فيبر نوري:
بعد از اختراع ليزر در سال 1960 ميلادي، ايده بكارگيري فيبر نوري براي انتقال اطلاعات شكل گرفت .خبر ساخت اولين فيبر نوري در سال1966 همزمان در انگليس و فرانسه با تضعيفي برابر با اعلام شد كه عملا درانتقال اطلاعات مخابراتي قابل استفاده نبود تا اينكه درسال 1976 با كوشش فراوان محققين تلفات فيبر نوري توليدي به شدت كاهش داده شد و به مقدار رسيد كه قابل ملاحظه با سيم هاي كوكسيكال مورد استفاده در شبكه مخابرات بود. در ايران در اوايل دهه 60 ، فعاليت هاي تحقيقاتي در زمينه فيبرنوري در مركز تحقيقات منجر به تاسيس مجتمع توليد فيبر نوري درتهران گرديدو عملا در سال 1373 توليد فيبرنوري با ظرفيت 50.000 كيلومتر در سال در ايران آغاز شد.فعاليت استفاده از كابل هاي نوري در ديگر شهرهاي بزرگ ايران شروع شد تا در آينده نزديك از طريق يك شبكه ملي مخابرات نوري به هم متصل شوند. فيبرنوري يك موجبر استوانه اي از جنس شيشه (يا پلاستيك) كه دوناحيه مغزي وغلاف با ضريب شكست متفاوت ودولايه پوششي اوليه وثانويه پلاستيكي تشكيل شده است . بر اساس قانون اسنل براي انتشار نور در فيبر نوري شرط : مي بايست برقرار باشد كه به ترتيب ضريب شكست هاي مغزي و غلاف هستند . انتشار نور تحت تاثير عواملي ذاتي و اكتسابي ذچار تضعيف مي شود. اين عوامل عمدتا ناشي از جذب ماوراي بنفش ، جذب مادون قرمز ،پراكندگي رايلي، خمش و فشارهاي مكانيكي بر آنها هستند
فيبرهاي نوري نسل سوم:
طراحان فيبرهاي نسل سوم ، فيبرهايي را مد نظر داشتند كه داراي حداقل تلفات و پاشندگي باشند. براي دستيابي به اين نوع فيبرها،محققين از حداقل تلفات در طول موج 55/1 ميكرون و از حداقل پاشندگي در طول موج 3/1 ميكرون بهره جستند و فيبري را طراحي كردند كه داراي ساختار نسبتا پيچيده تري بود. در عمل با تغييراتي در پروفايل ضريب شكست فيبرهاي تك مد از نسل دوم ، كه حداقل پاشندگي ان در محدوده 3/1 ميكرون قرار داشت ، به محدوده 55/1ميكرون انتقال داده شد و بدين ترتيب فيبر نوري با ماهيت متفاوتي موسوم به فيبر دي.اس.اف ساخته شد.
كاربردهاي فيبر نوري :
الف)كاربرد در احساسگرها:
استفاده از احساسگرهاي فيبر نوري براي اندازه گيري كميت هاي فيزيكي مانندجريان الكتريكي، ميدان مغناطيسي فشار،حرارت ،جابجايي،آلودگي آبهاي دريا سطح مايعات ،تشعشعات پرتوهاي گاماوايكس در سال هاي اخير شروع شده است . در اين نوع احساسگرها، از فيبر نوري به عنوان عنصر اصلي احساسگر بهره گيري مي شود بدين ترتيب كه خصوصيات فيبر تحت ميدان كميت مورد اندازه گيري تغيير يافته و با اندازه شدت كميت تاثير پذير مي شود.
ب)كاربردهاي نظامي:
فيبرنوري كاربردهاي بي شماري در صنايع دفاع دارد كه از آن جمله مي توان برقراري ارتباط و كنترل با آنتن رادار، كنترل و هدايت موشك ها ، ارتباط زير دريايي ها (هيدروفون) را نام برد .
ج)كاربردهاي پزشكي
فيبرنوري در تشخيص بيماري ها و آزمايش هاي گوناگون در پزشكي كاربرد فراوان دارد كه از آن جمله مي توان دزيمتري غدد سرطاني ،شناسايي نارسايي هاي داخلي بدن،جراحي ليزري فاستفاده دردندانپزشكي و اندازه گيري مايعات و خون نام برد .
فن آوري ساخت فيبرهاي نوري:
براي توليد فيبر نوري ، ابتدا ساختار آن در يك ميله شيشه اي موسوم به پيش سازه از جنس سيليكا ايجادمي گردد و سپس در يك فرايند جداگانه اين ميله كشيده شده تبديل به فيبرمي گردد . ازسال 1970 روش هاي متعددي براي ساخت انواع پيش سازه ها به كاررفته است كه اغلب آنها بر مبناي رسوب دهي لايه هاي شيشه اي درداخل يك لوله به عنوان پايه قرار دارند .
روشهاي ساخت پيش سازه:
روش هاي فرايند فاز بخار براي ساخت پيش سازه فيبرنوري را مي توان به سه دسته تقسيم كرد :
1- رسوب دهي داخلي در فاز بخار
2- رسوب دهي بيروني در فاز بخار
3- رسوب دهي محوري در فاز بخار
موادلازم در فرايند ساخت پيش سازه
1- تتراكلريد سيلسكون :اين ماده براي تا مين لايه هاي شيشه اي درفرايند مورد نياز است .
2- تتراكلريد ژرمانيوم : اين ماده براي افزايش ضريب شكست شيشه درناحيه مغزي پيش سازه استفاده مي شود .
3- اكسي كلريد فسفريل: براي كاهش دماي واكنش در حين ساخت پيش سازه، اين مواد وارد واكنش مي شود .
4- گازفلوئور: براي كاهش ضريب شكست شيشه در ناحيه غلاف استفاده مي شود .
5- گاز هليم : براي نفوذ حرارتي و حباب زدايي در حين واكنش شيميايي در داخل لوله مورد استفاده قرار مي گيرد.
6-گاز كلر: براي آب زدايي محيط داخل لوله قبل از شروع واكنش اصلي مورد نياز است .
مراحل ساخت:
1- مراحل سيقل حرارتي: بعد از نصب لوله با عبور گاز هاي كلر واكسيژن ، در درجه حرارت بالاتر از 1800 درجه سلسيوس لوله صيقل داده مي شود تا بخار اب موجود در جدار داخلي لوله از ان خارج شود.
2-مرحله اچينگ: در اين مرحله با عبور گازهاي كلر، اكسيژن و فرئون لايه سطحي جدار داخلي لوله پايه خورده مي شود تا ناهمواري ها وترك هاي سطحي بر روي جدار داخلي لوله از بين بروند .
3- لايه نشاني ناحيه غلاف : در مرحله لايه نشاني غلاف ، ماده تتراكلريد سيليسيوم و اكسي كلريد فسفريل به حالت بخار به همراه گازهاي هليم و فرئون وارد لوله شيشه اي مي شوند ودر حالتي كه مشعل اكسي هيدروژن با سرعت تقريبي 120 تا 200 ميلي متر در دقيقه درطول لوله حركت مي كند و دمايي بالاتر از 1900 درجه سلسيوس ايجاد مي كند ، واكنش هاي شيميايي زير ب دست مي آيند. ذرات شيشه اي حاصل از واكنش هاي فوق به علت پديده ترموفرسيس كمي جلوتر از ناحيه داغ پرتاب شده وبر روي جداره داخلي رسوب مي كنند و با رسيدن مشعل به اين ذرات رسوبي حرارت كافي به آنها اعمال مي شود به طوري كه تمامي ذرات رسوبي شفاف مي گردند و به جدار داخلي لوله چسبيده ويكنواخت مي شوند.بدين ترتيب لايه هاي شيشه اي مطابق با طراحي با تركيب در داخل لوله ايجاد مي گردد و در نهايت ناحيه غلاف را تشكيل مي دهد.
سيستم هاي مخابرات فيبر نوري:
گسترش ارتباطات و راحتي انتقال اطلاعات از طريق سيستم هاي انتقال ومخابرات فيبر نوري يكي از پر اهميت ترين موارد مورد بحث در جهان امروزاست. سرعت دقت و تسهيل از مهمترين ويژگي هاي مخابرات فيبر نوري مي باشد. يكي از پر اهميت ترين موارد استفاده از مخابرات فيبر نوري آساني انتقال در فرستادن سيگنال هاي حامل اطلاعات ديجيتالي است كه قابليت تقسيم بندي در حوزه زماني را دارا مي باشد. اين به اين معني است كه مخابرات ديجيتال تامين كننده پتانسيل كافي براي استفاده از امكانات مخابره اطلاعات در پكيجهاي كوچك انتقال در حوزه زماني است.براي مثال عملكرد مخابرات فيبر نوري با توانايي 20 مگا هرتز با داشتن پهناي باد20 كيلو هرتز داراي گنجايش اطلاعاتي 0.1% مي باشد.
امروزه انتقال سيگنالها به وسيله امواج نوري به همراه تكنيكهاي وابسته به انتقال شهرت و آوازه سيستم هاي انتقال ماهوارهاي را به شدت موردتهديد قرار داده است. دير زماني ست كه اين مطلب كه نور مي تواند براي انتقال اطلاعات مورد استفاده قرار گيرد به اثبات رسيده است و بشرامروزه توانسته است كه از سرعت فوق العاده آن به بهترين وجه استفاده كند.
در سال 1880 ميلادي الكساندر گراهام بل 4 سال بعد از اختراع تلفن موفق به اخذ امتياز نامه خود در زمينه مخابرات امواج نوري براي دستگاه خود با عنوان فوتو تلفن گرديد. در 15 سال اخير با پيشرفت ليزر به عنوان يك منبع نور بسيار قدرتمند و خطوط انتقال فيبر هاي نوري فاكتور هاي جديدي از تكنولوژي و تجارت بهتر را براي انسان به ارمغان آورده است. مخابرات فيبر نوري ابتدا به عنوان يك مخابرات از راه دور قرار دادي تلقي مي شد كه در آن امواج نوري به عنوان حامل يك يا چند واسطه انتقال استفاده مي شد. با وجود آنكه امواج نوري حامل سيگنالهاي آنالوگ بودند اما سيگنالهاي نوري همچنان به عنوان سيستم مخابرات ديجيتال بدون تغييرباقي مانده است. از دلايل اين امر مي توان به موارد زير اشاره كرد:
1)تكنيكهاي مخابرات در سيستم هاي جديد مورد استفاده قرار مي گرفت
2)سيستم هاي جديد با بالاترين تكنولوژي براي داشتن بيشترين گنجايش كارآمدي سرعت و دقت طراحي شده بود.
3)انتقال به كمك خطوط نوري امكان استفاده از تكنيكهاي ديجيتال را فراهم مي ساخت. اين مطلب نياز انسان را به دسترسي به مخابره اطلاعات رابه صورت بيت به بيت پاسخگو بود
1)توانايي پردازش اطلاعات در حجم وسيع: از آنجايي كه مخابرات فيبر نوري داراي كارايي بالاتري نسبت به سيمهاي مسي سنتي هستند بشر امروزي تمايل چنداني براي پيروي از سنت ديرينه خود ندارد و توانايي پردازش حجم وسيعي از اطلاعات در مخابره فيبر نوري او را مجذوب و شيفته خود ساخته است
2)آزادي از نويز هاي الكتريكي:بافت يك فيبر نوري از جنس پلاستيك ياشيشه به دليل رسانندگي انتخاب مي شود.در نتيجه يك حامل موج نوري ميتواند از پتانسيل موثر ميدانهاي الكتريكي در امان باشد. از قابليت هاي مهم اين نوع مخابرات مي توان به امكان عبور كابل حامل موج نوري از ميان يك ميدان الكترومغناطيسي قوي اشاره كرد كه سيگنالهاي نام برده بدون آلودگي از پارازيت هاي الكتريكي و يا سيگنالهاي مداخله گر به حد اكثر كارايي خود خواهند رسيد.
من نه عاشق هستم نه محتاج نگاهی که بلغزد بر من..!من خودم هستم و یک حسه غریب که به صد عشق و هوس می ارزد.... من نه عاشق هستم نه دلداه به گیسوی بلند و نه آلوده افکار پلید...من به دنبال نگاهی هستم...که مرا ازپس دیوانگیم می فهمد
لایه یونسفر در فرکانس حدود 30 مگا هرتز بصورت شفاف عمل میکند. علائم ارسالی بر روی این فرکانس مستقیما از میان آن میگذرد و در فضای بیرون گم میشوند. این فرکانسها همچنین در خط مستقیم دید حرکت میکنند. به این دلایل برای مقاصد ارتباطی آنها را باید به طریقههای گوناگون بکار گرفت. فرکانسهای 30 تا 300 مگاهرتز بسیار مفید و کارامد هستند، چون انتشار آنها با وجود محدود بودن پایدار است.
این امواج با چنین فرکانسی برای امواج تلویزیون کارآمدند، زیرا فرکانسهای بالای آنها اجازه حمل مقادیر فراوانی از اطلاعات مورد لزوم را میدهد و برای پخش صدای دارای کیفیت بالا نیز سودمند میباشد. علت این امر این است که در این محدوده از فرکانس برای کانالهای پهن جا وجود دارد. قسمتی از باند UHF را که بین 790 تا 960 مگاهرتز قرار دارد، میتوان برای مرتبط ساختن ایستگاههایی با فاصله بیش از 320 کیلومتر به شیوه به اصطلاح پراکندگی در لایه تروپوسفر زمین بکار برد.
این شیوه به توانایی گیرنده دور دست در گرفتن بخش کوچکی از علائم فرکانس UHF که به دلیل ناپیوستگیهای بالای لایه تروپوسفر پراکنده شده بستگی دارد. یعنی علائم در جایی پراکنده میشوند که تغییرات شدید و تندی در ضریب شکست هوا وجود دارد.
امواج مایکروویو چه نوع امواجی هستند؟
فرکانسهای بین 3000 تا 12000 مگاهرتز برای رابطهای در خط مستقیم که در آن پیام رسانی از طریق آنتنهایی بر فراز برجهای بلند ارسال می شود بکار میرود. ایستگاههای تکرار کننده را که ساختاری برج مانند دارند نیز در فواصل 40 تا 48 کیلومتری (معمولا بالای تپهها) کار میگذارند. این ایستگاهها امواج را می گیرند تقویت میکنند و دوباره به مسیر خود میفرستند. بخش مربوط به امواج مایکروویو برای ارتباط مراکز پرجمعیت بسیار مفید است، چون فرکانس بالا به معنای آن است که امکان حمل باند عریضی از طریق مدولاسیون وجود دارد و این نیز به این معنی است که هزاران کانال تلفن را میتوان روی یک فرکانس مایکروویو فرستاد.
باند عریض این نوع فرکانس اجازه میدهد که علائم ارسالی تلویزیون سیاه و سفید و تلویزیون رنگی بر روی یک موج حامل منفرد ارسال شوند و چون این امواج دارای طول موج بسیار کوتاه هستند، برای متمرکز کردن علائم رسیده میتوان از بازتابندههای بسیار کوچک و اجزای هدایت مستقیم بهره گرفت.
