در دنیای امروز، تکنولوژی شبکه وایرلس (Wireless) یکی از پایه های ارتباطات بی سیم و ارتباطات مدرن به شمار می رود. این تکنولوژی به کاربران اجازه می دهد تا بدون نیاز به سیم و کابل، به اینترنت و شبکه های دیگر دسترسی داشته باشند. با افزایش استفاده از دستگاه های هوشمند و تلفن های همراه، تکنولوژی وایرلس (Wireless) به یکی از اساسی ترین و بی رقیب ترین روش های ارتباطی تبدیل شده است.
بیان انواع شبکه وایرلس (Wireless)
وایرلس مادون قرمز (Infrared Wireless)
وایرلس مادون قرمز (Infrared Wireless) یک فناوری ارتباطی بی‌سیم است که از پرتو مادون قرمز برای انتقال اطلاعات استفاده می‌کند. در این فناوری، دستگاه‌هایی که به دنبال انتقال اطلاعات هستند، به یکدیگر اشاره کرده و اطلاعات را از طریق پرتو مادون قرمز ارسال می‌کنند. این فناوری در برخی دستگاه‌هایی مانند کنترل از راه دور تلویزیون و دستگاه‌های دیگر که برای ارتباط با فاصله کوتاه بین دستگاه‌ها می باشد، مورد استفاده قرار می‌گیرد.
از مزایای این فناوری می‌توان به کاهش هزینه‌ها و سادگی استفاده اشاره کرد، اما محدودیت‌هایی مانند نیاز به دید مستقیم بین دستگاه‌ها و عدم قابلیت ارسال اطلاعات از راه دور تر از محدوده مشخص شده را نیز داراست.
وایرلس رادیو فرکانس یا (RF (Radio Frequency Wireless
وایرلس رادیو فرکانس یا RF Wireless به فناوری ارتباطی اشاره دارد که برای انتقال داده ها بین دستگاه ها، از فرکانس های رادیویی استفاده می کند. این فناوری برای ارتباطات بی سیم استفاده می شود و برای تبادل داده ها، از سیگنال های رادیویی استفاده می کند که از طریق آنتن ها بین دستگاه ها منتقل می شود.
تکنولوژی RF Wireless در انواع مختلفی از جمله وایرلس بلوتوث، وایرلس وای فای (WiFi)، و وایرلس سلولار (Cellular) مورد استفاده قرار می گیرد. این فناوری به دلیل قابلیت حمل و نقل آسان، امنیت بالا، سرعت بالا و قابلیت استفاده در فاصله های طولانی، در بسیاری از ارتباطات بی سیم استفاده می شود.
نقش آنتن در انواع شبکه وایرلس (Wireless) رادیویی
آنتن‌ها در شبکه‌های وایرلس (Wireless) رادیویی، نقش بسیار مهمی دارند. از طریق آنتن، امواج رادیویی ارسال و دریافت می‌شوند که این امواج در فضای بی سیم انتشار پیدا می‌کنند.
آنتن‌ها می‌توانند به عنوان منبع ارسال و دریافت اطلاعات در شبکه‌های وایرلس عمل کنند. آنتن‌ها از انواع مختلفی همچون آنتن‌های داخلی، خارجی، سیار و ثابت و … تشکیل شده و بسته به نیاز شبکه و محیط مورد استفاده قرار می‌گیرند.
بسته به نوع آنتن، میزان انتشار امواج رادیویی، فاصله پوشش و نرخ انتقال داده‌ها متفاوت خواهد بود. در نتیجه، استفاده از آنتن‌های مناسب باعث افزایش کارایی و کیفیت شبکه وایرلس می‌شود.
در مجموع، آنتن‌ها به عنوان یکی از عناصر اصلی شبکه‌های وایرلس، برای انتقال اطلاعات بین دستگاه‌های شبکه وایرلس استفاده می‌شوند و نقش بسیار مهمی در عملکرد شبکه وایرلس دارند.
