تاريخچه اي از ارتباطات بيسيم

در سال 1887 براي اولين بار ارتباطات با امواج الكترومغناطيسي توسط ماكسول و هاينريس هرتز بوجود آمد. ده سال بعد هم گوليلمو ماركوني مخابرات بيسيم راديويي را اختراع كرد. او توانست با ابداعش، حرف S را براي فاصله 3 كيلومتري ارسال كند. در سال 1900 انگلستان در آفريقاي جنوبي براي جنگ با قبيله بوئر از تلگراف بي سيم پاناسونيك به طور گسترده اي استفاده كرد. اين كار به منظور برقراري ارتباط بين كشتي ها در خليج دلاگوا صورت گرفت.

در سال 1901 ارتباطات بيسيم در سراسر اقيانوس آتلانتيك پوشش داده شد. اولين كاربران بيسيم مخابرات، دريانوردان بودند. حتي در سال 1912 هم كشتي تايتانيك براي ارسال پيام از اين قابليت استفاده كرده بود.

با گسترش استفاده از ارتباطات بيسيم، كم كم تبديل به يك رشته دانشگاهي تبديل شد. به طوري كه در دهه 1960 علاقمندان به رشته مخابرات بيسيم مي‎توانستند اين رشته را به صورت تخصصي در دانشگاه ياد بگيرند. به هر ميزان كه اين علم دستاورد بيشتري پيدا مي كرد، تقاضاي آن هم بيشتر مي‎شد. به طوري كه در اوايل قرن 21، متقاضيان تلفن‎هاي ‎بيسيم بيشتر از سيستم‎هاي ‎تلفن ثابت بود.

مطالعه كنيد! نقد و بررسي تلفن پاناسونيك مدل KX-TG3611BX

چرا بيسيم مخابرات به يكباره اهميت پيدا كرد؟

با توجه به اينكه كاربردهاي انتقال پيام بيسيم نسبت به گذشته بيشتر بود، اين تكنولوژي با افزايش تعداد متقاضيان مواجه شد. در سال 2007، تعداد كاربران ارتباطات بيسيم به 3.3 بيليون رسيد. شايد يكي ديگر از دلايل اهميت مخابرات بيسيم را بتوان در تكنولوژي VLSI جستجو كرد. اين تكنولوژي براي پياده‌سازي الگوريتم‌هاي پردازش سيگنال‌هاي پيچيده با توان مصرفي محدود و در ابعاد كم استفاده مي‎شود.

از سوي ديگر موفقيت استانداردهاي مخابرات ديجيتال نسل دوم استاندارد و دسترسي چندگانه تقسيم كدي (CDMA) از ديگر دلايل اهميت مخابرات بيسيم در سال‎هاي ‎اخير عنوان شده است. اكنون نسل سوم تلفن‎هاي ‎همراه با سرعت 2 مگابايت بر ثانيه و با كاربردهاي صوتي در دسترس است. نسل چهارم اين تكنولوژي هم با پيش بيني نرخ انتقال ۱۰ تا ۱۰۰ مگابيت بر ثانيه در مرحله پيشرفت و آماده سازي است. پيش بيني مي‎شود نسل چهارم مخابرات بيسيم براي تجارت الكترونيكي بيشتري منفعت را به همراه خواهد داشت.

در مخابرات بيسم امواج راديويي فركانس پايين زمان انتقال، سطح زمين را دنبال مي‌كنند. اما اگر امواج آنها با فركانس بالاتر (مثلاً حدود ۳۰۰ مگاهرتز) باشد، در خطوط مستقيم منتشر مي‌شود. فركانس‎هاي ‎بالاتر از هزار گيگاهرتز براي مخابرات نوري كاربرد دارد. اين تكنولوژي از طريق فيبرهاي نوري قابل انجام است. براي مخابرات بيسيم در فضاي باز، تنهاي فركانس‎هاي ‎زير 30 گيگاهرتز كاربرد دارد. زيرا هر چه فركانس امواج بيشتر مي‎شود، در جو ضعيف تر مي‎شود. همچنين تقويت، مدولاسيون و آشكارسازي آنها از نظر علمي با مشكلات زيادي روبرو مي‎شود.

مخابرات بيسيم و مخابرات باسيم چه تفاوتي با هم دارند؟

مخابرات بيسيم از 4 قسمت اصلي تشكيل شده است كه شامل: نمايش شماتيك اجزاي يك سامانه مخابره بي‌سيم، مدولاسيون، آنتن و كانال بيسيم.

در مخابرات باسيم فرستنده و گيرنده با استفاده از رابط‎هاي ‎ايزوله و مجزا با هم در ارتباط هستند. پس بين آنها تداخلي ايجاد نمي شود. اما در مخابرات وايرلس، كاربران در هوا پيام خود را مخابره مي‎كنند. در هر ساعت تعداد بي شماري از كاربران در حال ارتباط با هم هستند. اين موضوع باعث تداخل بين آنها مي‎شود. ممكن است بين يك فرستنده خاص با چند گيرنده و يا بين جفت‎هاي ‎مختلف فرستنده و گيرنده تداخلاتي ايجاد شود.