ماهواره چیست؟
دستگاههای ارتباطی ماهوارهها در باند مایکروویو عمل میکنند، در واقع ماهوارهها صرفا ایستگاه مایکروویو غول پیکری است در مدار زمین که با کمک پایگاه زمینی بازپخش میشود. این مدار تقریبا دایرهای شکل در ارتفاع 36800 کیلومتری بالای خط استوا قرار دارد و در این فاصله سرعت ماهواره با سرعت زمین برابر است و نیروی خود را بوسیله سلولهای خورشیدی از خورشید میگیرد. نیروی جاذبه زمین شتاب زاویه شی قرار گرفته در مدار را دقیقا بی اثر میسازد. در این فاصله دور چرخش ماهوارهها با حرکت دورانی زمین کاملا همزمان و برابر است و باعث میشود ماهواره نسبت به نقطه مفروض روی زمین ثابت بماند.
ایستگاه زمینی در کشور اطلاعات را با فرکانس 6 گیگاهرتز ارسال میکند. این فرکانس فرکانس UPLINK نامیده میشود. سپس ماهواره امواج تابیده شده را گرفته و با ارسال آن به نقطه دیگر که بر روی فرکانس حامل متفاوت DownLink برابر 4 گیگا هرتز است عمل انتقال اطلاعات از فرستنده به گیرنده را انجام میدهد. در واقع ماهواره اطلاعات گرفته شده را به سمت مقصد تقویت و رله میکند. آنتن ماهواره ، ترانسپوندر نام دارد. از مدار همزمان با زمین هر نقطه از زمین بجز قطبین در Line of sight است و هر ماهواره میتواند تقریبا 40 % از سطح زمین را بپوشاند.
آنتن ماهوارهها را طوری میشود طراحی کرد که علائم پیام رسانی ضعیفتر به تمام این ناحیه فرستاده شود و یا علائم قویتر را در نواحی کوچکتری متمرکز کند. بر حسب مورد این امکان وجود دارد که از ایستگاه زمینی در کشوری فرضی به چندین ایستگاه زمینی دیگر واقع در کشورهای گوناگون علائم ارسال کرد. بطور مثال: وقتی برنامهای تلویزیونی در تمام شهرها و دهکدههای یک یا چند کشور پخش شود، در این حالت ماهواره ، ماهواره پخش برنامه است. ولی وقتی علائم ارسال ماهواره در سطح گستردهای از زمین انتشار یابد، ایستگاههای زمینی باید آنتنهای بسیار بزرگ و پیچیدهای داشته باشند. هنگامی که علائم ارسالی ماهواره در محدوده کوچکترین متمرکز میشوند و به حد کافی قوی هستند، می توان از ایستگاههای زمینی کوچکتر سادهتر و ارزانتر استفاده کرد.
مکان ماهوارهها
از آنجایی که ماهوارهها برای جلوگیری از تداخل امواج رادیویی باید جدا از هم باشند، لذا شماره مکانهای مداری در مدار همزمان با زمین که امکان استفاده آن برای ارتباطات وجود دارد محدود است. از اینرو جای شگفتی نیست که وظیفه مدیریت در امور دستیابی به مدار و استفاده از فرکانسها برای انواع روز افزون و متنوع کاربردهای زمینی و ماهوارهای بوسیله شمار روز افزونی از کشورها بینهایت دشوار شده است. از سویی استفاده از ماهوارهها در کشورهای متمدن و پیشرفته به عملکرد دقیق و عملیات روز به روز دقیقتر نه تنها از نظر بکار گیری شیوه خودشان ، بلکه از نظر همسایگانشان در مدار همزمان با زمین نیاز میباشد.
برخی از ماهوارهها نیز در مدار ناهمزمان با چرخش زمین (non - geosynchronous) قرار داده میشوند. در ماهوارههای ناهمزمان با مدار زمین ، ماهواره دیگر در دید ایستگاه زمینی نیست، زیرا که سطح افق زمین را پشت سر میگذارد و از دیدرس خارج میشود. در نتیجه برای اینکه ارسال همواره ادامه یابد به چندین ماهواره از این نوع نیاز است و چون نگهداری و ادامه کار چنین شیوه ارتباطی بسیار پیچیده و گران است، لذا کاربران و متخصصان طراحی ماهوارهها بیشتر جذب ماهواره همزمان با زمین میشود.
فرکانسهای بالای فرکانس مایکروویو چه نوع فرکانسهایی هستند؟
با کشف لیزر برای نخستین بار آن قسمت از محدوده فرکانسی که بالاتر از باند فرکانسهای مایکروویو بودند به منظور حمل پیامهای بیسیم در نظر گرفته شدند. پرتو های لیزری تحت تأثیر عواملی مانند مه - غبار — خرابی وضع هوا و روزهای بسیار داغ به شدت ضعیف میشوند. اگر چه لیزر برای حمل اطلاعات تا مسافتهای کوتاه خط ارتباطی بسیار عالی ایجاد میکند، ولی چون پرتو لیزر خاصیت هدایت شونده بالایی دارد باز داشتن یا سد کردن آن بسیار دشوار است. این امر سبب میشود برای ارتش و بعضی از مقاصد نظامی که شیوههای آنها باید دارای حفظ اسرار باشد بسیار سودمند است. در ضمن دستگاه لیزر برای کاربردهای ارتباط سیار از سبکی و قابلیت حمل خوبی برخوردار است.
برخلاف امواج رادیویی ، امواج نوری را نمیتوان با ایجاد جریانهای متناوب در سیمها تولید کرد. آنها تنها با فرآیندهایی که داخل اتم روی میدهد بوجود میآیند. فناوری تار نوری مشابه موج رسان فلزی مایکروویو برای پرتو تابانی الکترومغناطیسی در ناحیه نور مرئی تعریف شده است. این شیوه بطور کلی شامل رشتهای شیشهای با نازکی موی انسان است که از هدر رفتن انرژی نور در مسافت طولانی جلوگیری میکند. همچنین بر خلاف پرتوی نور معمولی پرتوی نور لیزری تکفام است، یعنی فقط دارای یک فرکانس تنها است. پرتوی لیزر دارای گستره پهن فرکانس است که خاصیت گسیختگی نور را ندارد، به همین دلیل آنها را میتوان دقیقا به همان طریق که با فرکانسهای مایکروویو تعدیل میشوند و تغییر نوسان میدهند را با پیامهای تلفنی و اطلاعات و علائم تصویری تعدیل کرد.
به هر حال چون فرکانس آنها خیلی بالاتر است به تناسب آن میتوان تعداد بیشتری از امواج و کانالها را انتقال دهند. بطور کلی مقایسه بین شیوههای مختلف ارسال امکان پذیر میباشد. روابط بین فرستنده و گیرنده خواه انتشار از روی سیم و خواه از هوا به نوع ساخت شیوه ارتباطی بستگی دارد و به همین ترتیب باند به فرکانس بکار رفته به شرایط حل مسأله ارتباطاتی وابسته است. بیشتر فرکانسهای در دسترس را مقررات ملی و توافقهای بین المللی تعیین میکنند. اگر چه تصمیمات مربوط به شیوهها و نحوه ارسال امری فنی به شمار میآید، ولی در اکثر اوقات ملاحظات سیاسی آن را در بر میگیرد
__________________
من نه عاشق هستم نه محتاج نگاهی که بلغزد بر من..!من خودم هستم و یک حسه غریب که به صد عشق و هوس می ارزد.... من نه عاشق هستم نه دلداه به گیسوی بلند و نه آلوده افکار پلید...من به دنبال نگاهی هستم...که مرا ازپس دیوانگیم می فهمد
شناسایی از طریق فرکانس رادیویی (rfid) اصولاً به هر سيستمی كه قادر به خواندن و تشخيص اطلاعات افراد يا كالاها باشد سيستم شناسايی يا Identification System گفته ميشود.
بطور كلی شناسايی خودكار و نگهداری داده ها (AIDC) روشی است كه طی آن تجهيزات خواه سخت افزای يا نرم افزاری قادر به خواندن و تشخيص داده ها بدون كمك گرفتن از يك فرد هستند.
باركدها، كدهای دو بعدی، سيستم های انگشت نگاری ، سيستم شناسايی با استفاده از فركانس راديويی، سيستم شناسايی با استفاده از قرنيه چشم و صدا و ... از جمله اين راهكارها در اين مقال ميباشند. يكی از جديد ترين مباحث مورد توجه دانشمندان جهت شناسايی افراد يا كالاها استفاده از سيستم شناسايی با استفاده از فركانس راديويی يا RFID ميباشد.
RFID كه مخفف سه واژه Radio Frequency Identification است؛ امروزه توسط فروشگاه های زنجيره ای بزرگی چون "وال مارت" و "مک دونالد" و نيز سازمانهای مهمی چون "وزارت دفاع ايالت متحده آمريكا" استفاده شده و امتحان خود را به خوبی پس داده است.
RFID چيست ؟
تصور كنيد كه وارد يك فروشگاه زنجيره ای شده ايد و اقلام مورد نياز خود را داخل چرخ دستی (trolley) قرارداده ايد. صندوق دار با استفاده از بار كد ميبايستی كه تك تك اقلام داخل سبد را برداشته و اطلاعات آن را توسط باركد خوان (Barcode Reader) يكی يكی به داخل رايانه وارد كند تا فاكتور اقلام انتخابی شما صادر گردد. بسياري از اوقات بدليل آنكه تعداد كالاهای خريداری شده بسيار زياد ميباشند؛ صفهای طولانی ای در فروشگاه های زنجيره ای تشكيل ميشود.تازه ، گاهي اوقات نيز مخدوش شدن علائم بار كد، از خواندن اطلاعات جلوگيری ميكند ، كه اين خود موجب مشكلات بيشتری ميشود.
با اين فن آوری جديد يعنی RFID شما سبد كالای خود را برميداريد و بدون اينكه مجبور به ايستادن در صفهای طولانی شويد و يا حتي بدون اينكه مجبور باشيد اقلام خريداری شده را به صندوقدار يا نگهبان نشان دهيد، از در خارج ميشويد.
چرا؟ چون برچسب روي كالا ديگر باركد (Barcode) نيست بلكه از نوع RFID ميباشد و خودش با فرستان علائم راديويي كليه اطلاعات جاری خود از قبيل تعداد، قيمت، وزن، ... را به كامپيوترهای موجود در درهای خروجی مخابره ميكند.
اين برچسبها داراي دو بخش تراشه و آنتن هستند و داراي عملكرد بسيار ساده ای می باشند؛ تراشه اطلاعات را از طريق آنتن منتشر ميكند و حسگرهايی در اطراف قرار دارند ،اين اطلاعات را دريافت ميكنند.
از جمله مهمترين محاسن آن كاهش سرقت يا دزدی و محاسبه سريعتر تعداد كالاهای موجود در انبار بدون نياز و كمك به نيروهای انسانی است.
اما تنها اشكال اين فن آوری گران بودن آن است، اگر چه روزگاری ميرسد كه تمامي اشياء و كالاها اين برچسب ها را مثل باركد خواهند داشت.
بطور كلي RFID يا سيستم شناسايی با استفاده از فركانس راديويی سامانه ی شناسايی بی سيمی است كه قادر به تبادل داده ها بوسيله برقراری اطلاعات بين يك Tag كه به يك كالا ، شئ يا .. متصل شده است و يك بازخوان (Reader) می باشد.
اصولاً سامانه های RFID از سيگنالهای الكترونيكی و الكترو مغاطيسی برای خواندن و نوشتن داده ها بدون تماس بهره گيری می كنند.
Tag ها وسيله شناسايی متصل شده به كالايی است كه ما ميخواهيم آن را رد يابی كنيم وبازخوان ها (Reader) ها وسايلي هستند كه حضور برچسب ها را در محيط تشخيص داده و اطلاعات ذخيره شده در آنها را بازيابی ميكنند.
با توجه به اينكه اين سيستمها بر مبناي تغييرات امواج مغناطيسی و يا فركانس های راديويی كار ميكنند، جهت تقويت سيگنالهای موجود در محيط گاهي اوقات از آنتن (تقويت كننده سيگنال) نيز استفاده ميشود.
تجهيزات مورد نياز
بطور كلي فن آوري RFID از تجهيزات ذيل جهت پياده سازی بهيه خود كمك ميگيرد:
1. انواع برچسب Tag
2. انواع خواننده بر چسب Reader
3. انواع نويسنده اطلاعات Printer
4. آنتن- تقويت كننده سيگنال
5. نرم افزار مديريت اطلاعات
6. بانك اطلاعاتي، ساختار شبكه اطلاعاتي
TAG چيست؟
همانطور كه گفته شد Tag ها وسيله شناسايی متصل شده به كالا، شئ، فردی هستند كه ما ميخواهيم آنرا رد يابی كنيم.
اما اينكه هر يك از كالاها دارای اشكال و ظواهر گوناگون و نيز دارای محيطهای فيزيكی گوناگونی است، اين ضرورت را ايجاب ميكند تا Tag ها را با توجه به ويژگيهاي فيزيكي (ظاهريشان) دسته بندي كنيم.
بطور كلي بعضي از ويژگيهای ظاهری Tagها بصورت زير ميباشد:
الف- Tag هايی كه دارای كفه پلاستيكی از جنس PVC ميباشند و معمولاً در وسط آنها يك سوراخ ديده ميشود كه بسيار با دوام بوده و ميتوان از آنها بارها و بارها استفاده كرد.
ب- Tag هايی كه شبيه كارتهای اعتباری هستند ومعمولاً به آنها كارتهای هوشمند بدون تمـاس (Contact less Smart Cards) گفته ميشود.
ج- Tag هايی كه بصورت لايه های كاغذی بر روی برچسب ساخته ميشوند كه به آنها برچسب های هوشمند (Smart Labels) گفته ميشود.
د- Tag هايی كه در محيطهای قابل فرسايش (مثلاً آب يا مايع) به خوبی كار ميكنند. اينگونه Tag ها در كپسولهای شيشه ای قرار دارند.
ه- Tag های كوچك كه در داخل اشياء عمومی مثل لباس، ساعت، دستبند و .... كارگذاشته ميشود. اغلب ممكن است به شكل يك كليه يا دسته کليد بنظر برسند.
در صورتيكه بخواهيم Tag ها را با در نظر گرفتن منبع انرژی تامين كننده شان دسته بندی كنيم به 4 دسته اصلی تقسيم بندی می شوند:
1.Tag های غير فعال Passive Tags
که انرژی و برق مورد نياز خود را از Reader ها بوسيله يکسری از روش های تراگسيل بدست می آورند.
2.Tag های فعال Active Tags
كه انرژی مورد نيازشان توسط يك باطری داخلی و جهت برقراری ارتباط دارای يك پردازنده، يك
حافظه و حسگر می باشند.
3.Tag هايی نيمه غير فعال Semi-Passive Tags
كه علاوه بر استفاده از باطری داخلی شان، ميتوانند از انرژی منتقل شده توسط Readerها نيزبهره
مند شوند.
4.Tag هاي دو طرفه Two way Tags
كه علاوه براستفاده از باطری داخلی شان ميتوانند بدون كمك گرفتن از Readerها ديگر اقسام هم شكل خود را نيز شناسايی كرده و با آنها به گفتگو بپردازند.
Readerچيست؟
قبلاً اشاره شد كه Reader ها وسايل الكترونيكي هستند كه حضور Tag ها را در محيط تشخيص داده و اطلاعات ذخيره شده در آنها را بازيابی ميكنند.
