ما هي الاختلافات في تقنيات شبكات الاتصالات اللاسلكية؟
المدونات
أهم النقاط
تقنية البلوتوث مناسبة للمسافات القصيرة: مسافة الإرسال من 2 إلى 30 مترًا، وسرعة نقل البيانات 1 ميجابت في الثانية، واستهلاك الطاقة أقل من تقنيتي ZigBee وWi-Fi. 3. استهلاك منخفض للطاقة. 5. سعة شبكة كبيرة.
ما هي الاختلافات في تكنولوجيا شبكات الاتصالات اللاسلكية؟
بلوتوث
مناسب للمسافات القصيرة: مسافة الإرسال 2-30 متر، معدل 1 ميجابت في الثانية، استهلاك الطاقة بين ZigBee و WIFI.
أتاح ظهور تقنية البلوتوث إمكانية الاتصال اللاسلكي قصير المدى، إلا أن خصائصها المتمثلة في بروتوكول معقد، واستهلاك عالٍ للطاقة، وتكلفة مرتفعة، تجعلها غير مناسبة لأنظمة التحكم الصناعية منخفضة التكلفة والطاقة، والشبكات المنزلية. ويكمن العائق الأكبر أمام البلوتوث في نطاق الإرسال المحدود، والذي يبلغ عادةً حوالي 10 أمتار. كما تُعد قدرة البلوتوث الضعيفة على مقاومة التداخل، ومشاكل أمن المعلومات، من العوامل الرئيسية التي تحد من تطوره وانتشاره على نطاق واسع.
زيجبي
المدى المتوسط: مسافة الإرسال من 50 إلى 300 متر، وسرعة 250 كيلوبت في الثانية، واستهلاك الطاقة 5 مللي أمبير، وأهم ميزة هي الشبكات المخصصة، والحد الأقصى لعدد عقد الشبكة يصل إلى 65000.
1. انخفاض معدل نقل البيانات
2. استهلاك منخفض للطاقة
3. منخفض التكلفة
4. سعة شبكة كبيرة
5. تأخير قصير
تتمتع تقنية ZigBee بمزايا تطبيقية لا تضاهى من حيث انخفاض استهلاك الطاقة، وانخفاض التكلفة، وقدرة الربط الشبكي.
تقنية ZigBee هي تقنية اتصالات لاسلكية معترف بها دوليًا. يمكن لكل منفذ شبكة في ZigBee الوصول إلى أكثر من 65000 منفذ، مما يجعلها مناسبة للاستخدام المنزلي والصناعي والزراعي وغيرها من المجالات. في المقابل، لا يمكن لشبكتي Bluetooth وWi-Fi الوصول إلا إلى 10 منافذ فقط، وهو ما لا يلبي احتياجات العائلات.
واي فاي
مناسب للمسافات المتوسطة، بمدى نقل يتراوح بين 100 و300 متر، وسرعات تصل إلى 300 ميجابت في الثانية، واستهلاك طاقة يتراوح بين 10 و50 مللي أمبير. كما تُعدّ تقنية الواي فاي تقنية نقل لاسلكي قصيرة المدى، تتيح الوصول إلى الإشارات اللاسلكية في أي وقت وتتميز بسهولة التنقل. وهي أكثر ملاءمة للاستخدام في المكاتب والمنازل.
عيوب الواي فاي: نظرًا لأن الواي فاي يستخدم تقنية الترددات الراديوية، فإنه يرسل ويستقبل البيانات عبر الهواء وينقل إشارات البيانات عبر الموجات الراديوية، لذا فهو عرضة للتداخل الخارجي.
لاسلكي عن بعد: 3G/4G/5G
كانت شبكة الاتصالات الخلوية تُعرف في البداية بنظام الاتصالات المتنقلة الأرضية، والذي طُرح في تسعينيات القرن الماضي. تعتمد هذه الشبكة على عدد كبير من محطات البث الخلوية لتوفير تغطية لاسلكية على الأرض، مما يسهل انتشارها واستخدامها على نطاق واسع في التطبيقات العملية. بعد ظهور تقنية الجيل الخامس (5G)، أتاحت مزايا زمن الاستجابة القصير للاتصالات الخلوية تطوير العديد من التطبيقات الجديدة، مثل الجراحة عن بُعد.
الاتصالات اللاسلكية بعيدة المدى: الميكروويف، الأقمار الصناعية
نظام الاتصالات عبر الأقمار الصناعية هو في الواقع نوع من الاتصالات بالميكروويف، حيث يتم إرسال إشارات الميكروويف إلى القمر الصناعي كمحطة ترحيل، مما يوفر اتصالات بين محطات أرضية متعددة. والهدف الرئيسي من الاتصالات عبر الأقمار الصناعية هو تحقيق تغطية أرضية "سلسة"، وذلك لأن القمر الصناعي يعمل على مسارات تمتد لمئات أو آلاف أو حتى عشرات الآلاف من الكيلومترات، وبالتالي تكون التغطية أكبر من نظام الاتصالات المتنقلة العام.
ومع ذلك، تتطلب الاتصالات عبر الأقمار الصناعية معدات أرضية ذات قدرة إرسال كبيرة، لذا يصعب استخدامها على نطاق واسع، كما أن تأخير الإرسال في الاتصالات عبر الأقمار الصناعية طويل، وتكلفتها مرتفعة.
ستارلينك
تُطلق شركة سبيس إكس تدريجيًا أقمار ستارلينك الصناعية في مدار أرضي منخفض. ستارلينك برنامجٌ لتوفير خدمات الإنترنت عبر كوكبة من الأقمار الصناعية في مدار أرضي منخفض. سيضم برنامج ستارلينك الكامل 12,000 قمر صناعي، مع خطة لإضافة 42,000 قمر إضافي. بالمقارنة مع الأقمار الصناعية التقليدية في المدار المتزامن العالي، فإن تكلفة إنشاء قمر صناعي في مدار أرضي منخفض أقل، ولا توجد مناطق انقطاع في الاتصال بعد ربطه بالشبكة، كما يتميز بانخفاض الفقد والتأخير وعرض النطاق الترددي العالي. بالمقارنة مع تقنية الجيل الخامس، يتمتع نظام الاتصالات عبر الأقمار الصناعية في المدار الأرضي المنخفض بتغطية أوسع، ويمكن استخدامه في محطات متنقلة عالية السرعة/بعيدة المدى، مثل الطائرات والسفن.
لكن ستارلينك ليست بديلاً عن تقنية الجيل الخامس. ستارلينك لا تشكل تهديداً لسوق الاتصالات التقليدية، فهي تستهدف فقط نسبة 3 إلى 4 بالمائة من العملاء الذين يصعب الوصول إليهم بالوسائل التقليدية.
على سبيل المثال، تعتمد العديد من المناطق النائية في الصحراء والمحيطات والمناطق الريفية حاليًا على البث الفضائي التقليدي، وهو مكلف للغاية. يبلغ الإيجار الشهري للاتصالات عبر الأقمار الصناعية، وفقًا للإنترنت، حوالي 200 دولار سنويًا. إذا تمكنت خدمة ستارلينك من توفير 1 تيرابايت/4 تيرابايت/80 ميجاهرتز شهريًا أو أقل، بجودة إشارة جيدة، فستُحدث ثورة في سوق الاتصالات الفضائية التقليدية.
