واژه بی‌سیم پس از اختراع تلگراف بی‌سیم و در مقابل «مخابرات باسیم» (Wired Communiation) ابداع شد. بی سیمها انواع گوناگون دارند و در کاربردهای مختلف رسانهای، صنعتی، نظامی، تفریحی، و در باندهای فرکانسی و توانهای ارسال و دریافت متفاوت در کاربردهایی مانند تلفن سلولی، سامانه موقعیتیاب جهانی، دستگاههای کنترل از راه دور، صفحه کلید بی‌سیم، تلویزیون ماهوارهای و سیستم های نوبت دهی بانکی مورد استفاده قرار دارند.
ارتباط بی‌سیم یا مخابرات بی‌سیم (به انگلیسی: Wireless Communication) به انتقال اطلاعات بدون رابط سیم و بوسیله امواج الکترومغناطیسی گفته میشود. فاصلهای که اطلاعات انتقال داد میشود می‌تواند کوتاه یا بلند باشد.
تاریخچه
قدیمیترین ارتباط بی‌سیم به دوران ماقبل دنیای مدرن باز میگردد که از دود، آتش، پرچم، و غیره برای انتقال پیام در فواصل دور استفاده میشدنظریه ریاضی امواج الکترومغناطیسی توسط ماکسول در سال ۱۸۷۳ میلادی پیشنهاد شد. هاینریش هرتز در سال ۱۸۸۷ میلادی وجود این امواج را نشان داد. مخابرات بی‌سیم رادیویی حدود سال ۱۸۹۷ میلادی توسط گولیلمو مارکونی ابداع شد. مارکونی موفق به ارسال تلگراف بی‌سیم برای حرف S در فاصله حدود سه کیلومتری شد. تلگراف بی‌سیم برای اولین بار توسط ارتش انگلستان در آفریقای جنوبی در سال ۱۹۰۰ در جنگ بوئر دوم مورد استفاده قرار گرفت. در این جنگ نیروی دریایی انگلیس از دستگاه مارکونی برای مکالمه میان کشتیهایش در خلیج دلاگوا استفاده کرد.
گسترش ارتباطات بی سیم
مخابرات بی‌سیم به عنوان رشتهای علمی از دهه ۱۹۶۰ میلادی مورد مطالعه بوده، اما از اواسط دهه ۹۰ میلادی تحقیقات روی آن شدت یافتهاست. این متأثر از دلایل متعددی بودهاست.
افزایش تقاضاهای مردمی برای ارتباطات بی‌سیم اولین دلیل میباشد. تا انتهای دهه اول قرن بیست و یکم تقاضاها عمدتاً به سیستمهای تلفن همراه مربوط میشدهاست چنانچه در سال ۲۰۰۲ میلادی تعداد تلفنهای همراه در سطح جهان از تعداد تلفنهای با خط ثابت فراتر رفت. در سال ۲۰۰۵ میلادی میلادی حدود دو بیلیون کاربر تلفن همراه در دنیا وجود داشتهاست. در ماه نوامبر ۲۰۰۷ این تعداد تلفنهای همراه به ۳٫۳ بیلیون رسید. اما انتظار میرود که در آینده کاربردهای انتقال بی‌سیم داده (اطلاعات) از اهمیت بیشتری برخوردار شود.
دلیل دوم توجه به سامانههای بی‌سیم پیشرفت چشمگیر در تکنولوژی VLSI بوده که امکان پیاده سازی الگوریتمهای پردازش سیگنالهای پیچیده را در ابعاد کم و با توان مصرفی کم فراهم کردهاست.
نهایتاً دلیل سوم موفقیت استانداردهای مخابرات بی‌سیم دیجیتال نسل دوم و خصوصاً استاندارد دسترسی چندگانه تقسیم کدی (CDMA) بودهاست. اما از آنجایی که سامانههای نسل دوم شبکه تلفن همراه اساسا برای انتقال صوت طراحی شده بودند و ویژگیهای اصلی آنها مانند نرخ مخابره و تاخیر زمانی قابل قبولشان برای کاربردهای صوتی تنظیم شده بود، نسل سوم شبکه تلفن همراه ظهور و توسعه یافتهاند.