يكي از مهم ترين تفاوت‎هاي ‎بين مخابرات وايرلس (Wireless Communication) و مخابرات باسيم (Wired Communiation) در تداخل و محوشدگي است. محوشدگي به معناي تغييرات زماني كيفيت كانال است. اين مشكل در اثر از دست رفتن يك مسير بين فرستنده و گيرنده رخ مي‎دهد. اين مشكل نتيجه ضعيف شدن مسير يا قرار گرفتن يك مانع مانند سايه كردن مانع در مسير انتقال پيام رخ مي‎دهد. همچنين گاهي به دليل اينكه يك كنش سيگنال‌ از چند مسير مختلف در هوا از فرستنده به گيرنده مي‎رسد، محوشدگي رخ مي‎دهد.

كاربردهاي مخابرات بيسيم

مخابرات بيسيم با توجه به نوعي كه دارد، براي صنايع و مكان‎هاي ‎مختلف استفاده مي‎شود. براي مثال يكي از كاربردهاي مخابرات بيسيم در صنايع مختلف، امور نظامي، تفريحي و باندهاي فركانسي است. اگر بخواهيم به صورت ريز به كاربردهاي اين تكنولوژي بپردازيم بايد از كاربرد آن براي سيستم ها نوبت دهي بانك ها، تلفن سلولي، دستگاه‎هاي كنترل از راه دور، سامانه موقعيت‎ياب جهاني، صفحه كليد بي‎سيم و تلويزيون ماهواره‎اي نام ببريم.

بيسيم حسگر جديدترين تكنولوژي مخابرات

يكي از جديدترين دستاوردهاي بشر در حوزه مخابرات بيسيم، توسعه شبكه‎هاي ‎بيسيم حسگر است. به طوري كه يك شبكه حسگر (سنسوردار) بيسيم، قادر است اطلاعاتش را از طريق اين سنسورها به واحد مركزي انتقال دهد. شبكه‎هاي ‎بيسيم حسگر اطلاعات جديدي را جمع آوري كرده و به واحد مركزي انتقال مي‎دهند. اين كار از طريق ارتباط بيسيم صورت مي‎گيرد.

در اين شبكه‎هاي ‎بيسيم تعداد زيادي سنسور ارزان قيمت تعبيه مي‎شود كه قدرت محاسباتي دارند. كاركرد آنها از طريق باتري محدود صورت مي‎گيرد كه در محيط پخش مي‎شود. يكي از آپشن‎هاي ‎جالب و جذاب در اين نوع شبكه، ارتباط بين حسگرهاست. زيرا با مشاهده يك پديده بايد بين آنها ارتباط برقرار شود تا اطلاعات خود را رد و بدل كنند.

مطالعه كنيد! صندوق صوتي و كاربرد آن

كاربردهاي مخابرات بيسيم حسگر

از شبكه بيسيم حسگر براي جمع‌آوري اطلاعات و نظارت بر محيط زيست، نظارت بر سلامتي، خودكارسازي صنعتي و … استفاده مي‎شود. از جمله قابليت‎هاي ‎آنها اندازه گيري شرايط محيطي از جمله فشار، نور، حركت، دما، رطوبت و ساير كميت‎هاي ‎فيزيكي است.

البته باتري محدود يكي از مشكلات اين نوع مخابرات بي سيم است. زيرا در برخي از مواقع كه اطلاعات حسگرها زياد باشد، براي انتقال موقعيت و ارسال پيام به انرژي و قدرت زيادي نياز است. از سوي ديگر شبكه‎هاي ‎بيسيم حسگر بايد بدون مديريت از خارج و براي مدت طولاني كار كنند. در حال حاضر تحقيقات زيادي بر روي شبكه‎هاي ‎حسگر انجام مي‎شود تا بتوانند مشكلات و چالش‎هاي ‎پيش رو را بردارند.

مخابرات بيسيم چه كم و كاستي دارد؟

مهم ترين عيب مخابرات بي‎سيم امنيت پايين آن است. به طوري كه استراق سمع در آن براحتي انجام مي‎شود. در شبكه‎هاي ‎بيسيم هر گيرنده‎اي كه در فركانس مربوطه تنظيم شود، مي‎تواند سيگنال ها را دريافت كند. مشكل بعدي ناتواني در فهميدن و شناسايي فردي است كه استراق سمع كرده است. بنابراين امنيت آن نسبت به شبكه‎هاي ‎باسيم كمتر است.

افشاي اطلاعات خصوصي افراد يكي از نقص‎هاي ‎مهم اين تكنولوژي است. سامانه واي فاي هم يكي ديگر از دستاوردهاي مخابرات بيسيم است. اطلاعات اين سامانه هم براحتي سرقت مي‎شود. بنابراين به رمزگذاري نياز دارد.