ما هي أنظمة دعم الاتصالات اللاسلكية

يتم توفير جهاز لدعم الاتصال اللاسلكي، ويشتمل الجهاز على جهاز إرسال واستقبال (Bluetooth) للاتصال بجهاز (Bluetooth)، وجهاز إرسال واستقبال (Bluetooth) ثانٍ للاتصال بجهاز عميل ومعالج واحد أو أكثر وذاكرة لتخزين التعليمات القابلة للتنفيذ بواسطة معالج واحد أو أكثر.

أساسيات أنظمة دعم الاتصالات اللاسلكية

قد يتم تكوين معالج واحد أو أكثر للبحث عن جهاز واحد أو أكثر من أجهزة (Bluetooth) المتاحة عبر جهاز الإرسال والاستقبال الأول (Bluetooth)، وإنشاء اتصال اتصال أول بجهاز (Bluetooth) عبر جهاز الإرسال والاستقبال الأول Bluetooth، وإنشاء اتصال اتصال ثانٍ مع جهاز العميل عبر الثاني جهاز إرسال واستقبال (Bluetooth)، واستقبال البيانات من جهاز العميل عبر اتصال الاتصال الثاني وإعادة توجيه البيانات إلى جهاز (Bluetooth) عبر اتصال الاتصال الأول.

أصبحت أجهزة (Bluetooth) مثل مضخمات التشغيل التي تعمل بتقنية (Bluetooth) والأقفال الذكية ومستشعرات (Bluetooth) الذكية، والأجهزة القابلة للارتداء على نطاق واسع في العديد من التطبيقات وكثيراً ما توجد أجهزة (Bluetooth) متعددة في نفس المنطقة لمجموعة متنوعة من الاستخدامات.

ونظراً لأنّ واجهة التطبيق لكل جهاز من أجهزة (Bluetooth قد تكون مختلفة)، فقد يحتاج مستخدم جهاز عميل مزود بتقنية (Bluetooth)، مثل الهاتف الذكي أو الكمبيوتر الشخصي إلى الوصول إلى واجهات تطبيق مختلفة من أجل التحكم في أجهزة (Bluetooth) المختلفة، ويمكن أن تكون عملية إدارة أجهزة (Bluetooth) مرهقة عندما يزداد عدد أجهزة (Bluetooth) التي يتحكم فيها جهاز العميل.

وبالتالي فإنّ الحل الأكثر سهولة في الاستخدام للتحكم في أجهزة (Bluetooth) المتعددة مطلوب وعلاوة على ذلك نظراً لأنّ تقنية (Bluetooth) مصممة للتشغيل المنخفض الطاقة والتكلفة، فإنّ نطاق اتصالات أجهزة (Bluetooth) يكون عادةً قصيراً جداً، وعلى سبيل المثال يقتصر نطاق الاتصال النموذجي لأجهزة (Bluetooth) مثل بين الهاتف الذكي ومستشعر (Bluetooth) منخفض الطاقة (BLE)، وعلى عشرات الأمتار في المساحة المفتوحة وبضعة أمتار داخل المنزل ولا يمكن عادةً إرسال (Bluetooth) تخترق الجدران.

يحد نطاق الاتصال القصير من استخدام أجهزة (Bluetooth) في السيناريوهات التي تتطلب نطاق اتصال أطول، وعادةً ما تتضمن المخططات التقليدية لزيادة نطاق الاتصال اللاسلكي زيادة قدرة الإرسال أو كسب الهوائي على كلا جانبي إرسال التردد اللاسلكي، ومع ذلك بالنسبة لأجهزة (Bluetooth) وخاصة أجهزة الاستشعار (BLE) والأجهزة القابلة للارتداء، فإنّ زيادة قوة الإرسال أو كسب الهوائي للأجهزة غالباً ما يكون غير عملي.

وقد يهزم هدف التصميم المتمثل في أجهزة (Bluetooth) منخفضة الطاقة ومنخفضة التكلفة، وبالتالي من المرغوب فيه توسيع نطاق الاتصال لأجهزة (Bluetooth)، ودون الحاجة إلى زيادة طاقة الإرسال أو تكلفة الإنتاج لأجهزة (Bluetooth)، ويشتمل الجهاز على جهاز إرسال واستقبال (Bluetooth) للاتصال بجهاز (Bluetooth) وواجهة شبكة للاتصال بجهاز عميل، وقاعدة بيانات لتخزين العديد من خصائص خدمة (Bluetooth) ومعالج واحد أو أكثر وذاكرة لتخزين الإرشادات قابل للتنفيذ بواسطة معالج واحد أو أكثر.

مبدأ عمل أنظمة دعم الاتصالات اللاسلكية

قد يتم تكوين المعالج أو أكثر بعد الاتصال بجهاز (Bluetooth) عبر جهاز الإرسال والاستقبال (Bluetooth) واسترداد خاصية واحدة أو أكثر من خصائص الخدمة المرتبطة بجهاز (Bluetooth)، كما يمكن تكوين معالج واحد أو أكثر بشكل إضافي لتحديد ما إذا كانت كل خاصية أو أكثر من خصائص الخدمة المرتبطة بجهاز (Bluetooth) مدرجة في قاعدة البيانات.