سه دسته عمده Reader ها بصورت:
1.مدل ثابت Fixed Type
2.مدل دستي Hand held Type
3.مدل كارت PC Card Type
مزايای استفاده از فن آوری RFID
مزايا استفاده از اين تكنولوژی به شرح ذيل ميباشد:
1.كاهش هزينه ها (كاهش فعاليت های دستی و افزايش سرعت)
2.اتوماسيون (بدون توقف)
3.كاهش خطا
4.كنترل فرايندهای غير قابل رويت
5.امكان به روز رسانی بر چسب ها بدون دخالت دست
6.امنيت
7.يكپارچگی
كاربری در RFID
- مديريت بار مسافران :
شناسايي و كنترل بار و اثاثيه مسافران با استفاده از فركانسهای راديويی RFID
در دسامبر سال 2004 همايشی با شركت اعضاء ياتا و با هدف زمينه سازی كاربردی IT در شركتهای هواپيمايی در خاور ميانه برگزار گرديد كه البته عمده توجه خود را بر تسهيل امور صنعت هواپيمايی معطوف نمود. پروژه سوم تائيد شده در اين مجمع با عنوان شناسايی و كنترل بار و اثاثيه مسافران با استفاده از فركانسهای راديويی RFID به اعضاء معرفی گرديد.
پروژه سوم، شناسايي و كنترل بار و اثاثيه مسافران با استفاده از مهمترين بخشهای بررسی شده درباره اين پروژه در ذيل ارائه شده است:
هدف از بكارگيری فركانسهای راديويی جهت شناسايی و كنترل بار و اثاثيه مسافران، ترويج و توسعه فناوری RFID به منظور بهبود مديريت و سازماندهی فرآيندهای مختلف اداره بار نظير جداسازی، دسته بندی و حمل و نقل اثاثيه مسافران و جلوگيری از خسارات احتمالی يا مفقود شدن اين محموله ها می باشد.
در عين حال بكارگيري سيستم RFID موجب كاهش هزينه های شركتهای هواپيمايی و ارتقاء سطح خدمات ارائه شده به مشتريان ميگردد.
اما منظور از برچسب های شناسايی و كنترل با فناوری RFID چيست؟
اين برچسبها در شكلهای استانداردی ارائه ميگردند و يك تراشه كه توانايی شناسايی فركانس های راديويی را دارا ميباشد، داخل اين برچسب ها جا سازی گرديده است.
در عين حال اين تراشه ها ظرفيت ذخيره داده های جديدتر را نيز دارا ميباشند. استفاده از RFID در مديريت بار مسافران سبب كاهش خسارات احتمالی يا فقدان بار و اثاثيه مسافران ميگردد و در عين حال فرودگاهها، سيستمهای سريعتر و ارزانتری را در مديريت و سازماندهی هندلينگ بار در اختيار خواهند داشت. از سوی ديگر هزينه های شركتهای هواپيمايی در امور هندلينگ بار نيز به ميزان قابل توجهی كاهش پيدا ميكند و در عين حال امنيت محموله ها و اثاثيه مسافران ارتقاء و زمان مورد نياز برای انجام امور شناسايی و كنترل بار و اثاثيه به حداقل خواهد رسيد.
مراحل طرح اجرايی RFID برای كنترل و شناسايی اثاثيه مسافران از سوی ايكائو بشرح ذيل ميباشد:
1.تشخيص و تعيين فرودگاههای مورد نظر و بررسی شبكه های ورودی، خروجی و عبوری
2.مديريت و سازماندهی ذينفعان و همكاران اجرای طرح، شامل شركتهای هواپيمايی، فرودگاهها و شركت های هندلينگ بار
3.ارزيابی و تخمين هزينه های نصب و راه اندازی كامل سيستم
4.ارائه مدل اقتصادی مناسب برنامه ريزی برای تامين منابع مالی مورد نياز به گونه ای كه منافع تمامی همكاران و ذينفعان اجرای طرح در نظر گرفته شود.
اين سيستم به راحتی با چسباندن Tag بر روی بار مسافران و قراردادن يك سری آنتن و در نهايت Reader در اطراف ونيز قفسه های نگهداری بار مسافران به راحتی قابل اجرا ميباشد.
- مديريت دام و گوشت
شايد به جرات بتوان گفت كه يكی از قديميترين كاربردهای استفاده از فن آوری RFID در رديابی و كنترل حركت حيوانات اهلی مخصوصاً گاوهای شيرده بوده است. امروزه بصورت يك جريان كاملاً متداول، حيوانات همزی و اهلی بوسيله كپسولهای قابل تزريق و يا Tag هايی که به گوش حيوانات متصل می شود؛ به اين فن آوری مجهز می شوند.
اين Tag ها به جهت شناسايی حيوانات اهلی گم شده، مرتب كردن، مراقبت كردن و نگهداری پيشينه درمانی حيوانات اهلی بكار برده ميشود.
البته اين فن آوری درسالهای اخير در صنايع كشاورزی و دارويی كاربرد وسيعی پيدا كرده است. اطلاعات مربوط به حيوانات اهلی، مواد غذايی و دارويی در مواقع بحرانی برای سلامتی جوامع بشری بسيار مفيد ميتواند باشد.
- كنترل ورود و خروج وسايط نقليه
يكي ديگر از كاربردهای بسيار شايع استفاده از فن آوری RFID كنترل ورود و خروج وسايط نقليه در محلهايی است كه امنيت ورود و خروج ماشينها بسيار مهم و ضروری بنظر ميرسد.
اين سيستم با چسباندن يك Tag برروی وسيله نقليه و قراردادن كليه اطلاعات مربوط به اين وسيله در حافظه آن امكان پذير ميشود.
قبل از رسيدن وسيله نقليه به درب ورودی يا خروجی ؛ ماشين از محلی كه در آن يك آنتن جهت دريافت اطلاعات Tag چسبيده شده بر روی وسيله نقليه وجود دارد؛ عبور ميكند. دستگاه Reader اطلاعات موجود بر روی Tag را از آنتن بازخوانی ميكند و در صورتی كه اطلاعات موجود بر روی Tag نشانگر مجوز ورود يا خروج باشد، گيت ورودی يا خروجی باز ميشود.
در صورتی كه هيچ گونه برچسبی بر روی ماشين وجود نداشته باشد و يا در صورتيكه اطلاعات موجود بر روی Tag نشانگر مجوز عدم خروج يا ورود باشد، افراد امنيتی مستقر در محل درب ورودی يا خروجی گيت جهت بارزسی وسيله نقليه اقدام ميكند.
- مديريت كتابخانه ها و كتاب ها
ازجمله كاربردهای جالب فن آوری RFID كاربرد وسيع آن در كتابخانه های بزرگ ميباشد.
با چسباندن يك Tag (كه كليه مشخصات كتاب در آن ذخيره سازی شده است) بر روی كتاب و قراردادن يكسری از آنتن ها و Reader ها در محل كتابخانه ميتوان از مزايای ذيل بهره جست:
الف- جلوگيری از سرقت کتاب های موجود
ب- اجرای سيستم خودكار بازگشت و حتی خروج كتابها از كتابخانه
ج- پيگيری و كنترل چيدمان صحيح كتابها در قفسه های مربوط به خودشان
- كاربرد فن آوری RFID در مباحث پزشكی
فن آوری RFID در مباحث پزشكی كاربردهای بسيار گسترده ای دارد. اين فن آوری بسيار جالب از هنگام ورود بيمار توسط يك دستبند كه كليه اطلاعات بيمار در آن قرار ميگيرد در يك بيمارستان مجهز آغاز ميشود.
ثبت و يا ذخيره سازی اطلاعات بيمار از قبيل نام و آدرس، تاريخ پذيرش و بستری و نيز نوع بيماری ،پزشك معالج ،نوع عمل جراحی و .... در پايين آوردن اشتباهات و خسارات جبران ناپذير در بيمارستان نقش حياتی دارد.
همچنين فرارو يادزديده شدن بيمار از بيمارستان با همين فن آوری تقريباً غير ممكن بنظر می رسيد.
جلوگيری ازجابجا شدن اطفالی كه تازه بدنيا آمده اند از جمله كابردهای بسيار حساس اين فن آوری ميباشد. همچنين در محل های نگهداری دارو، با چسباندن برچسب داروها ميتوان از ميزان مصرف، تاريخ مصرف داروها به راحتی باخبر شد.
حمايت شركت مايکروسافت
در اين بين خبرگزاريهای IT در سراسر دنيا خبر از حمايت (پشتيبانی) شركت مايكروسافت از اين فن آوری را ميدهند.
مايكروسافت بعد از ماهها تاخير، نسخه هاي جديد محصولات طراحی نرم افزار خود را عرضه كرد. شركت مايكروسافت اعلام كرد:
در طول نيم سال اول 2006 نرم افزارهايی را مخصوص برنامه ريزی و كنترل داده های حاصل از دستگاه های RFID عرضه خواهد كرد.
اين نرم افزار ها به سيستم عامل Windows Server اين امكان را ميدهد كه داده ها را از دستگاه های RFID جمع آوری و پردازش كنند.
ديگر برنامه های Microsoft كه شامل BizTalk و پايگاه داده ها SQL SERVER است ؛قادر خواهند بود داده های مربوط به فن آوری RFID را ذخيره سازی كنند.
البته مايكروسافت BizTalk 2006 را كه قادر است داده ها را به درون نرم افزار های OFFICE قراردهد، در سه ماه اول 2006 عرضه خواهد كرد.
من نه عاشق هستم نه محتاج نگاهی که بلغزد بر من..!من خودم هستم و یک حسه غریب که به صد عشق و هوس می ارزد.... من نه عاشق هستم نه دلداه به گیسوی بلند و نه آلوده افکار پلید...من به دنبال نگاهی هستم...که مرا ازپس دیوانگیم می فهمد
انتقال دیتا وتلویزیون های دیجیتالی و تعاملیخلاصه : مهمترين اصل در پياده سازي طرح تلويزيون ديجيتال ان است که بداني قرار است چه نوع سرويسي را به مردم ارائه دهي.اگر فقط صدا و تصوير را ارائه دهي شايد طراحي شبکه تلويزيوني و راديويي چندان پيچيده نباشد ولي مشکل از انجا اغاز مي شود که بحث ارائه امکانات جانبي پيش بيايد. با راهاندازی شبكه های پخش ديجيتالی برنامههای تلويزيونی، نسل جديدی از تلويزيونهای آنتن سرخود پا به عرصه وجود گذاشتهاند. اين تلويزيونها قادرند كه در همه جای خانه، حتی در باغ و فضای باز فقط با يك آنتن معمولی، بدون در نظرگرفتن جهت خاصی برای آنتن، برنامههای مختلف تلويزيونی را دريافت كنند. قدم نهادن به دنيای تلويزيونهای ديجيتالی، قابل مقايسه است با گذار از دوران صفحات گرامافونی به دوران ديسك های موزيك سي.دي. بيش از دهها سال است كه برنامههای تلويزيونی فقط از طريق آنتنهای فرستنده و يا كابلهای تلويزيونی، پخش میشده كه نوع امواج ارسالی، تا كنون آنالوگ بوده است. مانند سيستمهای پال در اروپا، سكام در ايران و NTSC در امريكا و كانادا، كه برای همگی تلويزيونهای خانگی قابل دريافت و پخش بوده است. چون تلويزيونهای كنونی فقط قابليت گرفت
چکیده
مهمترين اصل در پياده سازي طرح تلويزيون ديجيتال آن است که بداني قرار است چه نوع سرویسی را به مردم ارائه دهي.اگر فقط صدا و تصوير را ارائه دهي شايد طراحي شبکه تلويزيوني و راديويي چندان پيچيده نباشد ولي مشکل از
انجا اغاز مي شود که بحث ارائه امکانات جانبي پيش بيايد.در این روش مرکز فرستنده می تواند همراه با ارسال صدا
وتصویرتمامی موُلفه های دیجیتالی را نیز ارسال نمایید. توليد ديجيتالی برنامههای تلويزيونی جديد از آنجا آغاز میشود كه، بوسيله يك دوربين فيلمبرداری ديجيتالی، صحنهها فيلمبرداری میشوند، كه به معنای آن است كه صدا و تصوير هركدام بصورت ديجيتال (رقمی- صفر و يك) ضبط میشوند و بههمين ترتيب در ادامه خود، از مركز فرستنده تلويزيونی، صدا و تصوير بصورت ديجيتالی پخش میشوند. از اينجا به بعد فقط تلويزيونهايی قادرند اين برنامهها را دريافت كنند كه به گيرندههای ديجيتالی مجهز باشند، تا بتوانند صدا و تصوير را همانطور كه قبلاً بصورت ديجيتال كدگذاری شدهاند (Coding)، بصورت اوليهشان برگردانند (Decoding)، اين عمل بوسيله دستگاهی بنام ‹‹ دیكدر Decoder ›› انجام میشود.
* تلویزیون کابلی - تلویزیون دیجیتال DVB - - ارسال دیتا *
مقدمه
مهمترين اصل در پياده سازي طرح تلويزيون ديجيتال ان است که بداني قرار است چه نوع سرويسي را به مردم ارائه دهي.اگر فقط صدا و تصوير را ارائه دهي شايد طراحي شبکه تلويزيوني و راديويي چندان پيچيده نباشد ولي مشکل از انجا اغاز مي شود که بحث ارائه امکانات جانبي پيش بيايد. با راهاندازی شبكه های پخش ديجيتالی برنامههای تلويزيونی، نسل جديدی از تلويزيونهای آنتن سرخود پا به عرصه وجود گذاشتهاند. اين تلويزيونها قادرند كه در همه جای خانه، حتی در باغ و فضای باز فقط با يك آنتن معمولی، بدون در نظرگرفتن جهت خاصی برای آنتن، برنامههای مختلف تلويزيونی را دريافت كنند. قدم نهادن به دنيای تلويزيونهای ديجيتالی، قابل مقايسه است با گذار از دوران صفحات گرامافونی به دوران ديسك های موزيك سي.دي. بيش از دهها سال است كه برنامههای تلويزيونی فقط از طريق آنتنهای فرستنده و يا كابلهای تلويزيونی، پخش میشده كه نوع امواج ارسالی، تا كنون آنالوگ بوده است. مانند سيستمهای پال در اروپا، سكام در ايران و NTSC در امريكا و كانادا، كه برای همگی تلويزيونهای خانگی قابل دريافت و پخش بوده است.
چون تلويزيونهای كنونی فقط قابليت گرفتن و پخش برنامه های آنالوگ را دارند، بايد دستگاه كوچك جديدی بنام STB1 به آنها وصل شود تا امكان گيرندگی برنامههای ديجيتالی DVB-T 2 را نيز دارا شوند. اين تلويزيونها و اين سيستم دريافت برنامهها، بظاهر مانند تلويزيونهای قبلی و قديمی 50 سال پيش میباشند كه آنتنی بر پشت بام داشتند. ولی در اصل با آنها تفاوت اساسی دارند، از جمله:
- صدای ايدهآل مانند CD همراه با امكان پخش استريو با 5 كانال شبيه Dolby AC3
- امكان استفاده از بخشهای خدماتی و كاربردی مختلف مانند اينترنت و پست الكترونيكی Email
- امكان پخش برنامههای خدماتی همراه و همزمان با يك برنامه تلويزيونی مانند EPG 5
- پخش برنامهها با قدرت كمتر در مقايسه با سيستم پخش آنالوگ، در نتيجه مصرف برق كمتر برای مراكز فرستنده
- و بسياری امكانات ديگر.
