شبكات النقل، أجيال الاتصالات المتنقلة، الأقمار الصناعية، الإنترنت الفضائي، ونظام GPS
المحتوى في هذه الصفحة مبني على ملف الـ PDF، بينما شكل العرض والتقسيم مستلهم من ملف الـ HTML الأصلي.
بعد التطور التقني والانتشار الواسع للهواتف في الاتصالات اليومية، تطورت التقنية حتى ظهرت شبكات النقل بوصفها شبكات خلوية تدعم وظائف الهواتف المتنقلة. وتتكون شبكة النقل من محطات مركزية وهواتف متنقلة ومراكز تحويل رقمية.
توفر الاتصال بين الأجهزة المتنقلة وشبكة الهواتف العامة.
كل برج يغطي منطقة جغرافية محددة تسمى خلية، ولذلك تسمى هذه الشبكات بالشبكات الخلوية.
ظهر في الثمانينات واعتمد على النظام التناظري AMPS. أتاح المكالمات الصوتية داخل البلد نفسه بسرعة بيانات صوتية تصل إلى 24 كيلوبت في الثانية.
اعتمد على النظام الرقمي GSM منذ 1991. أتاح خدمات الرسائل النصية والوسائط المتعددة، وأسهم التشفير في تحسين الخصوصية، ووصلت سرعة نقل البيانات إلى 64 كيلوبت في الثانية.
قدم وصولًا أسرع للبيانات حتى 2 ميجابت في الثانية، وسمح بالإنترنت عبر الهاتف ومكالمات الفيديو والتلفزة المتنقلة.
مرحلة مفصلية في تطور الخدمات اللاسلكية؛ إذ وفر سرعات أعلى وزمن وصول أقل، وقد تصل السرعة إلى 1 جيجابت في الثانية مع جودة صوت أعلى.
الأحدث بين أجيال الشبكات المتنقلة، ويقوم على سرعات أعلى، وتغطية أوسع، وزمن وصول أقل. يمكن أن تصل السرعات القصوى إلى 10 أو 20 جيجابت في الثانية، ويمهد لإنترنت الأشياء والسيارات ذاتية القيادة والأنظمة الذكية.
سرعة نقل البيانات قد تُذكر بصيغتين: سرعة مثالية مقاسة في ظروف معملية، وسرعة فعلية يحصل عليها المستخدم على أرض الواقع.
يمكن عبر تقنية الجيل الرابع دمج البنية التحتية الحالية للشبكة مع التقنية اللاسلكية لتوفير اتصال عالي السرعة في المناطق التي يكون فيها اتصال النطاق العريض بطيئًا. كما يمكن استخدام أجهزة توجيه الجيل الرابع كبوابة للوصول إلى الإنترنت، أو كاتصال احتياطي عند فشل الاتصال الأساسي.
يمكن تقسيم الأقمار إلى أقمار طبيعية وأخرى صناعية. والقمر الصناعي آلة من صنع الإنسان يتم إطلاقها في الفضاء لتدور حول الأرض أو حول كواكب أخرى في مدار محدد.
مدار أرضي مرتفع أو مدار ثابت بالنسبة إلى الأرض.
مدار أرضي متوسط.
مدار أرضي منخفض.
تتنوع المدارات بحسب الارتفاع والاستخدام، وهذا يؤثر في التغطية وسرعة الاستجابة وطبيعة الخدمة.
تستخدم شبكات الأقمار الصناعية أقمارها في وظائف الاتصالات، وتمتاز عن الشبكات الأرضية بأنها تغطي مسافات أكبر، ولها بنية مختلفة من حيث التصميم والإعداد والتشغيل والتكلفة والتطبيقات التي تدعمها.
يستهدف هذا النوع من الاتصال الأشخاص الذين لا يستطيعون الوصول إلى مزود الخدمة الأرضي. ويحتاج إلى طبق أقمار صناعية على الأرض واتصال مستمر بالقمر الصناعي. وغالبًا ما يكون أكثر تكلفة، وأبطأ أحيانًا من الاتصال الأرضي.
يقصد بها الزمن الذي تستغرقه المعلومات في إجراء رحلة ذهاب وإياب عبر اتصال القمر الصناعي، وهي من الخصائص المهمة في هذا النوع من الاتصالات.
GPS هو نظام ملاحة عبر الأقمار الصناعية طُوِّر من قبل وزارة الدفاع الأمريكية في السبعينيات، ثم سُمح باستخدامه مدنيًا في الثمانينيات. يدعم هذا النظام القدرة على تحديد المواقع بدقة على مدار 24 ساعة من أي مكان في العالم.
يتيح GPS تتبع المركبات والأشخاص والحيوانات والأشياء. ويستخدم في تتبع الأطفال وكبار السن، والعثور على الأشياء الضائعة أو المسروقة، ومراقبة الحيوانات البرية، وحتى في بعض الألعاب المعتمدة على الموقع.
| وجه المقارنة | أجهزة التعقب النشطة | أجهزة التعقب غير النشطة |
|---|---|---|
| التعقب المباشر | تقوم بالتعقب الفوري المستمر | لا تقوم بالتعقب الفوري المستمر |
| طريقة التعامل مع البيانات | إرسال فوري للبيانات إلى أجهزة مركزية مثل الخوادم | تخزين البيانات في الذاكرة الداخلية لتحميلها لاحقًا وتحليلها |
| التكلفة | مرتفعة التكلفة | قليلة التكلفة |
| الاشتراك | تتطلب اشتراكًا مدفوعًا غالبًا | غالبًا لا تتطلب اشتراكًا مدفوعًا |
توجد كذلك أنظمة ملاحة أخرى مذكورة في الدرس مثل BeiDou وNAVIC وQZSS، إضافة إلى نظام Galileo الأوروبي.
طور الاتحاد الأوروبي عبر وكالة الفضاء الأوروبية نظام غاليلو للأغراض المدنية. يتكون من 24 قمرًا صناعيًا عاملًا إضافة إلى 6 أقمار احتياطية في مدار أرضي متوسط MEO، ويهدف إلى منح المستخدمين الأوروبيين مزيدًا من الاستقلال عن أنظمة الملاحة الأخرى، كما يستخدم بكثرة في عمليات البحث والإنقاذ.
تقنيات التعقب والخدمات الرقمية الحديثة تجمع قدرًا كبيرًا من البيانات حول المستخدمين، مثل أنماط التصفح والضغط على العناصر، كما أن صِغَر حجم الكاميرات وانتشارها في الهواتف والأجهزة القابلة للارتداء يزيد من احتمال تصوير الأشخاص أو نشر صورهم دون علمهم.
ومن أمثلة ذلك في المملكة العربية السعودية: لوائح الخصوصية وحماية البيانات الشخصية.
بدأ الدرس بشرح شبكات النقل ومكوناتها وأجيالها المختلفة، ثم انتقل إلى الأقمار الصناعية ومداراتها وشبكاتها ودورها في توفير الإنترنت والخدمات المتقدمة، وبعد ذلك تناول GPS وتقنيات التعقب والأنظمة البديلة له، وانتهى بالتأكيد على أن التقدم التقني يجب أن يصاحبه وعي قانوني وأخلاقي يحمي خصوصية الأفراد وبياناتهم.
إذا ما ظهر الـ PDF عند بعض الأجهزة، استخدم زر التحميل بالأسفل.
⬇️ فتح / تحميل ملف PDFبعد قراءة الدرس، أجب عن الأسئلة التالية بأسلوبك الخاص، مع التركيز على الفهم والمقارنة والتحليل وربط المفاهيم بالتطبيقات الواقعية.