نظام اتصالات متعدد الوسائط باستخدام الحث والراديو

يشتمل نظام الأجهزة القابلة للارتداء أو الأجهزة الشخصية على سماعة أذن أولى وقطعة أذن ثانية كل من قطعة الأذن الأولى وقطعة الأذن الثانية التي تشتمل على غلاف قطعة الأذن، ودائرة تحريض موضوعة داخل مبيت قطعة الأذن للاتصالات قصيرة المدى، وجهاز الإرسال والاستقبال اللاسلكي موضوع داخل غلاف قطعة الأذن للاتصالات اللاسلكية، كما يتم تكييف الدائرة الحثية لقطعة الأذن الأولى والدائرة التحريضية لقطعة الأذن الثانية للاتصال هناك بين استخدام صوت ذي نطاق ترددي عالٍ.

أساسيات نظام اتصالات متعدد الوسائط باستخدام الحث والراديو

تتعلق إحدى مشكلات الأجهزة القابلة للارتداء بالاتصالات في مشاكل أنظمة قطعة الأذن على الرغم من أنّه لا يقتصر بالضرورة على هذا السياق المحدد، وفي حالة وجود قطعتين للأذن قد يتم الكشف عن فشل إرسال (Bluetooth) بين جهازي الأذن ممّا يحول دون عمل نظام ما بين الأذن، وحتى مع إعادة المعايرة وضبط التردد اللاسلكي قد يحدث انخفاض مستمر وغير مقبول في الإنتاج من سماعة الأذن المقترنة.

مثل هذا الأداء لا يمكن الدفاع عنه، حيث يجب أن تعمل الأجهزة في عدد من بيئات الاستخدام المختلفة ومواقف المستخدم، وباستخدام النطاق (2.4 جيجاهرتز) يمكن امتصاص هذا الطول الموجي بدرجة كبيرة بواسطة الأنسجة الرخوة المحيطة بالرأس والدماغ والرقبة، وعلاوة على ذلك قد تكون قدرة الإرسال محدودة بالمساحة بالإضافة إلى متطلبات وضع الجهاز في القناة السمعية الخارجية.

قد تكون متطلبات الطاقة التي تستخدم اتصالات عالية التردد مثل تلك الموجودة في نطاق (ISM) أو معيار (Bluetooth)؛ للإرسال بشكل مناسب إلى سماعة أذن لاسلكية مقابلة غير مقبولة من الناحية الفسيولوجية، كما قد يكون لإرسالات (FM) أيضاً مشاكل مع التداخل ومخاوف الخصوصية والتفاوتات الجغرافية، بالإضافة إلى ذلك قد لا تتمكن عمليات النقل القياسية بتقنية (Bluetooth) من التكيف مع المتطلبات التشريحية للانتقال عبر الأنسجة الرخوة في الجمجمة أو حولها.

يتم توفير نظام للأجهزة القابلة للارتداء، ويشتمل النظام على سماعة أذن ودائرة تحريض موضوعة داخل غلاف قطعة الأذن للاتصالات قصيرة المدى، وجهاز إرسال واستقبال لاسلكي موضوع داخل غلاف قطعة الأذن للاتصالات اللاسلكية، كما تم تكييف الدائرة الحثية لقطعة الأذن الأولى والدائرة التحريضية لقطعة الأذن الثانية للتواصل بينهما، وقد تكون دائرة الحث عبارة عن دائرة تحريض مغناطيسي قريب المدى أو نوع آخر من دائرة الحث.

• “FM” هي اختصار لـ “Frequency Modulation”.

• “ISM” هي اختصار لـ “Industrial Scientific Medical”.

مبدأ نظام اتصالات متعدد الوسائط باستخدام الحث والراديو

قد يكون جهاز الإرسال والاستقبال اللاسلكي عبارة عن جهاز إرسال واستقبال لاسلكي (Bluetooth) أو جهاز إرسال واستقبال لاسلكي لتعديل التردد (FM)، أو أي نوع آخر من أجهزة الإرسال والاستقبال اللاسلكية، وقد يشتمل النظام أيضاً على جهاز محمول في اتصال عملي مع سماعة الأذن الأولى عبر جهاز الإرسال والاستقبال اللاسلكي الموضوعة داخل غلاف قطعة الأذن لسماعة الأذن الأولى، وقد يكون الجهاز المحمول أيضاً في اتصال عملي مع سماعة الأذن الثانية عبر جهاز الإرسال والاستقبال اللاسلكي الموجود داخل غلاف قطعة الأذن لسماعة الأذن الثانية.

قد يشتمل النظام أيضاً على أجهزة أخرى تشكل شبكة منطقة شخصية، ولا تقتصر مثل هذه الأجهزة على الأجهزة التي يمكن ارتداؤها، وقد تكون سماعة الأذن عبارة عن سماعة أذن يسرى أو سماعة أذن يمنى. قد تكون دائرة الحث عبارة عن دائرة تحريض في المجال القريب، أو دائرة تحريض مغناطيسي أو أي نوع آخر من الدوائر الحثية.

