Transcript Communication Technology IR, Bluetooth, WIFI, LIFI, WIMAX, SAT

Wireless Communication
Technologies
IR, Bluetooth, WIFI, LIFI, WIMAX, SAT-FI, WIDI, WIGiG and NFC
prepared by
Mohammed Ibrahim
Programmer
Computer & Internet Center
Mosul University
‫موضوعنا عن بعض التقنيات االسلكيه البعض من هذه التقنيات‬
‫معروفه لدينا جميعا‪ ،‬و بعضها االخر ال نعرفه او غير متوفر في‬
‫بالدنا ‪ ,‬و اليوم سنقوم بالتعرف على كل هذه التقنيات الرائعه‬
‫‪IR -1‬‬
‫‪ :IR‬هي اختصار لكلمه ‪ Infrared‬هو نوع من أنواع المنافذ يستخدم الموجات‬
‫الضوئية تحت الحمراء لنقل البيانات بين بعض األجهزة‪.‬‬
‫ال ‪ IR‬يستخدم في الـ ‪ Remote Control‬في اغلب االجهزه التي تحتاج للتحكم بها‬
‫لريموت و ايضا كانت اجهزه النوكيا القديمه كانت تستخدم هذا النظام لنقل بعض‬
‫البيانات صغير الحجم بين االجهزه ‪.‬‬
‫عيوب الـ ‪IR‬‬
‫أوال‪ :‬األشعة تحت الحمراء هي تكنولوجيا تعتمد على خط النظر‪ .‬فعلى سبيل‬
‫المثال‪ ،‬يجب توجيه جهاز التحكم عن البعد باتجاه التلفاز لكي يتم تنفيذ األمر ‪.‬‬
‫ثانيا‪ :‬األشعة تحت الحمراء هي تكنولوجيا تعتمد على الفردية‪ .‬فمن خالل األشعة‬
‫تحت الحمراء يمكن ارسال البيانات من الكمبيوتر الشخصي إلى المحمول‪ ،‬ولكن‬
‫ال يمكن ارسال هذه البيانات من الكمبيوتر الشخصي إلى المحمول و الى‬
‫كمبيوتر آخر في نفس الوقت‪.‬‬
‫‪BlueTooth -2‬‬
‫فكرة عمل البلوتوث ‪Bluetooth‬‬
‫االتصال بين االجهزة المختلفة بدون اسالك‬
‫تكنولوجيا االتصال (بلوتوث) الالسلكية هي مواصفات عالمية لربط كافة االجهزة‬
‫المحمولة مع بعضها البعض مثل الحاسوب والهاتف النقال واالجهزة اللوحية‬
‫واالجهزة السمعية والكاميرات الرقمية‪ .‬بحيث تتمكن هذه االجهزة من تبادل‬
‫البيانات ونقل الملفات بينها وبنها وبين شبكة االنترنت السلكيا‪ .‬تم تطوير‬
‫تكنولوجيا االتصال الالسلكي البلوتوث بواسطة مجموعة من المهتمين يطلق‬
‫عليهم اسم ‪Bluetooth Special Interest Group GIS.‬‬
‫ما الفرق بين البلوتوث واالتصال الالسلكي‪:‬‬
‫الشك أن االتصال الالسلكي مستخدم في العديد من التطبيقات مثل التوصيل من خالل‬
‫استخدام اشعة الضوء في المدى االشعة تحت الحمراء وهي اشعة ضوئية ال ترى بالعين‬
‫وتعرف باسم تحت الحمراء الن لها تردد اصغر من تردد الضوء األحمر (ارجع إلى االشعة‬
‫الكهرومغناطيسة للمزيد من المعلومات)‪.‬‬
‫تستخدم االشعة تحت الحمراء في اجهزة التحكم في التلفزيون (الرموت كنترول) وتعرف‬
‫باسم ‪ Infrared Data Association‬وتختصر بـ ‪ IrDA‬كما انها تستخدم في العديد من‬
‫االجهزة الطرفية للكمبيوتر‪ .‬بالرغم من ان االجهزة المعتمدة على االشعة تحت الحمراء‬
‫إال أن لها مشكلتين هما‪:‬‬
‫المشكلة األولى‪ :‬أن التكنولوجيا المستخدمة فيها االشعة تحت الحمراء تعمل في مدى‬