در حال حاضر محققین در حال تحقیق و توسعه نسل چهارم شبکه تلفن همراه هستند که نرخ انتقال را تا ۱۰ تا ۱۰۰ مگابیت بر ثانیه برای هر کاربر فراهم میکند (شبکههای امروزی نسل سوم امکان انتقال داده تا سرعت ۲ مگابیت بر ثانیه را در برخی از نقاط جهان فراهم کردهاند). انتظار میرود که نسل چهارم تلفنهای همراه کاربردهای زیادی در تجارت همراه داشته باشد
ساختار مخابرات بی سیم
– مدولاسیون
– آنتن
– کانال بی‌سیم
بر خلاف مخابرات باسیم که هر جفت فرستنده و گیرنده بوسیله رابط های مجزا و ایزوله از هم به هم متصل شده‌اند، در مخابرات بی سیم کاربران در هوا مخابره کرده و تداخل زیادی بین آنها وجود دارد. این تداخل متشکل از تداخلی است که بین فرستندههایی که با یک گیرنده خاص در ارتباط هستند، تداخلی که بین یک فرستنده خاص و چند گیرنده اش وجود دارد، و تداخلی که بین جفتهای مختلف از فرستنده و گیرنده وجود دارد.
امواج رادیویی فرکانس پایین هنگام حرکت معمولا سطح زمین را دنبال میکنند، ولی امواج با فرکانس بالاتر (مثلا حدود ۳۰۰ مگاهرتز) در خطوط مستقیم منتشر میشوند. فرکانس کاری مخابرات بی‌سیم در فضای باز فرکانسهای زیر ۳۰ گیگاهرتز است، زیرا امواج با فرکانس بالاتر تضعیف قابل ملاحظهای در جو داشته و بعلاوه تولید امواج با این فرکانس، تقویت، مدولاسیون و آشکارسازی آنها از لحاظ عملی مشکل میباشد. در فرکانسهای بالاتر از ۱۰۰۰ گیگاهرتز وارد مخابرات نوری میشویم که در حال حاضر تنها از طریق فیبرهای نوری (و نه در فضای باز) انجام میپذیرد.
تفاوتهای عمده مخابرات بی‌سیم با مخابرات باسیم وجود محو شدگی و تداخل است. این دو موضوع پژوهشگران را با چالشهایی روبرو کرده که در مخابرات با سیم وجود نداشته و بخش عمدهای از مطالعات به آنها اختصاص داده شدهاست. پدیده محو شدن به تغییرات زمانی کیفیت کانال گفته میشود. محو شدگی بدلیل بر هم کنش سیگنالهایی که از چند مسیر مختلف در هوا از فرستنده به گیرنده میرسند (محو شدگی چند مسیری)، و همچنین بدلیل از دست رفتن یک مسیر بین فرستنده و گیرنده بدلیل ضعیف شدن آن مسیر و یا قرار گرفتن یک مانع در مسیر (سایه کردن موانع) است.
امواج
گستره فرکانسی بصورت دلبخواهی به باندهای مختلفی تقسیم بندی شدهاست. بخش‌های مختلف طیف به کاربران مختلف مانند رادیو و تلویزیون و تلفن بی‌سیم و غیره اختصاص دادهاست. معروفترین دسته بندی گستره فرکانسی، دسته بندی اتحادیه بینالمللی مخابرات راه دور (ITU) میباشد.
امنیت ارتباطات بی سیم
ماهیت باز سامانههای بی‌سیم امکان استراق سمع را به آسانی فراهم میکند. هر گیرندهای که در فرکانس مربوطه تنظیم شود توانایی دریافت سیگنال را داشته و بعلاوه امکان فهمیدن اینکه چه کسی سیگنال را استراق سمع میکند وجود ندارد. گاهی صرف وجود سیگنال می‌تواند اطلاعات خصوصی افراد را فاش کند. مثلا استفاده از تلفن همراه ممکن است موقعیت شخص و حرکات او را تا حدی آشکار کند. امروزه استفاده از سامانههای وای-فای رواج یافته و در صورتی که اطلاعات رمزگذاری نشوند و یا از روشهای رمزگذاری قدیمی مانند معادل امنیت سیمی (WEP) استفاده شود، امکان سرقت اطلاعات وجود دارد.
استفاده از مخابرات بی سیم در سیستم نوبت دهی بانک
شرکت مهندسی باربد، به عنوان مبتکر سیستم های نوبت دهی به صورت بی سیم در ایران، افتخار همکاری با بسیاری از بانک ها و ارگان های دولتی و خصوصی در کشور را دارد. در این سیستم ها، برای ارتباط بین ادوات و تجهیزات مختلف سیستم های نوبت دهی، از ارتباط بی سیم استفاده می شود که منجر به کاهش هزینه، کاهش مصرف برق و مزایای دیگری می گردد. برای کسب اطلاعات بیشتر دربارۀ دستگاه نوبت دهی بی سیم باربد با شماره های شرکت تماس حاصل فرمایید
