|
تقنية الترددات شديدة البعد بين المنع والسماح
|
ما المقصود بترددات المدى شديد البعد؟
هي وسيلة لاسلكية للاتصالات تنقل البيانات عبر ترددات قصيرة وتنتشر بدورها على مدى واسع، ولأن هذه الوسيلة لا تستخدم تردداً واحداً، فإن هذه التكنولوجيا تتمتع بكثير من المزايا التي تجعلها متفوقة على ترددات الموجة الواحدة، ومن بين هذه المزايا أولاً أنها تنقل حجماً كبيراً من البيانات دفعة واحدة وذلك لأن البيانات تنتقل عبر عدة مسارات في نفس الوقت، أضف إلى ذلك أن هذه الوسيلة يمكن أن تستخدم الموجات الأخرى والمستخدمة من قبل تطبيقات أخرى دون أن يحدث ذلك تعارضاً بينها وبين أية تطبيقات أخرى، وذلك لأنها تستغرق وقتاً غاية في القصر.
ما استخدامات هذه التقنية؟
لهذه التقنية الكثير من الاستخدامات التي ربما لم تكتشف بعد، ولكن الأمر في النهاية يعتمد على ما سوف تسمح به اللجنة الأمريكية الفيدرالية للاتصالات «fcc»، فلو أن اللجنة الفدرالية لم تشدد قوانينها بهذا المجال في المستقبل، فإن عدداً كبيراً من أجهزة تبادل البيانات اللاسلكية سوف يكون متاحاً مثل شبكات الانترنت اللاسلكية التي تعمل على نطاق ترددات أكبر مما هو موجود حالياً في أجهزة مثل بلوتوث «bluetooth » وأيضاً 11 ،802a و11 ،802b, وتسمح القوانين الحالية للجنة «والصادرة في 14/فبراير/ 2002م» فقط بالمجالات التالية:
1 أنظمة تتبع عمليات تصادم السيارات وأنظمة التعليق والتي تستجيب لحالات الطرق.
2 التصوير الطبي، مثل التصوير بأشعة إكس.
3 التصوير عبر الحواجز والمستخدم في الكشف عن أشخاص أو أشياء في أحد الاجراءات القانونية أو الاجراءات الأمنية.
4 تطبيقات التشييد والبناء بما في ذلك أنظمة التصوير عبر الحوائط والرادار المخترق لطبقات الأرض.
5 أجهزة الاتصالات بما في ذلك الشبكات السريعة المكتبية والمنزلية أيضاً، مع العلم أن هذه الأجهزة مصممة للاستخدام داخل المنزل فقط، ويحظر استخدام الأجهزة المحمولة والمتعلقة بالاتصال المتبادل بين شخصين خارج المنازل.
ما الاستخدامات الممكنة لهذه التقنية على مستوى الشبكات؟
لأن تقنية الترددات شديدة البعد لديها القدرة على اختراق الحواجز الصلبة مثل الحوائط ولأن لديها القدرة على نقل البيانات بمعدلات تصل إلى واحد جيجا بايت في الثانية، فيمكن أن يكون لديها القدرة على أن تكون مركزاً لكل الاتصالات في نطاق الموقع الواحد مثل مجال المنزل أو المكتب الصغير، ومعنى هذا أيضاً أن الأجهزة المشابهة يمكن أن تحتوي على بيانات لدعم سير عمليات الانترنت والهواتف.
ما علاقة اللجنة الفدرالية بهذا الموضوع؟
تنظم اللجنة الفدرالية للاتصالات جميع استخدامات أجهزة الارسال عبر موجات الراديو داخل الولايات المتحدة، واللجنة لديها السلطة لمنع أي عملية تتم عبر أية جهاز يصدر موجات كهرومغناطيسة في حالة تعارض تلك الموجات مع أي جهاز توافق عليه هذه اللجنة.