‫الرؤية فقط ‪ line of sight‬أي يجب توجيه الرموت كنترول إلى التلفزيون مباشرة للتحكم‬
‫به‪.‬‬
‫المشكلة الثانية‪ :‬أن التكنولوجيا المستخدمة فيها االشعة تحت الحمراء هي تكنولوجيا‬
‫واحد إلى واحد ‪ one to one‬أي يمكن تبادل المعلومات بين جهازين فقط فمثال يمكن‬
‫تبادل المعلومات بين الكمبيوتر وجهاز الكمبيوتر المحمول بواسطة االشعة تحت الحمراء‬
‫أما تبادل المعلومات بين الكمبيوتر وجهاز الهاتف المحمول فال يمكن‪.‬‬
‫‪WIFI -3‬‬
‫الواي فاي باإلنجليزية‪( WiFi :‬هي اختصار لـ ‪)Wireless Fidelity‬أي البث الالسلكي الفائق‬
‫الدقة والسرعة‪ ،‬ويستخدم لتعريف أي من تقنيات االتصال الالسلكي في المعيار ‪IEEE‬‬
‫‪ 802.11‬وهي التقنية التي تقوم عليها معظم الشبكات الالسلكية ‪ WLAN‬اليوم‪ ،‬فهي‬
‫تستخدم موجات الراديو لتبادل المعلومات بدال من األسالك وال كوابل‪ ..‬كما أنها قادرة‬
‫على اختراق الجدران والحواجز‪ ،‬وذات سرعة عالية في نقل واستقبال البيانات‪ ،‬وهناك‬
‫عدة معايير للشبكات الالسلكية حددها معهد المهندسين اإللكترونيين والكهربائيين ‪IEEE‬‬
‫ماهي مميزات ‪WiFi‬‬
‫عملية إعداد شبكاتها سريعة وسهلة‪ ،‬فهى التحتاج إلى تمديدات لألسالك وحفر‬
‫للجدران ويمكن تحريك األجهزة فيها بجميع االتجاهات‪ ،‬وحملها والتجوّل بها بحيث يمكنك‬
‫أن تبقى متصال بشكل دائم باإلنترنت‪ ،‬هي تتيح قدرا كبيرا من المرونة وبالتالى تزيد‬
‫اإلنتاجية‪ .‬وهى تتيح للمسافر البقاء متصال أثناء السفر‪ .‬تصل سرعة االتصال عن طريق‬
‫واى فاى إلى ‪ 108‬ميغا بت في الثانية‪ ،‬فسرعتها ال تقارن مع المودم الهاتف‪ ،‬بل هي‬
‫أسرع بعدة مرات من االتصال عن طريق الكيبل أو ‪،DSL‬‬
‫‪Li Fi -4‬‬
‫‪ Li Fi‬هي اختصار لمصطلح ‪ ،Light Fidelity‬وهي تقنية اتصاالت السلكية ضوئية‬
‫عالية السرعة‪ ،‬تعتمد على الضوء المرئي كوسيلة لنقل البيانات‪ ،‬وهي من أبتكار‬
‫أستاذ هندسة اإلتصاالت بجامعة ادنبرة باسكتلندا " هارلد هاس " وقد صنفت‬
‫تلك التقنية كواحدة من أفضل االبتكارات لعام ‪ 2011‬حسب مجلة التايم األمريكية‬
‫كل مصباح في العالم سيكون قادرا على نقل البيانات‪ ،‬مصابيح الشارع‪،‬مصابيح‬
‫السيارات مصباح ‪ LED‬البسيط ( سريع جدا بحيث ال يمكن للعين المجردة رؤيته)‬
‫يعمل هذا المصباح ب نظام ‪ ،D-Light‬هذا النظام مبني على خدعة‬
‫رياضية تسمى ( ‪ OFDM‬تعامد مضاعفة تقسييم التردد ) الذي يسمح بانتاج‬
‫صمام بمعدل سريع جدا وغير مرئي بالنسبة للعين البشرية ‪.‬‬
‫يجدر اإلشارة إلى ان تكلفة هذه التقنية زهيدة ‪ ،‬ولديها المؤهالت لإلنتشار على‬
‫نطاق واسع ‪ ،‬كما انها أكثر أمانا وفاعلية من ‪Wifi.‬‬
‫‪ -5‬وايماكس ‪WiMAX‬‬
‫باإلنجليزية‪ :‬تعني‪ ( ,‬البينيّة التشغيلية العالمية للولوج بالموجات الدقيقة)‬
‫(باإلنجليزية‪Worldwide Interoperability for Microwave Access) :‬هي تقنية‬