روشهای پخش ودريافت ديجيتالی برنامههای تلويزيونی:
پخش ودريافت ديجيتالی برنامههای تلويزيونی به سه طريق ممكن می باشد:
از طريق كابل ((DVB-C Cable(شکل1-1): بدين صورت كه از مراكز فرستنده تلويزيونی به تك،تك خانهها كابلكشی میشود و برنامهها بصورت سيگنالهای ديجيتالی-الكتريكی از طريق كابلهای مخصوص انتقال تصوير (Coaxial Cable) مستقيم به خانهها منتقل میشود.وتوسط گیرنده های دیجیتالی (شکل 1-4- )دریافت وبعد از پردازش و جداسازی در اختیار مشترک قرار میگیرد.
برای مراكز شهرها و مناطق پر جمعيت و مناطق مسكونی آپارتمانی كه با كابل كشی كمی بتوان همزمان تعداد زيادی خانوار را تحت پوشش قرار داد، و همچنين بعلت اينكه در شهرهای بزرگ ساختمانهای بلند مانعی جدی برای پخش امواج تلويزيونی می باشند، بيشتر از اين روش استفاده میشود.
1-1-انتقال دیتا ازطریق کابل
از طريق ماهواره(DVB-S) (Satellite)(شکل1-2) : در اين روش ابتدا از مراكز فرستنده تلويزيونی، برنامهها از طريق كابل به ايستگاههای زمينی ماهواره ای منتقل میشوند و بعد از طريق ماهوارههای تلويزيونی كه بر روی مدار زمين در حركتند، نقاط مشخصی از كره زمين را تحت پوشش قرار میدهند. مصرفكنندگانی كه تحت پوشش قرار گرفتهاند میتوانند با نصب آنتنهای بشقابی، از برنامههای تلويزيونی ديجيتالی استفاده كنند.
1-2- انتقال دیتا از طریق ماهواره
اين روش بيشتر برای مناطق مسكونی پراكنده و يا دور از مراكز فرستنده تلويزيونی پيشنهاد میشود.
از طريق آنتن((DVB-TTerrestrial)): در اين شيوه، فرستنده تلويزيونی، برنامهها از طريق كابل به آنتنهای مختلفی در شهر و يا منطقه مورد نظر انتقال میيابد. اين آنتنهای عظيم مركزی امواج را در چندين جهت همزمان پخش میكنند تا منطقه مورد نظر را بپوشانند. با توجه به محدود بودن قدرت پخش امواج، (برای جلوگيری از خطرات احتمالی تاثير سوء امواج بر انسانها Electro smog ) اين آنتن ها را بايد در فواصل مشخصی، تكرار كرد. معمولاً پخش از طريق چندين آنتن بطور همزمان، باعث سايه افتادن روی تصاوير تلويزيونی و يا كلاً خراب كردن تصاوير میشود كه برای جلوگيری از اين مشكل، از تكنيك های بسيار پيچيدهای استفاده شده، كه فقط در پناه فن آوری مدرن ديجيتالی و برنامه های بسيار قوی و پيچيده كامپيوتری ميسر شده است. با اين روش، با داشتن يك آنتن روميزی و اتصال آن به STB می توان براحتی برنامه های تلويزيونی را كه بصورت ديجيتالی پخش شدهاند، دريافت كرد. و در مناطقی كه بطور كامل و قوی تحت پوشش قرار دارند، میتوان با يك تلويزيون پرتابل در فضای باز تلويزيون تماشا كرد.
1-3- انتقال دیتا ازطریق آنتن
تفاوت اصلی اين سه نوع پخش در روش مدوله كردن(Modulation) سيگنالهای ارسالی میباشد.
برای انتقال برنامههای تلويزيونی بهروش DVB-T میبايست يك آنتن مركزی امواج را در تمامی جهات پخش كند و تلويزيونهای ديجيتالی با آنتن سر خود و يا آنتنهای پشت بام، می توانند برنامهها را در فاصله حدود 150 كيلومتری دورتادور آنتن مركزی دريافت كنند
3- دريافت :
دريافت بدون اشكال امواج و يا بهعبارتی ديگر، برنامههای تلويزيونی، بستگی به فاصله هر تلويزيون تا مركز پخش دارد. در حوالی مركز پخش، تلويزيونها قادرند در همه جا فقط با يك آنتن كوچك روميزی و يا آنتن سرخود، برنامهها را براحتی دريافت كنند و ديگران در فواصل دورتر، با نصب آنتن سادهای در فضای باز و يا بهتر از آن، بر روی پشت بامشان، میتوانند برنامههای پخش شده را دريافت كنند. در انتقال صدا و تصوير بهصورت ديجيتالی برای تلويزيونهای ديجيتالی با آنتن روميزی، نوع جديدی از مدولاسيون استفاده میشود كه اين مدولاسيون بطور مشخص با تمامی شرايط انتقال تصوير و صدا برای تلويزيونهای آنتن سر خود مطابقت دارد و در نوع خود منحصر بفرد است. اين طريقه مدولاسيون در مقايسه با ارسال امواج بصورت آنالوگ، بر كانالهای نزديك خود تاثيرسوء ندارد و در ارسال و پخش امواج در همه طرف، بدون بوجود آمدن تداخل امواج و سايه انداختن امواج بر هم عمل میكند. و همچنين، همه گيرندهها بدون جهت يابی خاصی برای آنتنهايشان میتوانند برنامههای تلويزيونی ديجيتالی را با كيفيت بالايی دريافت كنند.
1-4- بلوک دیاگرام یک گیرنده کابلی
پخش برنامههای تلويزيونی بصورت ديجيتالی، شروعی است برای فنآوری تلويزيونهای همراه (Mobile Television). همانطور كه هماكنون در هر اتومبيلی میتوان بسادگی به راديو گوش داد، بزودی بايد انتظار تلويزيون را در هر اتومبيلی داشته باشيم. كارخانجات اتومبيلسازی مرسدس بنز (Daimler Chrysler) و ب-ام-و (BMW) مدتهاست كه با اين طرح مشغول هستند البته با در نظر گرفتن اين نكته كه، به محض حركت اتومبيل، مانيتور تلويزيون جلوی راننده خاموش میشود ولی سرنشينان صندلی عقب میتوانند همچنان برنامه تلويزيونی خود را در حين حركت هم پيگيری كنند.
4- انواع سرویسها :
ميتوانيم اين سرويسها را به اين ترتيب دسته بندي کلي نماييم
1- سرويسهاي يکطرفه بدون نياز به خط برگشت
2- سرويسهاي دو طرفه غير اختصاصي برای کاربر
3- سرويسهاي دو طرفه اختصاصي برای کاربر
اما نظريه هاي ديگري نيز در اين زمينه هست :
سرويسهاي ارتباطي يکطرفه مثل تلويزيون سنتي
سرويسهاي ارتبا طي بين مخاطب و مخاطبchat
سرويسهاي ارتبا طي بين مخاطب و برودکستر VOD
5- امکانات تلویزیون شخصی :
5-1- (Electronic ProgramGuide) EPG: با توجه به تعدد كانالها و نفوذ برنامههاي هر كانال امكان انتخاب برنامههاي مورد نظر از ميان خيل برنامهها بسادگي امكانپذير نيست EPG اين امكان را به بيننده ميدهد كه برنامه مورد نظر خود را به همراه توضيح محتواي برنامه، بازيگران،... زمان پخش و ديگر اطلاعات برنامه را ببيند. در نسخههاي ابتدايي فقط ليست طولاني برنامهها در دسترس بود و هيچ تعاملي با برودكستر وجود نداشت ولي اكنون با سيستم متاديتا امكان جستجو با عناوين مختلف مثل زمان، ژانر، بازيگر... فراهم آمده است. از ديگر قابليتهاي EPG ميتوان موارد زير را ذكر كرد. ساپورت(video ondemand): هر چه درEPG انتخاب شود سيستمitv براي بيننده بطور اختصاصي ارسال نمايد.
- از طريق EPG ميتوان به اينترنت دسترسي پيدا نمود. چت كردن و ميل را چك نمود.
- قرار دادن محدوديت براي بچهها از طريق توانايي انتخاب برنامههاي براي ضبط در آينده و قابل تطبيق با PVR
5-2- (Video OnDemand) VOD: با استفاده از PVR در سيستم VOD بيننده ميتواند به محتواي مورد نظر دسترسي پيدا كند. هر چند اين حالت براي تلويزيون خطي ايدهآل آرمانگرايانه است ولي بحث (Near Video On Demand) NVOD به اين معني است كه يك محتواي مشخص در يك دوره زماني مشخص تكرار ميشود و به ببينندگان بيشتري امكان ميدهد تا محتو ا را ببينند. در VOD بيننده پس از انتخاب محتوا، بستگي به نوع طراحي شبكه و نرخ بيت تخصيص يافته، بايد منتظر باشد تا محتوا روي هارد قرار گيرد و بعد در وقت فراغت ميتواند از محتوا استفاده كند. در اين سيستم نياز به خط برگشت بوده و گيرنده و سرورهاي بسيار پيشرفته و گرانقيمت براي ارائه سرويس نيازمند است. شركتهاي آمريكايي بالا تغيير سيستمهايشان از يكطرفه به دوطرفه و ارائه VOD 50 بيليون دلار سود كرد. پيشبيني ميشود تا سال 2010 حدود 7/67 ميليون خانواده آمريكايي و 8/42 خانواده انگليسي به محتويات VOD دسترسي داشته باشند.
5-3- اينترنت: چنانچه در طراحي سيستم فني ارائه خدمات با نرخ بيت بالا و دوطرفه پيشبيني شده باشد ميتوان اينترنت را با سرعت مناسب به كاربران ارائه داد و لازمه اينكار شبكه سلولار با سلولهاي كوچك و گيرندههاي مجهز و... در مجموع ميتوان گفت اوج كار itv ارائه اينترنت و VOD است كه در اينترنت علاوه بر بحث نرخ بيت بحث امنيت نيز بايد مدنظر گرفته شود.
5-4- بازی : آمارها نشان ميدهدكه از ميان سرويسهاي متنوعitv chat, bank, localnews), (weather, shopping sport, movies, اين سرويس بيشترين طرفدار را دارد. بازي يكي از عمدهترين و پرطرفدارترين بخش itv است. در سال 2001 ركورد
3 ميليون بازي روز در سيستم itv ثبت شد. به گزارش BBC كمپانيهاي ماهواره و كابل بالغ بر 4 ميليون پوند از itv game درآمد داشتهاند و پيشبيني ميشد در سال 2006 به 7/2 ميليون پوند برسد زيرا هنوز سيستم itv به اوج كارآيي خود نرسيده است. بازيهاي itv شامل بازيهاي بسيار ساده تا بازيهاي پرتحرك است. اكثر بازيهاي ساده نياز به خط برگشت ندارد. به علت اقبال عمومي به بازي شركتهاي ارائهدهنده روشهاي مختلف پرداخت هزينه شارژ را جهت جذب مشتري امكانپذير نمودند كه شامل پرداخت به ازاي هر بازي، آبونمان شدن، مشترك شدن در بازيها بود. بطور معمول گفته ميشد كه هر بازي 50 pence هزينه برميدارد.
5-5- تجارت : در اين سيستم تمام كارهاي تجاري مانند (خريد، فروش، تبادل، مسائل مالي، بانكداري، انتقال پول از حساب، تبليغات و...) را ميتوان از طريق تلويزيون انجام داد. قرار دادن اطلاعات بيشتر نسبت به موضوع مورد تبليغ، امكان درخواست اطلاعات بيشتر از طريق بيننده در مورد جنس تبليغ شده از طريق تلويزيون و ارسال اطلاعات بيشتر توسط تبليغاتچي ما تحرك ميل و رغبت بيشتر بيننده براي خريد، شريك شدن در رقابت تنگاتنگ بازار، رأيگيري، نظرسنجي و... از قابليتهاي تجاري تلويزيون.
تبليغات در تلويزيوني تعاملي :
تبليغات تلويزيون سنتي فعلي فقط نقطه آغاز تبليغات تعاملي در تلويزيون است. هنگامي كه اين تبليغات از تلويزيون پخش ميشود در صورت تمايل، بيننده ميتواند وارد محيط تعاملي شده و در اين مرحله آغاز تبليغات itv شروع ميشود. بر فرض اگر اتومبيلي در حال تبليغ شدن است بيننده در محيط تعاملي ميتواند از زواياي مختلف اتومبيل، رنگها، طرحهاي مختلف و... اتومبيل را مشاهده كند. در صورتيكه اطلاعات بيشتري راجع به اين اتومبيل ميخواهد آدرس و مشخصات خود را از طريق تلويزيون براي تبليغاتچي ميفرستد. در حقيقت تلويزيون سنتي 40-30 ثانيه تبليغات را پخش عمومي ميكند ولي چنانچه بيننده وارد محيط itv شود ديگر اين محيط بطور اختصاصي براي آن بيننده اختصاص دارد كه در اين محيط بطور تفصيل، اصل ماجرا و تمام قسمتهاي مورد تبليغ را نمايش ميدهد. اگر صاحب تبليغات نياز به آدرس و شماره تلفن، خريد online جنس مورد نظر، انتخاب، پرداخت پول از حساب بيننده داشته باشد نياز به خط برگشت دارد وگرنه ميتوان به خط برگشت نياز نيست. به نوعي اين مبحث شامل فروش تلويزيوني و T-shopping ميباشد
1-تلويزيون مدرنENHANCEDTV))
2-تلويزيون مدرن يكطرفه
در اين حالت بينندگان از يكسري قابليتهايبيشتري به نسبت تلويزيونهاي سنتي برخوردار ميگردند. اين تعامل يكطرفه ميتواند دربرنامههاي مستند، كودكان، ورزشي، ... مورد استفاده قرار گيرد. شبكهABCدر برنامه مستندي بنام walkingwith beastsبه گونهاي امكانات را فراهم آورده بود كه بيننده ميتوانست چهارسطح متفاوت اطلاعات را براساس نياز خود در اختيار داشته باشد. اولين سطح، همانندتلويزيون سنتي برنامه مستندي بود كه فقط تصوير را در اختيار بيننده قرار ميداد.سطح دوم علاوه بر تصوير اصلي يكسري اطلاعاتي راجع به شخصيت اصلي فيلم را نيز همزماندر اختيار قرار ميداد. در سطح سوم درباره اطلاعات جانبي محيطي اطلاعات در اختياربيننده قرار ميداد. در سطح چهارم پشت صحنه و مدلهاي ساخته شده و انيميشنسازيهانشان داده ميشود. انتخاب هر مرحله بواسطه دكمههاي خاص موجود روي ريموت كنترل مسيراست. در اين نوع سرويس نيازي به خط برگشت بين بيننده و برودكستر نيست. برنامه ديگردر دسامبر 2-2 توسطABCبنامlong wayto the top ساخته شد.
اين برنامه براي كنسرت و موسيقي بوده و بهبيننده امكان ميدهد كه از زواياي مختلف دوربين را انتخاب كنند. در اين حالت زوايايمختلف محل كنسرت ميتواند در معرض ديد بيننده باشد. نظرسنجيها نشان ميدهد 81%بينندگان از اين سيستم راضي بودهاند.
Interactivesport:
در بعضي از كشورها از جمله انگلستان ازسيستم ارائه برنامههاي ورزشي بصورت تعاملي استفاده نمودهاند از جمله برنامههايopengolftournument meteractiveبالغ بر 3/1 ميليون تماس در طول چهار روز را ركورد زد. در اين حالتميتوان شرح فعاليتها و زندگي و قابليتهاي رقيب، موقعيت، انتخاب زاويه دوربين را ازطريق تلويزيون انتخاب نمود.