وكذلك تلقي طلباً من جهاز العميل عبر واجهة الشبكة لإجراء عملية على جهاز (Bluetooth)، وإذا تم تضمين كل خاصية أو أكثر من خصائص الخدمة المرتبطة بجهاز (Bluetooth) في قاعدة البيانات، فاتصل بجهاز (Bluetooth) بناءً على الطلب وخصائص الخدمة أو أكثر المرتبطة بجهاز (Bluetooth).

قد يعمل المحور أيضاً لتحسين نطاق التردد اللاسلكي لجهاز (Bluetooth)، وقد يتلقى المحور إشارة راديو من جهاز العميل، ويعالج الإشارة المستلمة ويرسل إشارة الراديو المقابلة إلى جهاز (Bluetooth) غير القابل للتحليل، وبالتالي تعزيز نطاق التردد اللاسلكي لجهاز (Bluetooth) غير القابل للتحليل والسماح له بالاتصال به جهاز العميل الموجود خارج نطاق اتصالات التردد اللاسلكي النموذجي لجهاز (Bluetooth).

قد يقوم المحور بتضخيم الإشارة المستقبلة أو قمع الضوضاء في الإشارة المستقبلة من جهاز (Bluetooth) لتعزيز نطاق الاتصال الخاص به، ويمكن أيضاً استدعاء المحور باعتباره جهاز توجيه وقد تعمل أجهزة (Bluetooth) في أحد وضعين هُما جهاز رئيسي أو جهاز تابع.

ويوفر الجهاز الرئيسي ساعة للشبكة ويحدد تسلسل قفز التردد، وتتزامن الأجهزة التابعة مع الساعة الرئيسية وتتبع تردد القفز للمسؤول، وقد يعمل جهاز العميل كجهاز رئيسي وقد يكون جهاز العميل عبارة عن هاتف ذكي أو جهاز لوحي أو كمبيوتر أو كمبيوتر محمول أو ساعة ذكية أو تلفاز أو أجهزة (Bluetooth) أخرى بها شاشات وأنظمة تشغيل.

تطور عمل أنظمة دعم الاتصالات اللاسلكية

قد تعمل أجهزة (Bluetooth) كأجهزة تابعة وقد تكون أجهزة البلوتوث التابعة مضخمات تشغيل أو سماعات رأس أو ميكروفونات أو طابعات، أو ساعات ذكية أو كاميرات أو تلفزيونات أو شاشات أو أجهزة يمكن ارتداؤها أو الأجهزة التي يتم توصيل مستشعرات البلوتوث بها الإحساس، وإرسال المعلمات الكهربائية ذات الصلة مثل الأجهزة المنزلية.

قد يتصل جهاز العميل بالمحور عبر شبكة، وقد يتصل جهاز العميل عن بعد بالمحور عبر الشبكة وقد تكون الشبكة أي نوع من الشبكات التي توفر الاتصالات، وتتبادل المعلومات أو تسهل تبادل المعلومات بين المحور وجهاز العميل، وقد تكون الشبكة هي الإنترنت أو شبكة المنطقة المحلية أو شبكة الاتصالات الخلوية أو شبكة المنطقة المحلية اللاسلكية، أو غيرها من الاتصالات المناسبة التي تسمح لأجهزة العميل بإرسال واستقبال المعلومات من أو إلى لوحة الوصل.

قد تشتمل الشبكة على نظام شبكة بعيد قائم على السحابة يمكن الوصول إليه بواسطة كل من جهاز العميل والمحور، وقد يتحكم جهاز العميل في المحور من خلال خادم سحابي باستخدام تطبيق الهواتف الذكية، وعلاوة على ذلك قد يتم تكوين المحور للاتصال بخادم سحابي وقادر على إعادة تكوين نفسه بشكل تكيفي بناءً على محفوظات الاستخدام والتفاعل أو أنشطة جهاز العميل.

كما قد يتم تكوين المحور لتحديثه قاعدة بيانات تخزن خصائص الخدمة من خلال الخادم السحابي لتضمين خصائص الخدمة المتوفرة حديثاً أو تحديث خصائص الخدمة الحالية، وتُستخدم أنظمة إنترنت الأشياء (IoT) لتوصيل مجموعة متنوعة من الأجهزة الذكية ومراكز البيانات السحابية، وعقد الضباب وتطبيقات الأجهزة المحمولة في العديد من البيئات الذكية.

مع تقدم أنظمة الاتصالات اللاسلكية مثل (5G) و(RFID) و(Wi-Fi-Direct) و(6LoWPAN) عززت بشكل كبير القدرات المحتملة لإنترنت الأشياء، ومع التطور السريع لأنظمة إنترنت الأشياء يظهر نموذج نظام دعم القرار الذكي (IDSS) كحل جذاب لمعالجة وإدارة معلومات أجهزة إنترنت الأشياء، ويبحث (IDSS) للاتصالات اللاسلكية في أنظمة إنترنت الأشياء في المقدار الكبير من تفاعلات البيانات في الصناعة والأنظمة الطبية ووسائل النقل الذكية والتطبيقات الذكية الأخرى.

• “IDSS” هي اختصار لـ “Intelligent Decision Support System”.

• “RFID” هي اختصار لـ “Radio Frequency Identification”.

• “6LoWPAN” هي اختصار لـ “version 6 over low power Personal Area Networks”.

• “IoT” هي اختصار لـ “Internet of Things”.