‫اتصاالت تهدف لتوفير بيانات السلكية عبر المسافات الطويلة بعدة طرق تتراوح‬
‫من‪ ،‬وصالت نقطة لنقاط إلي وصول هاتف خلوي متنقل‪ .‬وهي مبنية على معيار‬
‫‪ ،IEEE 802.16‬الذي يسمى أيضا ‪WirelessMAN. WiMAX‬يسمح للمستخدم على‬
‫سبيل المثال أن يتصفح (االنترنت) علي حاسوب محمول بدون توصيل الحاسوب‬
‫ماديا إلى موجه مسار ”‪ “Router‬أو مبدالت ”‪“Switches‬من خالل منفذ إنترنت‪.‬‬
‫االسم ‪WiMAX‬تم اختياره من قبل منتدى وايماكس الذي انعقد في ‪ 2001‬لترقية‬
‫مطابقة المعيار وإمكانية العمل الداخلي به المنتدى وصف ‪ WiMAX‬بأنه "تقانة‬
‫مبنية على معيار تسمح بتوصيل الوصول الالسلكي الواسع النطاق آخر ميل‬
‫كبديل للكابل و "‪DSL.‬‬
‫يتميز الواي ماكس بالمميزات التالية‪:‬‬
‫‪ -1‬نقل المعلوماتية بسعة عالية جدا‪.‬‬
‫‪ -2‬مرونة معايير وادوات التشغيل حيث بإمكان الواي ماكس ان يعمل على عدة أنواع من الشبكات‬
‫ذات التراكيب التصميمية المختلفة‪.‬‬
‫‪ -3‬الحماية واألمنية العالية حيث يقوم الواي ماكس بدعم األنظمة ‪AES) Advanced Encryption‬‬
‫)‪Standard‬‬
‫وكذلك ‪ 3des (Triple DES, where DES is the Data Encryption Standard).‬و تمتاز هذة األنظمة‬
‫بتقنية المنية العلية وقلة احتمالية اختراقها في مختلف المراحل (االرسال‪ ....‬الستقبال‪ ...‬الوسط‬
‫الناقل)‪.‬‬
‫‪ -4‬سرعة التوضيف حيث يمكن مباشرة العمل بنظام الواي ماكس بدون الحاجة إلى تحميل اي‬
‫برامج تشغيلة أو اي اجزاء تكميلية للمنظومة وبأمكان المشغل ان يقوم باستعمال اي حزمة من‬
‫حزم البيانات المسموح بها ضمن حدود المنظومة التشغيلية‪.‬‬
‫‪ -5‬التكلفة المخفضة نسبيا اي انة تكون التكلفة مناسبة لمختلف أنظمة االتصاالت حيث يتم صنع‬
‫منظومات الواي ماكس وفقا للقياسات العالمية من حيث التركيبة الهندسية‪.‬‬
‫‪ -6‬نطاق التغطية الواسع حيث يتم استعمال عدة أنواع من التظمين مثل ‪BPSK, QPSK, 16-QAM,‬‬
‫‪QAM and 64‬مما يسهل عملية تغطية المساحات الكبيرة وذلك الن النظام يعمل ضمن‬‫مستويات تضمينية منخفضة‪.‬‬
‫‪ -7‬إمكانية تكوين شبكات خاصة وبكفأء عالية نسبيا وتكون هذة الشبكات تخص مؤسسة معينة‬
‫ومنظمة أو وزارة مما يسهل إمكانية استخدام ‪VOIP‬ما بين تشكيالت هذة المؤسسة‪.‬‬
‫‪SAT-FI -6‬‬
‫هي تقنية نقل اإلنترنت من القمر الصناعي الستااليت إلى المستقبل وتستخدم‬
‫عادتا في الطيران فالطيارات التي تزود الركاب بخدمة اإلنترنت تعتمد على سات‬
‫فاي وقريبا ستكون متوفره للناس أو المستخدم العادي بسعر مرتفع طبعا وفي‬
‫كل العالم‪.‬‬
‫‪WIDI -7‬‬
‫هذه التقنية ستقوم باألقتران ما بين حاسبك المحمول وشاشة التلفاز عن طريق‬
‫ث فيديوهاتك وصوتياتك بدرجة عالية من الوضوح ‪.‬‬
‫الوايرلس ومن ثم ب ّ‬
‫ث التقنية مثل يجب أن يكون حاسبك المحمول مزود بمعالجات‬
‫هنالك شروط لب ّ‬