رأيگيري:
شبكه skywayبراي بهترين عنوان خبر سيستمي رأيگيري را فعال نمود و تا مارس2000 ركورد 2 ميليون رأي را بدست آورد. در اين سيستم نياز به خط برگشت ميباشد.
كوئيز: در اين حالت برودكستر مسابقات چهار جوابيرا طراحي كرده و پخش ميكند بينندگان بوسيله خط برگشت جواب درست را ارسال مينماينداز ميان چند ميليون شركتكننده فقط آنان كه جواب صحيح را ارسال كردهاند به مراحلبعد راه پيدا ميكند و چون خيل كثيري از بينندگان در اين مسابقه بودهاند حساسيتخاصي براي پيگيري ادامه مسابقه خواهند داشت. اين سيستم نياز به خط برگشت دارد.
6- مراحل ارسال و دریافت یک کانال کابلی(شکل1-5) :
فرستنده:
قسمت تصویر ویدئویی : همان تصویرویدئویی نهایی که باید ارسال شود.
قسمت فشرده سازی دیجیتال : اطلاعات در این قسمت توسط کمپرسورهای دیجیتالی به منظور اشغال پهنای باند کم
فشرده می شوند.
فرمت بندی رشته بیتها : در این قسمت اطلاعات توسط کودرها و به فرمتهای استانداردکدبندی می شوند.
کنترل کدبندی فرکانسها : دراین قسمت فرکانسها از نظر کدبندی تست می شوند.
تقویت دامنه
مدولاسیون دیجیتالی : مدوله کردن اطلاعات برروی یک فرکانس به صورت دیجیتال
تبدیل سیگنال دیجیتال به RF
7- کانال ارتباطی :
1) کابل کواکسیال
2) فیبر نوری
8- گیرنده :
1) مبدل سیگنال RF به دیجیتال
2) دمودله سازی دیجیتالی سیگنال
3) همزمان سازی دامنه و فاز
4) کنترل دکدر سیگنال
5) رمزگشایی فرمت تصویری
6) مدار دکمپرسور: این قسمت سیگنال فشرده شده مارا به همان صورت قبلی بازسازی می کند.
7) تصویر ویدئویی : آخرین مرحله می باشد
1-5- مراحل پروسه یک سیستم کابلی
7- کشورهایی که ازسیستم DVBاستفاده می کنند :
1) سوئد:
تست زميني ديجيتال در 1999 آغاز شد. شبكه شامل MFN و SFN ميباشد. چهار مالتيپلكس 90% و پنج مالتيپلكس 50% مردم را پوشش ميدهند. براي افزايش پوشش چهار مالتيپلكس به 98% برنامهريزي شده است. بخشي از برنامهها پولي و بعضي مجاني هستند. با تصويب پارلمان سوئد در تاريخ يك فوريه 2008 آنالوگ قطع ميشود. طبق برنامه، پوشش ديجيتال اولين MUX 99.8% و دومين MUX در نهايت 98% باشد. ديگر MUX نيزدر صورت نياز بازار بوجود خواهد آمد. در دسامبر 2004 در اولين فاز قطع انالوگ را آغاز كرد. در پاييز 2005 تلويزيون آنالوگ در سه منطقه Gotland, Gavle & Motol قطع ميشود.
2)روسیه :
در حال حاضر پنج فرستنده DVB در حال كاربوده و قرار است يكي ديگر نيز راهاندازي شود. هماكنون در حال تست چگونگي پخش همزمان DVB و آنالوگ (SECOM-K) هست. اين کشوردر حال تست موبايل با صفحه LCD و خط برگشت GSM مي باشد. از فوريه 2002تستهايي براي انتقال و دسترسي به اينترنت پرسرعت روي كانال34 از طريق فرستنده DVB در مسكو انجام شده است
3)کرواسی :
پايلوت آزمايشي سيستم DVB-T در مي 2002 انجام شد. دو فرستنده با 250 وات نامي شهر زاگرب را با حدود 800000 سكنه پوشش ميدهند. موضوع تست تداخل كانال مجاور (شامل ديجيتال ديجيتال و آنالوگ ديجيتال) بوده است نتيجه اين تست تفاوت 23db بين دو كانال بود که در عمل آزموده شد. نتايج اين تست در مدهاي مختلف عملكرد براي پياده سازي SFN نيز مورد توجه قرار گرفت. هنوز سند رسمي در مورد زمان خاموش كردن فرستنده و... موجودنیست.
4) بلژیک :
در بلژيک كابل نفوذ بسيار زيادي دارد.اين کشور با چهار فرستنده DVB تست را آغاز نموده است همچنين اين کشور تست SFN را مدنظر قرار داد بنابراين مد 8k با بالاترين Gurdinterval را جهت پخش در نظر گرفت بلژيك كليد موفقيت DVB-T را در ديتا سرويس و سرويسهاي اينتركتيو ميداند. انتخاب خط برگشت براي ترمينال سيستمهاي پرتابل اكنون در دست مطالعه است يك فرستنده در بروكسل از ژوئن 2001 با مالتيپلكس دو برنامه شروع به كار كرده است . تست INTERACTIVE در منطقه Antwerp با خط برگشت ADSL با دو ايستگاه و دو فرستنده كه هر كدام در 2003 شروع به كار كردن شروع شده هر دو فرستنده براي پرتابل INDOOR طراحي شده است. گفته شده يكي از يك تعداد محدودي STB با هاردديسك بالا به مردم داده شده است. اهداف پروژه( (Digital Home Platform DHP بروي اين اهداف متمرکز است:
1-شناخت تكنولوژي جديد،
2-توسعه تواناييهاي جديد رسانهاي،
3-باورپذيري كاربر
پروژه تحقيقاتي DHP در 30 ژوئن 2003 به پايان رسيد و تجربه حاصله در پروژه مشابه در سيستم كابل تلويزيون ديجيتال به نام FlandersInteractive در حال استفاده است. در بعضي شهرها اكنون سيستم دريافت پرتابل برقرار شده است. تاريخ خاموشي آنالوگ سال 2010 است همچنين اين كشور در حال بررسي تلفيق دو نوع رسيور DVB-C و DVB-T با هم است.
پس به اميد روزی كه تماشای تلويزيون، همانند راديو در اتومبيل و يا مانند تلفنهای همراه، در همه جا ميسر باشد. بخصوص در سفرهای طولانی و خسته كننده زمينی با اتومبيل و اتوبوس، تماشای تلويزيون میتواند عاملی برای فراموشی گذر زمان طولانی بين راه باشد.
من نه عاشق هستم نه محتاج نگاهی که بلغزد بر من..!من خودم هستم و یک حسه غریب که به صد عشق و هوس می ارزد.... من نه عاشق هستم نه دلداه به گیسوی بلند و نه آلوده افکار پلید...من به دنبال نگاهی هستم...که مرا ازپس دیوانگیم می فهمد
تکنولوژی WiMAX چیست ؟ WiMAX يك روش بى سيم فوق العاده سودمند و انقلابى در زمينه دسترسى تمامى كاربران (در هر سطحى) به اينترنت است. اين نام از حروف اول كلمات Worldwide Intero Perability for Microwave Access گرفته شده و همانگونه كه از نام آن پيدا است، راه حلى براى دسترسى به اينترنت از طريق امواج مايكروويو است. طراحان و مهندسان اين روش برآن هستند تا در آينده اى نزديك، دسترسى بى حد و مرز به اينترنت را براى تمامى كاربران تا حد دسترسى به تلفن همراه آسان كنند و همانگونه كه اكنون در اغلب كشورهاى جهان، داشتن و استفاده از يك تلفن قابل حمل، به پديده اى معمولى بدل شده است، دسترسى آسان و نامحدود به مكان به اينترنت، براى همگان حاصل شود.
WiMAX در آينده بسيار نزديك، اينترنت را در كنار شبكه مخابراتى قرار خواهد داد و چنان انقلابى را در اين زمينه به وجود خواهد آورد كه روشن كردن اكثر كامپيوترهاى قابل حمل، خانگى و يا خاص، مساوى با اتصال آنها به اينترنت باشد. اين استاندارد از طرف IEEE معتبر شناخته شده و كد ۸۰۲.۱۶ از طرف اين سازمان به آن اختصاص يافته است.
WiMAX در حالت ایده آل اجازه می دهد که پهنای باندی در حدود 70Mbps میان کاربران و نقطه مرکزی بصورت اشتراکی استفاده شود. استانداردهای دسترسی به اینترنت و شبکه نشان می دهد که چنین پهنای باندی برای حدود 60 شرکت که همزمان نیاز به یک ارتباط T1 معادل 1.544Mbps داشته باشند کافی خواهد بود.
کیفیت و سرعتی که WiMAX به مشتری ارائه می کند باعث شده است تا این تکنولوژی برای استفاده در سرویسهایی مانند VoIP، کنفرانسهای ویدئویی، برقراری شبکه های خصوصی و ... بطور همزمان کاربرد داشته باشد.
طرز كار :
WiMAX از نظر استفاده از امواج مايكروويو براى دسترسى مستقيم كاربران به اينترنت، تا حدود زيادى شبيه واى فاى است، با اين تفاوت كه سرعت آن بسيار بالاتر و برد آن به طور چشمگيرى وسيع تر است به طورى كه سرعت آن را مى توان با خطوط پرسرعت با پهناى باند وسيع (نظير T3 و DSL) مقايسه كرد و برد امواج آن را با تلفن همراه. از نظر فراگيرى شبكه نيز با هيچ كدام از مقياس هاى شناخته شده شبكه قابل مقايسه نيست و حتى از مقياس MAN كه براى شبكه هاى شهرى به كار مى رود و در حال حاضر بزرگترين مقياس شبكه هاى يكپارچه است هم به مراتب وسيع تر است.
اين سيستم از دو بخش كلى تشكيل مى شود: اول برج WiMAX (WiMAX tower) كه بيشترين شباهت را به برج هاى مخابراتى دارد و قادر است تا شعاع ۸ هزار كيلومتر مربع را تحت پوشش خود بگيرد. دوم گيرنده WiMAX (WiMAX receiver) شامل آنتن گيرنده امواج مايكروويو كه مى تواند برحسب موقعيت گيرنده از يك قطعه كوچك گيرنده WiFi در يك لپ تاپ تا گيرنده فرستنده داخلى در يك اداره متفاوت باشد.
برج WiMAX مى تواند به طور مستقيم و با يك پهناى باند بالا (مثلاً خط T3) با اينترنت در ارتباط باشد و امواج را به كاربران و يا برج بعدى انتقال دهد. با توجه به گستره بالاى هر برج (۸ هزار كيلومتر مربع) با ايجاد برج هاى متعدد در انتهاى محدوده تحت پوشش يك برج ديگر، مى توان محدوده قابل توجهى را _ مشابه با سيستم تلفن همراه غير ماهواره اى _ تحت پوشش قرار داد. كاربرانى كه هم اكنون از سيستم WiFi براى اتصال به اينترنت استفاده مى كنند به خاطر تشابه استفاده از سيگنال ها، احتمالاً مى توانند از WiMAX نيز استفاده كنند هرچند كه تجهيزات دريافت امواج WiMAX در حال حاضر متفاوت با واى فاى است.
چرا WiMAX؟
دسترسى «اينترنت بى سيم» هم اكنون از طريق تكنولوژى واى فاى ميسر است و ممكن است اين سئوال به نظر برسد كه چه لزومى به ابداع يك تكنولوژى ديگر در اين زمينه است. آيا اگر فقط مشكل برخى از اشكالات سيستم واى فاى است، نمى توان با بهسازى اين سيستم به همان چيزى كه WiMAX مدعى آن است دست يافت؟نگاهى به تفاوت هاى WiMAX و واى فاى نشان مى دهد كه به رغم تشابه اين دو روش در استفاده از امواج مايكروويو براى تامين دسترسى اينترنت براى كاربران، WiMAX و واى فاى دو سيستم جداگانه هستند.
واى فاى اتصال بى سيم را با بردى كوتاه، حداكثر در حد محوطه يك فرودگاه، نمايشگاه يا كافى شاپ (نهايتاً در سطح ۶۵ كيلومتر مربع) برقرار مى سازد. در حالى كه در WiMAX صحبت از اتصال بى سيم دست كم در حد يك شهركوچك است (چيزى در حدود هشت هزار كيلومتر مربع). گذشته از اين حداكثر سرعتى كه تكنولوژى واى فاى براى كاربران فراهم مى كند، سرعت دانلود پنج مگابايت در ثانيه است و اين در حالى است كه كاربران تكنولوژى WiMAX با سرعت شگفت انگيز ۵۰ تا ۱۰۰ مگابايت خواهند توانست داده ها را از اينترنت دانلود كنند (به اين ترتيب امكان تماشاى يك فيلم با كيفيت بالا از اينترنت- كه سرعتى حداقل برابر با ۱۰ مگابايت در ثانيه نياز دارد- براى كاربرى كه در حال حركت با يك لپ تاپ است به راحتى ممكن خواهد بود).
تفاوت عمده ديگر WiMAX با واى فاى و نيز روش هاى دسترسى با پهناى باند بالا، ارزان بودن آن است كه هرچند تا رسيدن به اين مولفه به شدت مهم راه زيادى مانده است ولى يكى از اهداف طراحان آن است. «ارزان بودن» يا حتى «زياد گران نبودن» چيزى است كه برآورده شدن آن مى تواند تمام تكنولوژى هاى رقيب WiMAX را از ميدان به در كند.
WiMAX در رقابت با WLAN
WiMax بابردي برابر 50 كيلومتر و سرعت دسترسي معادل 70 مگا بيت بر ثانيه،در حال تكامل بخشيدن به فناوري ASL است .
نقطه ضعف بزرگ فناوري هاي باند پهن فعلي آن است كه به دليل نياز به سيم كشي، نمي توانند همه مناطق را پوشش دهند. زيرا امكان سيم كشي در همه جا وجود ندارد. فناوري WiMax آمده تا اين مشكل را مرتفع كند WiMax مي تواند امكان دسترسي به باند پهن را براي مشتركان معمولي و تجاري به صورت بي سيم فراهم كند. البته WiMax رقيب LAN بي سيم نيست. اما انحصار آن را به چالش مي كشد. WiMax اينترنت را با سرعت 70 مگا بيت بر ثانيه و در محدوده اي 50 كيلومتري به مجتمع ها و ساختمان ها مي رساند و از آن جا به بعد، ايستگاه هاي كاري از طريق Wlan يا شبكه سيمي به اينترنت متصل مي شوند.
بالاتر، سريعتر،بيشتر نبايد سريعا تحت تاثير اعداد و ارقامي كه نشان دهنده سرعت بالاي دسترسي و مسائلي از اين قبيل است، قرار گرفت . اين پارامترها تنها در شرايط آزمايشگاهي حاصل مي شوند و در شرايط واقعي، اين ظرفيت بين مشتركان به اشتراك گذاشته مي شنود. به عنوان مثال،اگر 50 مشترك وجود مي شوند. به عنوان مثال، اگر50 مشترك وجود داشته باشند، به هر كدام از آن ها تنها 1.44 مگا بيت بر ثانيه مي رسد و در محدوده 50 كيلومتري حتما اين تعداد مشترك وجود دارد. طبق گفته سازندگان ، WiMax هزينه نصب كمي دارد. البته گران تر از Wlan است ، اما ارزان تر از ايستگاه هاي سلولي GSM تما مي شود. اين بدان معناست كه اپراتورهاي WiMax مي توانند با هزينه كمتر، سطح بيشتري از شهر را پوشش دهند.
