظة:“RF” هي اختصار لـ “Radio frequency”.