كيف تعمل هذه التقنية؟
يعمل نظام تقنية الترددات شديدة البعد، اعتماداً على تقنية تسمى النطاق الواسع المدى، ومفهوم هذه التقنية هو أن النطاق الواسع المدى يرسل البيانات عن طريق استخدام سلسلة من ترددات الموجات القصيرة والتي كانت قد انتقلت عبر ترددات مختلفة داخل نطاق محدود من المدى. وكان أول استخدام لهذه التقنية من قبل الجيش الأمريكي للتأكد من أن اتصالاته لن يتم كشفها من قبل العدو في الحرب العالمية الثانية، ولأن الاشارات المرسلة على أي موجة مترددة لم يكن كاملاً، لم يتمكن العدو من اعتراض الرسائل كاملة، بعد ذلك استخدمت هذه التقنية بشكل واسع من قبل الجيش في تأمين الاتصالات، في عام 1985 افتتحت اللجنة الفدرالية ثلاث موجات من هذا النوع للاستخدام في أجهزة الاتصالات المحلية العادية ولكنها كانت تستخدم قوة قدرها 1 وات كطريقة لمنع التعارض، بعد ذلك تم استخدام التقنية في مختلف وسائل الاتصال مثل أجهزة التليفون اللاسلكي والشبكات المحدودة اللاسلكية الشائع استخدامها. وتضيف تقنية الترددات شديدة البعد، تعقيداً جديداً لمفهوم السلسلة النطاق الواسع حيث انها تحدث التنوع في مدى ترددات الموجات والاستقطاب والتوقيت بالاضافة إلى عدة مميزات أخرى وذلك لتكوين سيل من البيانات يمكن التحكم فيه بسهولة عن طريق استخدام مجموعة من الرسائل وطرق تصحيح الأخطاء، وأخيراً فإن نقل البيانات عن طريق هذه التقنية يعني استخدام البلايين من الترددات المنتشرة عبر عدة جيجا هيرتز.
لماذا تمنع اللجنة الفدرالية هذه التقنية؟
تهتم اللجنة بمسألة التعارض بين موجاته وموجات البث الإذاعي الموجودة مسبقاً. وتحدد القوانين الصادرة عن اللجنة أنواع التطبيقات التي يسمح بها لكل تردد في مجال البث الإذاعي ولا تترك مجالاً دون التحكم فيه ومراقبته، والأكثر من ذلك أن الهيئات العامة تدفع المبالغ الطائلة لاستخدام عمليات خاصة بها داخل تلك الموجهات «وقد عقدت اللجنة الفدرالية مزاداً في يناير من العام الماضي عن مناقصات بلغت 13 بليون دولار من أجل اصدار تراخيص تسمح بتنفيذ عمليات متقدمة من خدمات الاتصالات داخل الولايات المتحدة»، وكما يمكن للبعض أن يتوقع فإنه عندما أعلنت اللجنة عن تخفيف القوانين التي تعنى بالحد من استخدام تقنية الترددات شديدة البعد. داخل المدى الترددي الذي تم ترخيصه من قبل، قامت معظم الشركات بتقديم الاعتراضات، وعند اصدار القوانين الخاصة باستخدام هذه التقنية في 14/ فبراير/ 2002م أفاد مقررو اللجنة أنهم قد أولوا المسألة اهتماماً كبيراً للحد من التعارض المحتمل وأنهم يعتقدون أنه سوف يمكنهم توسيع نطاق استخدام هذه التقنية وتطبيقاتها بعد فترة التجربة، أما المجال الذي تفترض اللجنة الفدرالية أن تستخدم هذه التقنية من خلاله فيستخدم الآن من قبل نظام تحديد موقع الكرة الأرضية ونظام الرادار المخترق لطبقات الأرض. وهي تعتقد أن ترددات نظام تقنية الترددات شديدة البعد، سوف لن يتعارض مع بقية التطبيقات وهذا لأن الترددات تغير مجالاتها باستمرار بالاضافة إلى أنها تستخدم معدلات قليلة في الطاقة.