قد تشتمل سماعة الأذن على بطارية موضوعة داخل سماعة الأذن والبطارية متصلة عملياً بدائرة الحث وجهاز الإرسال والاستقبال اللاسلكي، وقد يكون هناك تحكم ذكي موجود داخل غلاف سماعة الأذن والتحكم الذكي متصل عملياً بدائرة الحث وجهاز الإرسال والاستقبال اللاسلكي، وقد يكون هناك ميكروفون واحد على الأقل مرتبط بغلاف سماعة الأذن وقد يكون هناك مكبر صوت واحد على الأقل مرتبط بغطاء سماعة الأذن.

قد تتضمن المعلومات دفقاً صوتياً أو بيانات أخرى وقد تتضمن الطريقة توصيل البيانات بين أول جهاز يمكن ارتداؤه وجهاز كمبيوتر أو جهاز محمول، باستخدام جهاز الإرسال والاستقبال اللاسلكي للجهاز الأول القابل للارتداء أو جهاز المنطقة الشخصية، وبالمثل قد تتضمن الطريقة توصيل البيانات بين الجهاز الثاني القابل للارتداء أو الجهاز الشخصي وجهاز الكمبيوتر أو الجهاز المحمول باستخدام جهاز الإرسال والاستقبال اللاسلكي لجهاز المنطقة الشخصية الثاني القابل للارتداء.

تطور نظام اتصالات متعدد الوسائط باستخدام الحث والراديو

قد تتضمن المعلومات التي يتم توصيلها بدائرة الاستقراء صوتاً ذا نطاق ترددي عالٍ بما في ذلك صوت أكبر من ذلك المرتبط بالنطاق الصوتي، والصوت أكثر من (7 كيلوهرتز) و(8 كيلوهرتز) و(9 كيلوهرتز) و(10 كيلوهرتز) و(11 كيلوهرتز) و(12 كيلوهرتز)، و(13 كيلوهرتز) و(14 كيلوهرتز) و(15 كيلوهرتز) و(16 كيلوهرتز) و(17 كيلوهرتز) و(18 كيلوهرتز) مع خسارة أقل من (3 ديسيبل).

يشير الاستيعاب الأخير لأنظمة النقل غير الصوتية تحت الماء إلى أنّه في المستقبل القريب سيكون من الشائع أن تدمج الأجهزة تحت الماء تقنيات اتصال فيزيائية مختلفة، كما توصف هذه الأجهزة عادةً بأنّها متعددة الوسائط وإنّهم يسعون إلى المرونة، من خلال التعويض عن أوجه القصور في تقنية معينة من خلال مزايا أخرى.

كما يمكن أن يوفر النظام الذي يشمل أنظمة الاتصالات الصوتية والبصرية اتصالات طويلة المدى ومعدلات بت منخفضة مع تمكين نقل البيانات بشكل أسرع على نطاق قصير جداً، حيث نظراً لأنّ تطوير الاتصالات غير الصوتية تحت الماء يأخذ زخماً، كذلك فإن البحث حول كيفية الاستغلال الأمثل لقدرات الاتصالات متعددة الوسائط في سيناريوهات مختلفة، كما يتم تغطية تطوير كل من تقنيات الاتصال وأنظمة وبروتوكولات الشبكات للشبكات متعددة الوسائط.

هناك حاجة إلى إطار عمل (UWSN) يدعم الاتصالات غير المتجانسة لمختلف الأجهزة، حيث تعتمد معظم أطر الاتصالات متعددة الأوضاع الموجودة تحت الماء على طبقة التكيف، وتحتاج إلى خوارزمية توجيه خاصة لدعمها ولكنّها لا تستطيع تحقيق التنوع وإعادة البرمجة والشفافية في الاتصال متعدد الأوضاع.

في الاتصالات غير المتجانسة، تقوم (MMNET) بتوصيل معدات الاتصال بواجهة قياسية وتصف أوضاع الاتصال المختلفة في شكل برنامج، وتوفر وظائف طبقة التحكم في الوصول المادي والمتوسط ​​(MAC) لبروتوكول شبكة الطبقة العليا في شكل واجهة موحدة، لتقليل صعوبة الاتصال غير المتجانسة الناتجة عن أوضاع الاتصال المختلفة بسبب اختلافات الأجهزة وتوفير دعم اتصال غير متجانس أفضل لـ (UWSN).

• “MMNET” هي اختصار لـ “Middle Michigan Network”.

• “UWSN” هي اختصار لـ “Underwater Sensor Network”.

• “MAC” هي اختصار لـ “Medium access control”.