شرح كيف يتم نقل البيانات لاسلكيًا

هل فكرت يوماً في كيفية تبادل الصور مع الآخرين بدون استخدام الأسلاك أو الروابط؟ هل تعرف كيف تعمل هذه التقنية التي تعد وسيلة فعالة واقتصادية لتوفير الوقت والجهد؟

في الماضي، كانت هذه الطرق تعد الحل الأمثل لتبادل الملفات – بغض النظر عن أنواع الملفات – وفي عصرنا الحالي، لم يعد استخدام تقنية البلوتوث مقتصرا على تبادل الملفات فحسب، بل أصبحنا الآن في عصر “إنترنت الأشياء”، حيث يمكن التحكم في كل شيء في المنزل من مكان واحد، دون الحاجة إلى الذهاب إلى أماكن محددة للضغط على أحد الأزرار أو توصيل وصلة. الآن يوجد ما يعرف بالمنزل الذكي، حيث يمكنك فتح وإغلاق الإضاءة، وتشغيل الفرن الكهربائي، وفتح الباب، والقيام بكل شيء وأنت في المنزل أو المكتب أو من أي مكان آخر فقط بالنقر عدة مرات على أزرار الشاشة.

سنتحدث في السطور القليلة القادمة عن كيفية عمل التقنيات اللاسلكية الهامة في العصر الحديث، والتي تقدم الفائدة الأكبر للإنسانية.

كانت هذه التقنية تعرف سابقا بــ `تقنية ربط الراديو قصير المدى` أو `تقنية الراديو المختصرة`، وهي عبارة عن موجات راديوية تم تصميمها لإجراء اتصالات قصيرة المدى لا تتجاوز 30 قدما أو ما يعادل 10 أمتار. تستخدم هذه التقنية موجات راديو قصيرة المدى ذات تردد عال وتعرف باسم `موجات الراديو عالية التردد والطول الموجي المختصر` في نطاق `ISM` الصناعي والعلمي والطبي، وتتراوح الترددات بين 2.4 إلى 2.485 جيجاهرتز، وذلك لإنشاء شبكة شخصية ذات نطاق محدود `PANs`.

لتوضيح طريقة العمل، سنستخدم السماعات اللاسلكية وطريقة ربطها بالهاتف باستخدام تقنية Bluetooth.

في البداية، لكي يتمكن كل جهاز من التواصل مع الجهاز الآخر عبر تقنية البلوتوث، يجب وجود جزء برمجي وجزء مادي. بالنسبة للجزء المادي، فهو يشمل وجود شريحة هوائية في كلا الجهازين ترسل وتستقبل الموجات عبر تردد معين. أما بالنسبة للجزء البرمجي، فهو يقوم بترجمة وتفسير الإشارات القادمة وإرسالها بطريقة يمكن قراءتها على الجهاز. وبهذه الطريقة يتم إنشاء لغة تواصل خاصة بين الأجهزة، حيث يتعرف الهاتف على كيفية إرسال الملفات الصوتية والمعلومات بشكل يمكن فهمه من قبل السماعات، ودور السماعات هو تفسير الأوامر مثل زيادة وخفض الصوت والتحكم في المقاطع.

عند تفعيل خاصية البلوتوث في أي جهاز، سيكون أحدهما قادرا على اكتشاف الآخر، وفي هذه الحالة، ستكون السماعة هي التي ستكتشف من قبل الهاتف. تقوم السماعات بإرسال معلومات بسيطة إلى الهاتف، وهذا يعتبر الدور الهام في العملية، حيث يتم تنبيه الهاتف بأن السماعات جاهزة لاستقبال المعلومات منه، ويتحكم الهاتف في كل هذا عن طريق شبكة شخصية محدودة المنطقة (PAN).

يمكن أن يتساءل الشخص لماذا لا تختلط إشارات Bluetooth الموجودة في نفس المكان؟

ببساطة، يتم استخدام عنوان الإشارات الخاص بكل جهاز متصفح بطول موجي يمكن اكتشافه وقراءته، حتى يمكن تبادل البيانات بين الأجهزة التي تم الاتفاق عليها فقط .

 تعمل تقنية البلوتوث ضمن مسافة لا تتجاوز عشرة أقدام، وهذا يعني أنها تعمل في نطاق محدود، وهذا يمنع وجود العديد من الإشارات ضمن المساحة الصغيرة، حتى يتم قطع الإشارات بين بعضها البعض، وذلك في المدى الذي يتراوح بين 2.4 إلى 2.485 جيجاهرتز. وتستخدم تقنية تعرف بــ spread-spectrum frequency hopping عند معدل 1600 hops/sec، وهناك أيضا إصدارات بمدى أبعد وأحدث .

تُعَد تقنية البلوتوث هي الخيار الأمثل لنقل البيانات بين الهواتف المحمولة، بسبب انخفاض الطاقة المستهلكة من شريحة البلوتوث في الهاتف، مما يُشكل عائقًا أمام إرسال أي ملفات أو معلومات ضمن نطاق المدى البعيد، ويجعل الارسال بطيئًا .

تتميز تقنية “Wi-Fi” بأنها الأكثر أمانًا وأقل استهلاكًا للطاقة، وتتم الاتصال تلقائيًا، ولكنها تستخدم لنقل البيانات بين الحواسيب والإنترنت بكميات كبيرة وتستخدم للاتصال عبر المسافات الطويلة وتستهلك طاقة أكبر .

هناك شائعات منتشرة حول هذه التقنية تدعي أنها تضر بالجسم وتسبب مرض السرطان، ولكن هذا غير صحيح، فتردد موجات الراديو ليس له أي تأثير ضار على الجسم ولا تعد مؤذية. تتراوح ترددات الموجات الراديوية من 2.402 إلى 2.480 جيجاهرتز، وأعلى طاقة تنبعث من موجات البلوتوث الراديوية هي 100 مللي واط، ولا تسبب أي ضرر للجسم على الإطلاق.