إذا كانت هناك شكوى من هذا النظام فلماذا تسمح اللجنة باستخدامه؟
تسمح اللجنة باستخدامه للتأكيد على أن الدولة لديها القدرة على تنمية وتطوير سوق حرة تنافسية للاتصالات وبالتالي يجب عليها ألا تضع العراقيل غير الضرورية على التكنولوجيا والاختراعات، ولكنها في نفس الوقت وضعت القوانين التي تسمح لهذا النظام بالاستخدام بطاقة قليلة بحيث تتجنب أية مشاكل محتملة.
ما المخاوف الظاهرة بشأن تعطيل نظام تحديد موقع الأرض؟
استمرت اللجنة الفدرالية ما يقرب من عامين في تقييم الاختبارات من أجل التصريح باستخدام هذا النظام وكانت النتائج مبشرة إذ لم يكن هناك تعارض. من جهة أخرى أقرت وزارة الدفاع هذه الاختبارات واكتفت فقط بالقوانين التي تحكم تشغيله.
ما معنى تطوير أجهزة تقنية الترددات شديدة البعد؟
بدأت المسألة بعدة تصميمات مخترعة ومسجلة لطرق الاتصال عن طريق هذه التقنية، ولقد غطت هذه التصميمات العديد من التطبيقات تقنية الترددات شديدة البعد مثل Xtreme,Intel, Lucent. AT@T وكانت هذه الشركات قد أبدت اهتماماً بتطوير النظام وأجهزته التي تستطيع نقل الصوت والبيانات وربما الصور المرئية.
ما الذي نتوقعه من خلال تطبيقات الاتصالات والبيانات؟
تحدد القوانين الحالية عمل هذا النظام عند حدود القوة القليلة للتردد الأمر الذي يمنع عملهم على مسافات أبعد «حوالي 30 قدماً» أما إذا ما اثبتت القوانين أنه لن يكون هناك تعارض في حالة استخدام الترددات الأعلى فإن هناك العديد من الأجهزة سوف تستخدم.
ما هي الخطوة التالية؟
سوف تعيد اللجنة الفدرالية النظر بشأن القوانين الموضوعة خلال الست إلى أثني عشر شهراً القادمين، وسوف يتم استعراض العديد من آراء النقاد والمعنيين بهذا المجال.
ما المشكلات التي تواجه نظام تقنية الترددات شديدة البعد؟
هناك مخاوف من تعارضه مع أنظمة الاتصالات الموجودة حالياً نظراً لاستخدامه مجموعة كبيرة من موجات التردد.
أحدث تطبيقات تقنية النانو:
حبر ذكي مصنوع من البروتينات والفطريات
مصنوعة بتقنية النانو:
أقمشة لا تعرف سوى النظافة!
* إعداد: عصام عمران
ما من يوم يمر علينا الآن إلا ونطالع فيه عبر وسائل الإعلام المختلفة ولدى الأوساط العلمية المتخصصة أحد الابتكارات المدهشة التي تعتمد فكرتها الأساسية على تقنية النانو Nanotechnology، تلك التقنية الجديدة التي تنطلق بسرعة الصاروخ نحو آفاق جديدة محدثة معها ثورة صناعية كبرى قد تقلب الثوابت والنظريات العلمية السائدة رأساً على عقب.
وجدير بالذكر أن تقنية النانو تعتمد على تصنيع أجهزة إلكترونية بالغة التعقيد ولكن بأحجام متناهية الصغر، وقد تمكن مؤخراً الخبير الكيميائي «جيفري برنكر» الذي يعمل بالمختبرات القومية التابعة لجامعة نيومكسيكو الأمريكية من ابتكار نوع من الأحبار الذكية التي تصلح للاستخدام بجميع طرازات الطابعات التقليدية.
وقام «برنكر» بإضافة جزيئات من بعض المواد مثل البروتينات والفطريات والمواد البلاستيكية إلى أحد المذيبات العضوية، وعندما يتبخر السائل المذيب، تتفاعل هذه الجزيئات مع بعضها البعض تلقائيا مكونة رسومات وأشكالاً فنية متناهية الصغر مثل خلايا شمع العسل والخطوط المتشابكة والزخارف.