در آينده بايد بتوان به جاي نصب پردردسر دكل ها در مناطق مرتفع ، به راحتي آنتن ها را در سقف خانه ها و ساختمان نصب كرد.
شبكه هاي بي سيم در سطح شهر اولين نسخه استاندارد WiMax كه در آوريل 2002 روانه بازار شد، يك سيستم يك نقطه به چند نقطه بود كه در بازه فركانسي 10 تا 66 گيگا هرتز كار مي كرد. انتقال داده در اين فركانس، نيازمند ديد مستقيم بود و اين كه امكان آن در بسياري از شهرها و مناطق وجود نداشت،نقطه ضعفي براي آن به شمار مي آمد.
به هيمن جهت، در نسخه اصلاح شده اين استاندارد، IEEE802.16a كه در ژانويه 2003 منتشر شد، مشخصه فركانسي به محدوده 2 تا 11گيگا هرتز انتقال داده شده تا نياز به داشتن ديد مستقيم در ارتباطات رفع شود.
مشتركان و نقاط دسترسي WiMax در دو باند فركانسي كار مي كنند: 5 گيگا هرتز و 3.5 گيگا هرتز باند 5 گيگا هرتز نياز به مجوز ندارد و مي توان تا توان 100 ميلي وات سيگنال ارسال كرد. با اين توان امكان پوشش دادن محدوده 30 متري درون محل هاي بسته و محدود وسيع تري در خارج آن وجود دارد .
اما كار در باند 3.5 گيگا هرتز نياز به مجوز دارد و با تواني در حدود يك وات، مي توان به برد 50 كيلومتر، كه در ابتدا بدان اشاره شد، رسيد. ميزان توان مورد استفاده در اين سيستم، به نوع مجوز استاندارد سيستمي كه در محل به كار گرفته شده است، بستگي دارد.
پركاربردترين پيكربندي 802.16a، شامل يك ايستگاه پايه است كه از طريق يك PMP، به نقاط دسترسي داخل ساختمان متصل مي شود. شعاع سلول ها ، عموما بين شش تا ده كيلومتر است كه در اين محدوده، كاربردهاي ديد مستقيم به صورت بهينه كار نمي كنند. همچنين حداكثر شعاعي كه از نظر تئوري قابل دسترسي است ، به كار گرفته نشده است. از ديگر كاربردهاي 802.16، برقراري ارتباط بين Wlanها و نقاط تجاري، و اتصال آنها به اينترنت است. در اين كاربرد، محل هاي تجاري مي توانند WiMax را در جايي نصب كنند كه امكان سيم كشي وجود ندارد.
امنيت بالا WiMax تاكنون شامل DES يا Triple DES به همراه يك كليد 16 بيتي بوده است. در زماني كه WiMax بخواهد به صورت رسمي به بازار عرضه شود، از AES يا استاندارد پيشرفته امنيتي استفاده نمي كند كه داراي بالاترين ضريب امنيتي در بين الگوريتم هاي موجود است . اين استاندارد ، پايه اي براي روش هاي امنيتي بعدي سيستم نيز خواهد بود.
اين فناوري كجا از WLAN جدا مي شود؟
از نظر تئوري، WiMax و WLAN مي توانند با هم تداخل كاري داشته باشند. زيرا در برخي كشورها شبكه هاي WLAN از هيمن محدوده فركانسي استفاده مي كنند. اما زيمنس اطمينان داده است كه WiMax از محدود فركانسي 2.4 تا 2.834 گيگا هرتز به منظرو استفاده در WLAN استفاده نكند.
آنتن هاي هوشمند در 802.16 به منظور افزايش محدوده تحت پوشش و بالا بردن بازدهي، امكان استفاده از آنتن هاي هوشمند نيز فراهم شده است . يعني به جاي يك آنتن از چهار آنتن استفاده مي شود. هر يك از اين چهار آنتن، در بازه هاي زماني معيني، عمليات ارسال و دريافت داده را انجام مي دهند. اين آنتن ها يا سيگنال هاي مختلفي را ارسال مي كنند يا جريان داده اضافي مي فرستند. اين تكنيك آخر، براي استفاده در WiMax يك روش ايده آل است. زيرا باعث مي شود علي رغم موانع مختلفي كه در مسير ارتباطي وجود دارد، مانند ساختمان ها و درختان ، حداقل يك سيگنال ، شانس رسيدن را بيايد و ديگر نيازي به ارسال مجدد نباشد.
طبق بررسي اينتل، بازدهي اين آنتن هاي چهارگانه كه به MI-MO يا چند ورودي- چند خروجي معروفند، چهار برابر آنتن هاي تكي است . براي رسيده به توان مشابه در آنتن هاي معمولي، بايد ميليون ها بار توان بيشتري مصرف كرد. البته، سيستم هايي كه از آنتن هاي MI-MO استفاده مي كنند، براي مديريت صحيح سيگنال ها نياز به پردازش بيشتري دارند.
اينتل بر اين باور است كه اين آنتن ها در سيستم هاي انتقال داده آينده، حتما مورد استفاده قرار مي گيرند. همچنين مي توان بدون پرداخت هزينه بالا، از اين آنتن ها در pcها و نوت بوك ها استفاده كرد، زيرا هزينه تمام شده هر آنتن ، كمتر از يك دلار خواهد بود.
IEEE802.16 علاوه بر استفاده از آنتن هاي هوشمند ، از شبكه هاي Mesh نيز، كه براي تحت پوشش قراردادن مناطق گسترده تر كاربرد دارند، پشتيباني مي كند. در شبكه هاي Mesh تلفن هاي همراه ،PDAها، نوت بوك ها ، بازي هاي الكترونيكي، و pcها به عنوان نقاط تقويت سيگنال شبكه مورد استفاده قرار مي گيرند تا به اين ترتيب، دامنه تحت پوشش شبكه به ميزان زيادي گسترش يابد. ويژگي اين شبكه ها در اين است كه ادوات به كار رفته، ارسال را با توان پايين انجام مي دهند تا نياز به مصرف انرژي زيادي وجود نداشته باشد. اين ويژگي در شبكه هايي كه ادوات به كاررفته در آن ، مانند تلفن هاي همراه يا PDAها، از باتري استفاده مي كنند،بسيار مهم است .
گام بعدي شبكه هاي تلفني يا سيمي، شبكه هايي گران قيمت هستند. به همين دليل تاكنون شبكه هاي باند پهن كابلي يا DSL چنان انتظار مي رفت، گسترده نشده اند. اگر WiMax طوري كار كند كه طراحانش پيش بيني كرده اند ، اين كاستي به زودي برطرف مي شود و اينترنت باند پهن در اختيار همه قرار مي گيرد.
اينتل كه خود از پشتيبانان اين نوع شبكه بي سيم است، محصولات نيمه هادي مربوط به آن را در سال 2004 به بازار عرضه كرد. اين قطعات مناسب ادوات سمت مشترك است كه نقاط دسترسي WiMax مي باشند. زيمنس تمايل دارد ايستگاه هاي پايه را در نيمه سال 2005 ارائه كند.
محصولات كاربر نهايي سازگار با 802.16 در سال 2006 و تلفن هاي همراه و PDAها با قابليت كار با WiMax در سال بعد از آن آماده عرضه مي شوند. اگر اين محصول در حوزه MAN يا شبكه هاي شهري چنان موفق باشد كه WLAN در صنعت بوده است، آينده خوبي در انتظارش خواهد بود. WLAN به خاطر تبعيت از يك استاندارد جهاني، گسترش خوبي پيدا كرده است و مي توان هرجا از آن استفاده كرد.
Paul Otellini، قائم مقام اينتل، پيش بيني مي كند كه طي دو تا چهارسال ، WiMax به همان جايگاهي برسد كه WLAN در حال حاضر قرار دارد. اولين نوت بوك با قابليت كاربا WiMax در 2006 در بازار خواهد بود و بنا به گفته Otellini، مي توان در سال بعد منتظر تلفن همراه و PDA آن بود.
WiMax، مكمل و رقيب WiMax نيز مانند DSL، درست به خانه ها مي رسد. اين موضوع به سرويس دهندگان امكان مي دهد ارتباط با مشتركان را مديريت كنند. WiMax به زودي انحصار شبكه هاي محلي را به چالش مي كشد. سرويس دهندگان رقيب كه تاكنون ظرفيت مورد نياز خود را از شركت هاي مخابرات اجاره مي كردند، مي توانند خود فرستنده هاي WiMax را نصب كرده و يك رقابت جهاني را در سراسر دنيا با آنها آغاز كنند. اين رقابت جان تازه اي به دنياي تجارت مي دهد و مشتركان مي توانند شاهد كاهش قيمت ها، در اثر اين رقابت باشند.
من نه عاشق هستم نه محتاج نگاهی که بلغزد بر من..!من خودم هستم و یک حسه غریب که به صد عشق و هوس می ارزد.... من نه عاشق هستم نه دلداه به گیسوی بلند و نه آلوده افکار پلید...من به دنبال نگاهی هستم...که مرا ازپس دیوانگیم می فهمد
توسعه سریع تکنولوژی پتروشیمی در ساخت مواد پلاستیکی جهت عایق کردن و غلاف کابلهای ماشینآلات مدرن و سهولت حمل و نقل و کاربرد در شبکههای برق و شبکههای مخابراتی باعث گسترش روز افزون استفاده از کابل و انواع مختلف آن شده است. در طی چند دهه اخیر پیشرفتهایی در تمامی زمینههای علمی و فرهنگی به خصوص ارتباطات صورت گرفته است و شناخت مسائل و مشخصات ارتباطی نه تنها جز لاینفکی از زندگی میباشد، بلکه بدون چرخش و حرکت منابع اطلاعاتی و ارتباطی حیات اجتماعی انسانها غیر ممکن است.
تاریخچه
کابلهای ساخته شده با [فقط كسانی ميتوانند لينكها را مشاهده كنند كه عضو سايت باشند. ] حدود 60 سال قبل شناسایی و معرفی شد و پس از جنگ جهانی دوم به سرعت پیشرفت کرد و روز به روز میزان و موارد مصرف آن افزایش یافت و هم اکنون جانشین کابلهای کاغذی شده است. ماده اصلی تشکیل دهنده این کابلها [فقط كسانی ميتوانند لينكها را مشاهده كنند كه عضو سايت باشند. ] و مواد حاصل از صنایع پتروشیمی است.
مراحل ساخت کابل مخابراتی
هادی کابل مخابراتی :
از مس الکترونیک با درجه خلوص طبق استاندارد بینالمللی و نرم شده به عنوان هادی استفاده شده است. قطر هادی 0.4 ، 0.5 ، 0.6 ، 0.8 میلیمتر است.
[فقط كسانی ميتوانند لينكها را مشاهده كنند كه عضو سايت باشند. ] کابل مخابراتی :
عایق از مواد پی وی سی (P.V.C) یا از مواد (P.E) [فقط كسانی ميتوانند لينكها را مشاهده كنند كه عضو سايت باشند. ] است که بطور یکنواخت روی هادی کشیده شده است.
تابیدن زوجها به صورت کابل :
زوجها با رنگهای متناسب جهت شناسایی ، در لایههای هم مرکز به هم تابیده میشوند. در لایهها طول تاب زوجها با همدیگر اختلاف دارند تا از بروز پارازیت از زوجی به زوج دیگر جلوگیری شود. روی زوجهای تابیده شده در مواقع ضروری پوشش پلاستیکی کشیده شده است.
حفاظ الکترواستاتیک :
جهت جلوگیری از ورود پارازیتهای خارجی به کابل نوار آلومینیومی روی کابل زیر غلاف پیچیده میشود.
غلاف :
یک غلاف بدون درز به صورت استاندارد از مواد (Al.FOLL) پی وی سی روی کابل کشیده میشود. این غلاف کابل را در مقابل رطوبت و مواد آلی و معدنی مضر موجود در زمین حفاظت میکند.
[فقط كسانی ميتوانند لينكها را مشاهده كنند كه عضو سايت باشند. ] :
وقتی که کابلهایی با قدرت مکانیکی بیشتر مورد نیاز باشد، روی کابل غلاف شده نوار فولادی گالوانیزه و یک غلاف خارجی از مواد پی وی سی کشیده میشود. این غلاف خارجی کابل را از پوسیدگی و زنگ زدن حفاظت میکند.
کابلهای هوایی مخابرات با سیم مهار فولادی :
در جاهایی که کابل به روی تیرهای برق آویزان است، از کابلهای هوایی استفاده میشود. در این کابلها ، رشتهای از فولاد گالوانیزه به موازات کابل قرار گرفته و مشترکا یک غلاف از مواد پلی اتیلن روی آنها کشیده شده است.
طول کابل :
معمولا سیمهای عایقدار به صورت حلقههای 100 متری پیچیده شده و بسته بندی میشوند. کابلها در طول 500 متری و 1000 متری یا طولهای دیگر بر روی قرقرههای چوبی پیچیده میشوند.
کابلهای [فقط كسانی ميتوانند لينكها را مشاهده كنند كه عضو سايت باشند. ] استاندارد
کابلهای تلفن با عایق و غلاف P.V.C جهت تاسیسات تلفنی و ارتباطاتی در ساختمانهای خصوصی و ارتباط بین دستگاههای تلفن در مراکز تلفن و در خارج از ساختمانهای مسکونی به صورت نصب ثابت استفاده میشود.
ساختمان کابلهای تلفن
هادی : سیم مسی نرم و بدون اندود فلز به قطر 0.6 و 0.8 میلیمتر
رنگ عایق : طبق استاندارد بینالمللی
اجزا کابل : سیمهای عایق به صورت زوجی به هم تابیده
پوشش : یک نوار پلی استر
محافظ الکترواستاتیکی : یک نوار پلاستیکی که یک لایه نازک از [فقط كسانی ميتوانند لينكها را مشاهده كنند كه عضو سايت باشند. ] روی آن قرار گرفته است.
غلاف : خاکستری (برای داخل ساختمان)
استفاده از کابلهای مخابراتی در شهرهای بزرگ
در شهرهای پرجمعیت یک مرکز تلفن نمیتواند جوابگوی نیازهای مردم باشد. چنانچه ظرفیت مرکز خیلی زیاد انتخاب شود، سبب بالا رفتن هزینهها خصوصا در نواحی غیر متراکم میشود. از نقطه نظر فنی نیز موقعی که فاصله یک مشترک تا مرکز تلفن بیش از حد مجاز باشد، [فقط كسانی ميتوانند لينكها را مشاهده كنند كه عضو سايت باشند. ] و تضعیف خط مشترک زیاد شده، در نتیجه تفهیم مکالمات تلفنی کمتر خواهد شد. پس بهتر است بر تعداد مراکز تلفن افزوده شود. برای ارتباط بین مشترکین مراکز مختلف یک شهر از کابل ارتباطی استفاده میشود. قطر سیم کابل ارتباطی 0.6 ، 0.8 و 0.9 میلیمتر است و انتخاب نوع سیم کابل بستگی به حداکثر تضعیف مجاز بین دو مرکز دارد.
چگونگی جبران کمبود کابل در شبکههای مخابراتی
امروزه با پیشرفت تکنولوژی ارتباطات با استفاده از موج کاریر هر دو شماره تلفن میتوانند در یک زمان از یک خط استفاده کنند. بدین ترتیب که یک مشترک از خط و مشترک دیگر از موج کاریری که بر خط سوار نمودهاند، استفاده مینماید. محل نصب دستگاه گفته شده در صندوقچهای در مجاورت کافو میباشد.