‫حديثه مثل ‪Core i3‬أو ‪ Core i5‬باألضافة أن سيكون هنالك صندوق محول والذي‬
‫سيكلفك ‪ 100‬دوالر أمريكي‪.‬‬
‫‪WIGIG -8‬‬
‫هي تقنية نقل كان الداعم األكبر لها شركة ‪ Dell‬والتي وفرتها على أجهزة الورك‬
‫ستيشن وتفيد في إعطاء سرعة تصل إلى ‪ G 60‬بدل من ‪ G 5‬المتواجدة في‬
‫الواي فاي‪.‬‬
‫وطبعا تحتاج تواجد رواتر مخصص وقطعة مخصصة في كمبيوتر أو الب توب خاص‬
‫أيضا أي نحتاج ثالث أمور خاصة وهذ سبب عدم إنتشارها إال في الشركات‬
‫يمكن أيضا أن يتم نقل المعلومات إلى أكثر من جهة مثل البروجكتر في المسارح‬
‫والسينما والشاشات ومحركات األقراص‪.‬‬
‫‪)Near field communication( NFC -9‬‬
‫وهي عبارة عن تقنية إتصال السلكية تعمل بتردد ‪ 13.56‬ميغاهرتز وتستطيع نقل البيانات بسرعة‬
‫قصوى ال تتجاوز ‪ 474‬كيلوبت بالثانية وتختلف في كونها قادرة على تبادل البيانات في نطاق ضيق‬
‫للغاية ال يتجاوز ‪ 4‬سنتيمترات بين طرفي تبادل المعلومات (الهاتف وجهاز التلقي أو هاتف آخر)‬
‫وهو ما جعل استخدامها في المعامالت المالية ممكنا نظرا لكونها آمنة لدرجة بعيدة وال يمكن‬
‫التعاطي معها السلكيا عن بعد‪.‬‬
‫اصبحت تقنية ‪NFC‬موجودة في العديد من االجهزة الحديثة و خصوصا الهواتف الذكية الى جانب‬
‫بعض االجهزة اللوحية و الحواسب المحمولة ‪.‬ال ‪ NFC‬هي من الوسائل المستقبيلية للدفع و‬
‫كلمات المرور و يمكن اعتبارها نسخة مطورة عن ال ‪Qr Codes‬كتعريف بسيط ال ‪ NFC‬هي من‬
‫وسائل االتصال بين االجهزة في مسافة قريبة مثل تقنية االشعة تحت الحمراء لكنها اكثر و اكثر‬
‫تطورا‪.‬‬
‫العديد من االجهزة تدعم ال ‪ NFC‬كاجهزة االندرويد ( ‪Nexus 4 ; Galaxy Nexus ; Samsung Galaxy‬‬
‫)‪ s3 & s4 ; HTC ONE X‬و بعض االجهزة ذات النظام الوندووز فون و البالك بيري لكن لحد االن ال‬
‫يدعم اي جهاز آبل هذه التقنية‪.‬‬
‫من االستعماالت المعروفة لهذه التقنية‪:‬‬
‫الدفع حيث توجد بعض محطات الوقود و محطات ركن السيارات‬
‫تدعم هذه التقنية حيث يكفي ان تقرب جهازك من الةال ‪NFC‬‬
‫ليتم سحب المبلغ المحدد من حسابك البنكي بكل امان‪.‬‬
‫تبادل الملفات حيث تمكن هذه التقنية من تبادل و مشاركة الملفات‬
‫بكل سهولة عن طريق ال ‪NFC.‬‬
‫باالضافة لهذه االستعماالت يمكن الي شخص ان يشتري اداة صغيرة على شكل‬
‫قرص الصق تسمى ال ‪ NFC Tag‬حيث يمكن استعمالها لعدة مهام يتم اختيارها‬
‫من طرف المستخدم كمثال على ذلك عزيزي القارئ يمكنك وضع هذه االداة‬
‫جانب سرير نومك و ضبط االعدادت على ان يتم وضع هاتفك في النمط الصامت‬
‫( )‪Mute‬كلما قربته من "اللصاقة" حيث انك عندما تقرب هاتفك يتم وضعه في‬
‫النمط الصامت اوتوماتيكيا ‪.‬ايضا يمكنك وضع لصاقة يتم ضبطها و تسجيل الرقم‬
‫السري للشبكة الالسلكية في منزلك حيث‬
‫يمكن لصديقك بمجرد تقريب هاتفه من اللصاقة‬
‫ان يتصل بالشبكة الالسلكية‪.‬‬
Thank You For Listenning