والطريف في هذا الأمر أن هذه الرسومات والأشكال الزخرفية يمكن طباعتها على كافة الخامات الطبيعية أو الاصطناعية مثل الورق أوالسليكون أو الزجاج العادي، ومن المنتظر أن ينتهي «برنكر» في غضون الأشهر القليلة القادمة من تصميم طابعة ملونة ذات كفاءة عالية وتكلفة أقل، وتتميز هذه الطابعة الجديدة بإمكانية طبع جميع الألوان بدرجاتها المختلفة بعد تزويدها بشريحة إلكترونية تضم مجموعة كبيرة من الرؤوس المتناهية الصغر التي تحتوي على مئات الألوان بحيث يحمل كل رأس لوناً واحداً يندمج اتوماتيكيا مع الألوان الأخرى، وبمجرد النقر على أمر «الطباعة»، تقوم الطابعة بخلط الألوان آليا وبنفس الطريقة التي تم شرحها آنفا لتنتج أشكالا وألوانا ذات جودة تفوق الخيال.
تكنولوجيا النانو Nanotechnology هي أحد أهم الاكتشافات العلمية التي شهدت تقدما مذهلا في الآونة الأخيرة، بل وتعد تكنولوجيا المستقبل بلا منازع، وتعتمد فكرة تكنولوجيا النانو ببساطة شديدة على تكوين المادة من خلال إجراء تفاعلات جزيئات الذرة بنسب معينة حيث تقاس الأحجام بالجزء من البليون «النانومتر هو جزء من البليون من المتر»، والهدف الرئيسي لهذه التكنولوجيا الجديدة هو ابتكار أجهزة إلكترونية متناهية الصغر لها خواص ووظائف خارقة للعادة، ومن المتوقع خلال العشرين عاما القادمة أن يشهد العالم تحولا جذريا في المفاهيم والنظريات السائدة في العديد من المجالات وتأتي في مقدمتها الصناعة وتكنولوجيا المعلومات والطب.
ولهذه التكنولوجيا تطبيقات عديدة ومتنوعة نذكر منها في هذا السياق إضافة خواص مدهشة للأقمشة الطبيعية أو الصناعية بدون أن ينتج عن ذلك أي تغيير في شكل أو ملمس الأقمشة ذاتها.
وبالفعل نجح «ديفيد سوان» العالم الكيميائي بجامعة كاليفورنيا الأمريكية من تسخير هذه التكنولوجيا الجديدة Nanotechnology حيث تمكن من ابتكار عدة وسائل لتحسين جودة ومتانة الأقمشة الطبيعية مثل الصوف والقطن بعد حوالي عشرين عاما قضاها في بحث ودراسة علم التكنولوجيا الحيوية «فرع جديد من العلوم يبحث استخدام المواد البيولوجية لإنجاز عمليات صناعية». الأغرب من ذلك أنه استطاع ابتكار أقمشة مصنوعة من القطن الطبيعي التي تتميز بمقاومتها للبقع والرواسب الدهنية.
وتعتمد هذه التكنولوجيا على إضافة بعض ذرات الكربون إلى القماش بنسب محددة مما ينتج عن ذلك خامة جديدة تتميز بمقاومتها الشديدة للبقع بدون أن يترك ذلك أي أثر على سطح أو ملمس القماش بل ويظل ناعما كالحرير، وتتم هذه الطريقة من خلال وضع النسيج القطني في وعاء مائي يحتوي على بلايين من ذرات الكربون حيث يتم تسخين الوعاء إلى درجة الغليان، وما ان يتبخر الماء تتحد ذرات الكربون مع الألياف القطنية مكونة رابطة كيميائية مما ينتج عنها توليفة جديدة تشبه الوبر إلى حد كبير، ولقد تم طرح هذه المنتجات القطنية بالأسواق بعد معالجتها بتكنولوجيا النانو وخاصة بنطلونات الجينز التقليدية والتي تتميز عن غيرها بمقاومتها الشديدة للسوائل والدهون والأوساخ فضلا عن عدم تأثرها برائحة الجسم.
.....
الرجوع
.....
|
|
|
|