تضعیف در شبکههای مخابراتی
مساله تضعیف در شبکه مخابراتی دارای اهمیت بینالمللی است و مقدار آن نباید از میزان مجاز تجاوز نماید تا تفهیم مکالمات حتی در دور افتادهترین نقاط میسر باشد. طبق پیشنهاد مصوبه سال 1955 کمیته بینالمللی استاندارد و تلفن در ژنو حداکثر تضعیف مجاز در یک کشور بین دو تلفن اصلی 36.5 دسی بل و بین تلفن داخلی 2.6 دسی بل است.
پوپینیزاسیون و نحوه کاهش تضعیف کابلها
اگر بخواهیم مقدار تضعیف کابلها کاهش یابد، لازم است قطر سیم را بزرگتر انتخاب نمائیم که خود مستلزم هزینه زیاد است. پوپین فیزیکدان یوگسلاوی با بررسی رابطه فوق برای اولین بار دریافت که برای کم کردن تضعیف باید اندوکتیویته خط را مصنوعا زیادتر کرد. امروزه برای این کار قرقرههای سیم پیچی شده مخصوص به نام قرقره پوپین در سر راه قرار میدهند و این عمل را پوپینیزاسیون مینامند.
اضافه کردن اندوکتیویته سبب کم شدن [فقط كسانی ميتوانند لينكها را مشاهده كنند كه عضو سايت باشند. ] حد میشود. پس هر چقدر اندوکتیویته بیشتر باشد، تضعیف کمتر است در خطوط کاریر به علت محدود شدن باند فرکانس نمیتوان از کابلهای پوپینه استفاده کرد، بلکه از تقویت کنندههای بین راه استفاده مینمایند. افزایش اندوکتیویته سبب ازدیاد تاخیر فاز مکالمه میشود و چنانچه این تاخیر به اندازه 250 میلی ثانیه باشد، مکالمات دچار اختلال خواهد شد.
استفاده از کابلهای پوپینه در شبکه تلفن شهری
در شبکههای تلفن شهری به علت محدود بودن تضعیف مجاز بین مراکز از کابلهای 0.6 ، 0.8 ، 0.9 میلیمتری معمولی و یا پوپینه شده برای ارتباط بین مراکز استفاده میشود. کابلهایی که دارای سیمهای قطورتر هستند، دارای تضعیف کمتری میباشند.
دسته خط : کلیه سیمهایی که دارای ابتدا و انتهای مشترک هستند و برای منظور واحدی بکار برده میشوند، یک دسته خط تشکیل میدهند.
کابل ارتباط محلی : برای ارتباط مشترکین مراکز مختلف در یک شهر از کابلهای ارتباط بین مراکز استفاده میشود. از نقطه نظر اقتصادی به صرفه نیست که کابلهای متعدد و کم زوج برای ارتباط بین مراکز بکار برده شوند، بلکه بهتر است دسته خطوط مختلفی را در یک کابل پر زوجتر متمرکز نمود.
کابلهای زیر دریایی برای ارتباط راه دور
تا سال 1965 همه مکالمات تلفنی بینالمللی از طریق کابلهای زیر دریایی انجام میگرفت. این سیستم ارتباطی بیش از 50 سال ادامه داشت تا در سال 1901 خصوصیات [فقط كسانی ميتوانند لينكها را مشاهده كنند كه عضو سايت باشند. ] کشف و ارتباط بی سیم در سرتاسر دنیا گسترش یافت. با اینکه کابلهای زیر دریایی نقش بزرگی را در شبکه تلفنی جهان داشتند، ولی با بوجود آمدن شبکههای جهانی ارتباطات ماهوارهای نظیر انتیلست ، اینتراسپوتنیک و ... از اواسط دهه سال 1960 کم کم توسعه تکنولوژی ارتباطات راه دور از طریق کابلهای زیر دریایی کاهش یافت.
من نه عاشق هستم نه محتاج نگاهی که بلغزد بر من..!من خودم هستم و یک حسه غریب که به صد عشق و هوس می ارزد.... من نه عاشق هستم نه دلداه به گیسوی بلند و نه آلوده افکار پلید...من به دنبال نگاهی هستم...که مرا ازپس دیوانگیم می فهمد
همه چیز درباره رادار رادار دستگاهی است که امواج الکترومغناطیسی را پخش میکند و برای ردیابی اجسام مختلف در شرایط متفاوت بکار میرود. نمیتوان رادار از اختراعهای انسان به شمار آورد، بلکه باید آن را کشف یک قانون معمولی طبیعت دانست.
مقدمه
خیالپردازی در بسیاری از مواقع به حقیقت میپیوندد. جالب است بدانید که اختراع رادار هم در حقیقت همانند بسیاری از اختراعات دیگر ریشه در یک داستان علمی - تخیلی دارد. واژه رادار که امروزه در سرتاسر دنیا کاربرد دارد، همانند رادیو و تلویزیون یک اصطلاح بین المللی شده است. در واقع اختراع رادار از یک پدیده فیزیکی و بسیار طبیعی به نام انعکاس گرفته شده است، همه ما بارها و بارها بازگشت صدا را در مقابل صخرههای عظیم تجربه کردهایم. نور خورشید هم با استفاده از همین پدیده است که از سوی ماه و در هنگام شب به ما میرسد.
امواج رادیویی و الکترومغناطیس نیز قابلیت انعکاس و بازتاب دارند و رادار بر اساس همین خاصیت ساده بوجود آمد. سادهترین رادارها در حقیقت از یک فرستنده و یک گیرنده رادیویی بوجود آمدند. این وسایل ابتدایی فقط قادر بودند وجود شیء را اعلان کنند و به هیچ وجه توانایی تشخیص اندازه و ویژگیهای دیگر آن را نداشتند. بنابراین بشر در ساخت رادار نیز از طبیعت استفادههای فراوان و اساسی کرده و با تغییراتی جزئی برای خود وسیلهای سودمند ساخته است.
تصویر
تاریخچه
نخستین بار در سال 1901 « هوگو ژرنسبارک » که او را «ژول ورن» آمریکایی مینامند، در یک داستان علمی _ تخیلی ، آن را طرح ریزی کرد. در سال 1906 ، یک دانشجوی 23 ساله آلمانی ، به نام « هولفس یر » دستگاهی ساخت که با اصول رادارهای امروزی میتوانست امواجی را بسوی موانع بفرستد و بازتاب آنها را دریافت دارد. آزمایش اساسی ارسال امواج الکترومغناطیسی بسوی هواپیماهای در حال پرواز ، بوسیله یک دانشمند فرانسوی به نام « پیر داوید » انجام یافت. در آغاز جنگ دوم جهانی بود که تکنسینهای انگلیسی موفق شدند، نخستین مدلهای راداری امروزی را بسازند. اما کار او یک مشکل اساسی داشت. امواج تا نقطهای که او میخواست نمیرسیدند و تنها تا پنج هزار متر برد داشتند.
به همین دلیل یک فرانسوی دیگر به نام "موریس پونت" در سال 1930 موفق به اختراع دستگاهی جالب به نام "مانیترون" شد که امواج بسیار کوتاه رادیویی را بوجود میآورد و به همین دلیل رادارهایی که به کمک این وسیله تکمیل شدند توانستند تا دهها کیلومتر بیش از رادار قبلی امواج را ارسال کنند. دستگاه اختراعی پونت در سال 1935 ابتدا در کشتی معروفی به نام نرماندی نصب شد و توانست آن را از خطر برخورد با کوههای عظیم یخی شناور در اقیانوس محافظت کند و به این ترتیب رادار لاوه بر استفاده وسیع در هوا ، سطح دریاها را هم به تسخیر خود در آورد.
مکانیسم عمل
همانطور که امواج دریا و امواج صوتی پس از رسیدن به مانعی منعکس میشوند، امواج الکترومغناطیسی هم وقتی به مانعی برخورد کردند، بر میگردند و ما را از وجود آن آگاه میسازند. به کمک امواج الکترومغناطیسی نه تنها از وجود اجسام در فاصله دور باخبر میشویم، بلکه بطور دقیق تعیین میکنیم که آیا ساکن هستند یا از ما دور و یا به ما نزدیک میشوند؟ حتی سرعت جسم نیز بخوبی قابل محاسبه است. وقتی امواج منتشر شده از رادار ، به یک جسم دور برخورد میکنند، به طرف نقطه حرکت بر میگردند. امواج برگشتی توسط دستگاههای خاص در مبدا تقویت میشوند و از روی مدت رفت و برگشت این امواج ، فاصله بین جسم و رادار اندازه گیری میشود.
کاربردها
زمانی رادار وارد جنگلها شد، انگلستان پایگاههای وسیعی را با رادار مجهز کرد و به این ترتیب هواپیماهای آلمانی در کار خودشان دچار اختلال شدند. به عقیده بسیاری از کارشناسان همین رادار بود که آلمان را علی رغم حملههای گسترده هوایی بر روی شهرهایی نظیر لندن ، ناکام گذاشت. همچنین بسیاری از زیر دریاییهایی که تعداد زیادی از کشتیهای حمل و نقل و ناوهای جنگی متفقین را به قعر دریا میفرستادند، با کمک رادارها شناسایی شدند و در عملیات گوناگون خود دچار شکست گردیدند.
رادارها حتی در توپخانهها ، موشک اندازها و جنگهای زیر دریاییها نیز وارد عمل شدند و توجه قدرتهای بزرگ تسلیحاتی را ، حتی پس از شکست هیتلر و پایان جنگ جهانی به خودشان جلب کردند. اما صرف نظر از کاربردها نظامی، رادار خدمات صلح آمیز بسیاری را برای انسان امروزی در برداشته است. کاهش سوانح در مسافرت های دریایی و هوایی همگی مدیون رادار هستند.
در حقیقت یکی از مهمترین کاربردهای علمی رادار با آغاز عصر فضا ه وجود آمد و بشر توانست برای اولین بار با کمک رادار به فضا دسترسی پیدا کند و حتی سطح سیاره ها و اشکال گوناگون آنها را شناسایی کند. این موفقیت سالها قبل از آنبود که سفینه ها بتوانند از سطح سیارات عکسبرداری کنند. بنابراین رادار علی رغم خرابی هاییکه با گسترده تر کردن جنگلها به وجود آورد، توانست خدمات بسیار ارزنده ای را برای جامعه بشری به ارمغان آورد و انسان این همه را مدیون طبیعت بی ادعاست!
مرکز کنترل ترافیک فرودگاهها برای ردیابی هواپیماها چه آنها که بر روی باند فرودگاه قرار دارند و چه آنها که در حال پرواز هستند و هدایت آنها از رادار استفاده میکنند. در برخی از کشورها پلیس از رادار برای شناسایی خودروهای با سرعت غیر مجاز استفاده میکند. ناسا از رادار برای شناسایی موقعیت کرة زمین و دیگر سیارات استفاده میکند، همین طور برای دنبال کردن مسیر ماهوارهها و فضاپیماها و برای کمک به کشتیها در دریا و مانورهای رزمی از آن استفاده میشود. مراکز نظامی نیز برای شناسایی دشمن و یا هدایت جنگافزارهایشان از آن استفاده میکنند.
هواشناسان برای شناسایی طوفانها، تندبادهای دریایی و گردبادها از آن استفاده میبرند. شما حتی نوعی خاص از رادار را در مدخل ورودی فروشگاهها میبینید که در هنگام قرار گرفتن اشخاص در مقابلشان، درب را باز میکنند. بطور واضح میبینید که رادار وسیلهای بسیار کاربردی میباشد. در این بخش از مقالات ما به اسرار رادار میپردازیم. استفاده از رادار عموماً در راستای سه هدف زیر میباشد:
شناسایی حضور یا عدم حضور یک جسم در فاصلهای مشخص – عمدتاً آنچه که شناسایی میشود متحرک است و مانند هواپیما ، اما رادار قادر به شناسایی حضور اجسام که مثلاً در زیر زمین نیز مدفون شدهاند، میباشد. در بعضی از موارد حتی رادار میتواند ماهیت آنچه را که مییابد مشخص کند، مثلاً نوع هواپیمایی که شناسایی میکند. شناسایی سرعت آن جسم- دقیقاً همان هدفی که پلیس از آن در بزرگراهها برای کنترل سرعت خودروها از آن استفاده میکند.
جابجایی اجسام – شاتلهای فضایی و ماهوارههای دوار بر دور کره زمین از چیزی به عنوان رادار حفرههای مجازی برای تهیه نقشه جزئیات ، نقشههای عوارض جغرافیایی سطح ماه و دیگر سیارات استفاده میکنند. تمام این سه عملیات میتواند با دو پدیدهای که شما در زندگی روزمره با آن آشنائید پیاده شود: «پژواک» و «پدیده دوپلر» این دو پدیده بسادگی قابل فهم میباشند، چرا که هر روزه شما با آنها در حوزه شنوایی خویش برخوردارید. رادار از این دو پدیده در حوزه امواج رادیویی استفاده میبرد.
رادار در طبیعت
شاید رادار طبیعی بیشترین استفاده را برای خفاش دارد. چرا که این پرنده شب پرواز ، دارای حس بینایی ضعیفی است و به کمک طبیعت راداری که دارد، میتواند موانع دور و بر خود را تشخیص دهد. خفاش هنگام پرواز فریادهای ابر صوتی خاصی ایجاد میکند که پس از برخورد با اجسام مختلف ، منعکس میشود و به گوش خفاش میرسد. بوسیله همین پژواک صداهای ابر صوتی است که نوع مانع و فاصله آن را تشخیص میدهد و طوری پرواز میکند که از تصادم با آنها در امان باشد.
بالنها و دلفینها نیز از همین پدیده بازتاب استفاده میکنند که در مورد بازتابهای صوتی به آن "سونار" گفته میشود
من نه عاشق هستم نه محتاج نگاهی که بلغزد بر من..!من خودم هستم و یک حسه غریب که به صد عشق و هوس می ارزد.... من نه عاشق هستم نه دلداه به گیسوی بلند و نه آلوده افکار پلید...من به دنبال نگاهی هستم...که مرا ازپس دیوانگیم می فهمد
امواج و فرکانس تعریف
فرکانس اندازه گیری تعداد تکرار اتفاقی در واحد زمان است. برای محاسبه فرکانس بر روی یک بازه زمانی ثابت، تعداد دفعات وقوع یک حادثه را در آن بازه می شماریم و سپس این تعداد را بر طول بازه زمانی تقسیم می کنیم.
پس از فیزیک دان آلمانی هاینریش رودولف هرتز، در سیستم واحدهای SI فرکانس با هرتز(Hz) اندازه گیری می شود. یک هرتز به این معنی است که یک واقعه یک بار بر ثانیه رخ می دهد.
واحدهای دیگری که برای اندازه گیری فرکانس بکار می روند به این شرح هستند: سیکل بر ثانیه، دور بر دقیقه (rpm). سرعت قلب توسط واحد ضربان بر دقیقه اندازه گیری می شود.
یک روش جایگزین برای محاسبه فرکانس، اندازه گیری زمان بین دو رخداد متوالی حادثه ای است (دوره تناوب) و سپس محاسبه فرکانس به صورت عددی متقابل این زمان مانند زیر:
:<math>f = \frac{1}{T}</math>
که در آن T دوره تناوب است.
فرکانس امواج
در اندازه گیری فرکانس صدا، امواج الکترومغناطیسی (مانند امواج رادیویی یا نور )، سیگنال های الکتریکی یا دیگر امواج، فرکانس بر حسب هرتز، تعداد سیکل های شکل موج تکراری است. اگر موج یک صدا باشد، فرکانس آن چیزی است که زیر و بمی این موج را مشخص می کند.
فرکانس رابطه معکوسی با مفهوم طول موج دارد. فرکانس f برابر است با سرعت v یک موج تقسیم بر طول موج &lambdaاست که:
:<math>f = \frac{v}{\lambda}</math>
در موارد خاص که امواج الکترومغناطیسی از خلا عبور می کنند، v=c که در آن c برابر سرعت نور در خلا است و این عبارت به صورت زیر در می آید:
:<math>f = \frac{c}{\lambda}</math>
فرکانس های آماری
در علم آمار فرکانس یک واقعه برابر است با تعداد دفعات رخ دادن یک حادثه در آزمایش یا مطالعه ای که صورت می گیرد است. فرکانس ها معمولاً به صورت گرافیکی در نمودار هیستوگرام نمایش داده می شوند.
مثال ها
* فرکانس استاندارد شدت تون A بالای C میانی امروزه بر روی 440هرتز تنظیم شده است که 440 سیکل در ثانیه (یا کمی بیشتر) است و به عنوان شدت ساز آواز شناخته می شود و یک ارکستر بر روی این شدت تنظیم میشود.
* یک کودک می تواند تون هایی با نوساناتی تا تقریبا 20،000 هرتز را بشنود. بزرگسالان از شنیدن چنین فرکانس های بالایی محروم هستند.
* در اروپا فرکانس جریان متناوب 50 هرتز است (نزدیک تون G) با ولتاژ نامی 230 ولت.
* در آمریکا فرکانس جریان متناوب 60 هرتز است (نزدیک تون زیر B) با ولتاژ نامی 117 ولت.
* از میزان تون خالص زمزمه می توان فهمید که آیا صدای ضبط شده ای برای مثال در اروپا ساخته شده است یا نه. در اروپا صدای زمزمه یک سوم آمریکاست. یک تحلیل گر می تواند هارمونیک های دوم یا سوم و به سختی هارمونیک اصلی فرکانس اصلی را در هنگام ضبط بیابد.
من نه عاشق هستم نه محتاج نگاهی که بلغزد بر من..!من خودم هستم و یک حسه غریب که به صد عشق و هوس می ارزد.... من نه عاشق هستم نه دلداه به گیسوی بلند و نه آلوده افکار پلید...من به دنبال نگاهی هستم...که مرا ازپس دیوانگیم می فهمد
فرستنده امواج ویدئویی ویدئو سندراین مدار قابلیت ارسال همزمان صوت و تصویر را داراست و دارای دو ورودی مجزا برای صدا و تصویر می باشد. شما می توانید خروجی یک دوربین را به این مدار متصل نموده و بدون نیاز به سیم اطلاعات را توسط تلویزیون دریافت نمایید .
این دستگاه دارای کاربردهای زیادی است از جمله : اتصال بی سیم دستگاههای بازی به تلویزیون ، استفاده از یک ویدئو و پخش تصویر در چند تلویزیون ، ارسال تصویر ویدئو یا هر وسیله دیگر به تلویزیون در مکانهایی که امکان استفاده از سیم وجود ندارد. در ادامه مطلب نقشه شماتیک و همچنین برد PCB آن قرار داده شده است.
سیگنال ورودی از طریق جک شماره یک J۱ به مدار اعمال می شود ، این سیگنال از طریق خازن C۱ به دیود کلمپ D۱ داده می شود ، تا سطح dc پالسهای سینک (همزمانی) را ثابت نگهدارد تا باعث کاهش اثر شکفته شدن تصویر شود .
پتانسیومتر R۳ جهت تنظیم گین سیگنال ویدئو بکار رفته ، کار این پتانسیومتر بسیار شبیه ولوم کنتراست (درخشندگی) در تلویزیون است .پتانسیومتر R۷ جهت تنظیم سطح سیاه سیگنال تصویر بکار رفته که تمامی سطوح سیگنال را به یک اندازه جابجا میکند در واقع میزان روشنائی تصویر را می توان توسط آن تنظیم کرد .
ترانس T۱(مخصوص فرکانسهای رادیوئی) به همراه خازن داخلی خودش یک مدار تانک را تشکیل میدهند که بخشی از اسیلاتور هارتلی به حساب می آیند ، فرکانس این اسیلاتور برروی ۵.۵ مگاهرتز تنظیم شده است.سیگنال صدای ورودی در J۲ به بیس Q۳ از طریق C۲ و R۴ کوپل میشود : سیگنال صدا بر روی حامل فرعی با فرکانسی ۵.۵ مگاهرتز بالاتر از فرکانس حامل تصویر مدوله می شود.صدای مدوله شده به صورت FM ، از طریق مقاومت R۹ و خازن C۵ به قسمت مدولاتور اعمال می گردند .
از طرفی ترانزیستورهای Q۱ , Q۲ برای تقویت سیگنال تصویر و صدا که مدوله شده است در مدار بکار رفته است .Q۴ به همراه L۴ , C۷ , C۹ تشکیل یک مدار اسیلاتور کولپیتس را داده اند که این سیگنال تولید شده جهت مدوله کردن سیگنال صدا و تصویر بکار می رود.سیگنال خروجی از اسیلاتور توسط Q۵ , Q۶ تقویت میشوند.L۱ , C۱۲ , C۱۳ تشکیل یک مدار ***** پائین گذر و تطبیق امپدانس را می دهند ؛ مقاومت R۱۲ هم جهت انطباق سیگنال خروجی با هر نوع آنتی بکار رفته که بصورت اختیاری می باشد .
● تنظیم مدار
مدار را به یک تغذیه ۱۲ ولت وصل کنید ، پتانسیومتر های مدار را در وسط قرار دهید . سپس تلویزیون را روشن کرده و سیگنال خروجی مدار را به ورودی آنتن تلویزیون بدهید کانال تلویزیون را بر روی یکی از کانالهای ۲ الی ۶ قرار دهید ، توسط یک پیچ گوشتی غیر فلزی مقدار L۴ را طوری تنظیم کنید که تصویر تلویزیون سیاه شود .
برای تنظیم دقیقتر L۴ را طوری تنظیم کنید که سیاهی تصویر ماکزیمم شود . حال خروجی های صدا تصویر یک دستگاه ویدئو را به ورودی های مدارتان وصل کنید و آنرا روشن و PLAY کنید . الان بایستی شما تصویر را بر روی تلویزیون داشته باشید .
جهت تنظیم بهتر دوباره L۴ را تنظیم کنید . در صورتی که تصویر نیامده بود مدارتان را از لحاظ اتصالات بد بررسی کنید . سپس R۳ را برای بهترین درخشندگی و R۷ را هم برای بهترین حالت تصویر تنظیم کنید . شاید دوباره شما نیاز به تنظیم L۴ بعد از تغییر R۳ , R۷ داشته باشید . نهایتا T۱ را با یک پیچ گوشتی غیر فلزی برای بهترین صدا و تصویر در یافتی تنظیم کنید .
منبع:
دایرکتوری جامع مدارات و رباتیک
من نه عاشق هستم نه محتاج نگاهی که بلغزد بر من..!من خودم هستم و یک حسه غریب که به صد عشق و هوس می ارزد.... من نه عاشق هستم نه دلداه به گیسوی بلند و نه آلوده افکار پلید...من به دنبال نگاهی هستم...که مرا ازپس دیوانگیم می فهمد
تلویزیون چگونه کار میکند
این مقاله به صورت فنی و تخصصی مسئله رو بررسی نمیکنه بلکه فقط به صورت کلی ساختار رو بیان میکنه ..
روش کار دستگاه تلویزیون
دستگاه تلویزیون سیگنالهای الکترونیکی تولید شده به وسیله دوربین های تلویزیونی و میکروفون ها را دریافت و دوباره به صدا و تصویر تبدیل می کند.آنتن تلویزیون سیگنالهای ارسالی از آنتنهای فرستنده رادریافت می کند و سپس آن رابا سیم به ورودی آنتن درپشت تلویزیون می رساند . هنگامیکه تلویزیون را روشن می کنید سیگنالهای صوت و تصویر از یکدیگر و از موجهای حامل جدا می شوند. صدا به بلندگوهای تلویزیون انتقال می یابد و سیگنال تصویر به لامپ تصویر وارد می شود که آن را به شکل تصویر در صفحه تلویزیون به نمایش می گذارد.
لامپ تصویر
هنگامیکه سیگنال تصویر از سیگنال صوت جدا می شود به سه سیگنال رنگی جداگانه قرمز, آبی و سبز تقسیم می شود. لامپ تصویر تلویزیون این سیگنال های الکتـریکی را روی صفحه به نور تبدیل می کند . لامپی که در اینجا نشـان داده شده است لامپ ماسک سوراخدار می باشد. انواع دیگری هم هستند اما این نوع پر مصرف تر است.
در پشت لـامپ تصـویر سه تفنگ الکترونی وجود دارد که پـرتوهـای الکترون را به سوی صفحه پرتاب می کنند.الکترونها بخشی از اتمها بـه شمار مـی روند. همـه اتمها هسته ای در مرکز دارند که الکترونهایی به دور آن می چرخند .الکترونها بار الکتریکی حمل می کنند. مقدار الکتریسیته ای که از تفنگ می گذرد به قدرت سیگنال اصلی بستگی دارد.
صفحه نمایش درجلوی لامپ تصویر قرار دارد کـه با ذرات یـا نـوارهای باریکی از فسفر پـوشیده شده است . سه نـوع متفـاوت فسفر بـه کار مـی رود . وقتی اشعه الکترون به آنها برخورد می کند یکی به رنگ قرمز , یکی سبز و دیگری به رنگ آبی می درخشند.
پرتو الکترونی قوی باعث می شود تا فسفر بیشتر بدرخشد و پرتو الکترونی ضعیف درخشش کمتـری ایجاد می کند. پـرتوها در یک زمان خاص هر یک به یکی از سه نقطه یا نوار فسفری مـی تابند واز گـوشه بـالا سمـت چپ صفحـه تلویزیونی شروع کرده و به سمت راست و پایین صفحه حرکت می کنند تا این کار را برروی کل صفحه انجام دهند.
در پشت صفحه تلویزیون صفحه ای فلزی با هزاران سوراخ ریز وجود دارد که ماسک سوراخدار نامیده می شود. برای هر سه نقطه فسفری صفحه یک سـوراخ وجود دارد . ماسک به گونه ای قرار گرفته که هر سه اشعه الکترونی فقط می تواند به فسفر مناسب خود بـرخورد کند. یعنی اشعه قرمز به فسفر قرمز و ...
img/daneshnameh_up/a/a0/p2.jpg
تصاویر متحرک
در حالیکه در ظاهر به نظر می رسد تلویزیون تصاویـر متحرک نمایش می دهد، در واقـع مجموعه ای از فریمهای تصاویر ثابت پشت سر هم نمایش داده می شوند. هر تصویری که مغز دریافت می کند یـک دهم ثانیه طول می کشد تا محو شود. به این پدیده دوام دید گویند.
ایستگاه های تلویزیونی برنامه های خود رابه صورت 24 یا 25 فریم تصویر در ثانیه می فرستند تا بینندگان آنها را به صـورت پیـوستـه و حرکات زنده ببینند. فیلمهای سینمایی نیز به روشی مشابه کار می کند و با سرعت 24 فریم در ثانیه نمایش داده می شوند. تصاویر ثابت را می توان در یـک نوار فیلم دید. هر کادر در روی نوار فیلم کمی
با فریم بعدی خود تفاوت دارد.
خطای دید
اگر ازفاصله بسیار نزدیک به صفحه تلویزیون نگاه کنید، می بینید که تصویر ازخطوط افقی زیادی تشکیل شده است. در اروپا و بیشتر قسمتهای دنیا 625 خط و در آمریکا و ژاپن 525 خط وجود دارد . این خطوط از نقاط ریز یا نوارهای فسفر تشکیل شده اند که در واکـنش به سیگنال های فـرستاده شده قرمز , آبی یا سبزمی درخشند . صفحه های تلویزیون معمولا از میلیون ها نقطه تشکیل شده اند.این سـه رنگ در چشم شما باهم ترکیب می شوند و تمام رنگهای واقعی را تولید می کنند. در واقع تصویر نقطه به نقطه ایجاد می شود. نقطه ها به ترتیب درطول یک خط و سپس خط به خط ازبالا
به پایین روشن و خاموش می شوند. این کار آن قدر سریع اتفاق می افتد که به نظرمی رسد نقطه ها روی صفحه همواره روشن اند و بدین ترتیب پیوسته تصویری کامل دیده می شود. این نیز نمونه دیگری از اثر تداوم دید است و باعث می شود تصاویر متحرک دیده شوند.
img/daneshnameh_up/6/6a/p5.jpg
کنترل از راه دور
دستگاه کنترل از راه دور برای تغییر کانال، صدا، رنگ و غیره است .این وسیله دستورات را با استفاده از اشعه مادون قرمز به تلویزیون می فرستد. دستورات رابه شکل رمزهای نوری شبیه به رمزهای مورس به تلویزیون می رسند . قطعه حساس داخل تلویزیون نور مادون قرمز را دریافت کرده و آن را به سیگنال الکتریکی تبدیل می کند. سپس قطعه رمزگشا این اطلاعات را به مکان مناسب در تلویزیون می فرستد.
انتخاب یک کانال
هر دستگاه تلویزیون برنامه های گوناگونی را از ایستگاههای پخش مختلف دریافت می کند. موج رادیویی حامل سیگنالهای تلویزیونی به حسب طول موج و بسامد به کانالهای گوناگونی تقسیم می شوند. در هر منطقه، به هر ایستگاه کانال ویژه ای تعلق
می گیرد که بتـوانند با استفاده از بسامد خاص خود سیگنالهایشان را ارسال کنند . فاصله هایی بین کانالها رعایت می شود که آنها با یکدیگر تداخل نکنند . موج رادیویی پس از ورود به دستگاه تلویزیون به یک تنظیم کننده وارد می شوند . تنظیم کننده در هر بار فقط امواج مشخصی را از باند فرکانسی با پهنای بسامد خود عبور می دهد تا بر روی صفحه به نمایش درآیند. البته با چرخاندن این تنظیم کننده می توانید باند مشخص دلخواه خود را از آن عبور دهید و در نتیجه تلویزیون را روی کانال دلخواه تنظیم کنید. هنگامیکه برای اولین بار تلویزیونی را استفاده می کنید باید آن را با بسامدهای محلی برای دریافت کانالهای مختلف تنظیم کنید. معمولا هر کلید برای یک کانال می باشد.
من نه عاشق هستم نه محتاج نگاهی که بلغزد بر من..!من خودم هستم و یک حسه غریب که به صد عشق و هوس می ارزد.... من نه عاشق هستم نه دلداه به گیسوی بلند و نه آلوده افکار پلید...من به دنبال نگاهی هستم...که مرا ازپس دیوانگیم می فهمد
روش خرید: برای خرید پس از کلیک روی
دکمه زیر و تکمیل فرم سفارش، ابتدا محصول مورد نظر را درب منزل یا
محل کار تحویل بگیرید، سپس وجه کالا و هزینه ارسال را به مامور پست
بپردازید. جهت مشاهده فرم خرید، روی دکمه زیر کلیک کنید.
تلویزیون چگونه کار میکند 