پدیده های موثر بر ارسال و دریافت امواج رادیویی در شبکه های وایرلس (Wireless)
در شبکه‌های وایرلس، برای انتقال داده‌ها از طریق امواج رادیویی استفاده می‌شود. در این روش ارتباطی، دستگاه فرستنده امواج رادیویی را تولید می‌کند و به سمت دستگاه گیرنده فرستاده می‌شود. اما ممکن است در مسیر ارسال با موانعی مانند دیوار، سقف، طبقات بالایی ساختمان، مواجه شود. در این صورت، این موانع می‌توانند باعث افت سیگنال شوند و باعث اختلال در ارتباط شوند.
پدیده‌هایی که در ارسال و دریافت امواج رادیویی در شبکه‌های وایرلس تأثیر می‌گذارند عبارتند از:
۱. بازتاب (Reflection): در این پدیده، امواج رادیویی از یک سطح صاف مانند دیوار، بازتاب می‌شوند و به سمت منبع یا گیرنده برمی‌گردند. این بازتاب باعث تداخل سیگنال و افت سیگنال می‌شود.
۲. تجزیه به امواج ثانویه (Diffraction): در این پدیده، امواج رادیویی در اطراف یک مانع خم شده و به سمت منبع یا گیرنده پخش می‌شوند. این پدیده می‌تواند به وسیله امواج ثانویه و تعدادی از پرتوهای موازی باعث افت سیگنال شود.
۳. انتشار در جهات مختلف (Scattering): در این پدیده، امواج رادیویی به دلیل وجود موانع در جهات مختلف پراکنده می‌شوند و باعث افت سیگنال می‌شوند.
همچنین، پارامترهای دیگری نیز در ارسال و دریافت امواج رادیویی در شبکه های وایرلس تاثیرگذار هستند. برخی از این پارامترها عبارتند از:
فرکانس امواج: فرکانس امواج رادیویی موجب تعیین طول موج و شدت سیگنال می شود. فرکانس بالاتر طول موج کوتاهتری دارد و به طور کلی برای ارسال داده های با سرعت بالا استفاده می شود. با این حال، فرکانس بالا باعث افت شدت سیگنال در مسافت های بلندتر می شود.
ارتفاع دستگاه فرستنده و گیرنده: ارتفاع دستگاه فرستنده و گیرنده می تواند تاثیر گذار بر روی مسافت و شدت سیگنال باشد. در ارتفاع بالا، شدت سیگنال قوی تر است و مسافت پوشش بیشتری دارد.
شدت سیگنال: شدت سیگنال موجود در دستگاه فرستنده و گیرنده تاثیرگذار بر کیفیت ارتباط است. شدت سیگنال قویتر به معنای ارتباط بهتر و بالاتر است.
میزان نویز: نویز می تواند تاثیرگذار بر کیفیت سیگنال باشد. میزان نویز بالا می تواند باعث افت سیگنال شود و در نتیجه، کیفیت ارتباط را تحت تاثیر قرار می دهد.
وجود اشیاء فلزی در مسیر انتقال: وجود اشیاء فلزی در مسیر انتقال می تواند باعث تغییر مسیر امواج و افت سیگنال شود. این اشیاء می توانند شامل دیوارها، درها، پنجره ها، وسایل الکترونیکی و غیره باشند.
به طور کلی، تاثیر این پارامترها بر روی کیفیت ارتباط در شبکه های وایرلس، بسیار مهم است. این پارامترها به طور مستقیم یا غیرمستقیم بر روی کیفیت سیگنال و سرعت انتقال داده تاثیر می‌گذارند.
به عنوان مثال، فرکانس امواج رادیویی تاثیر مستقیمی بر روی میزان پراکنش سیگنال دارد. امواج با فرکانس بالاتر، به طور معمول پراکنده تر هستند و به راحتی توسط موانع جذب می‌شوند. بنابراین، در فرکانس‌های بالاتر، کیفیت سیگنال کاهش می‌یابد و میزان نویز بیشتر می‌شود.
در کل، همه این پارامترها با هم ترکیب شده، تاثیر بسیار زیادی بر روی کیفیت ارتباط دارند و برای بهبود کیفیت ارتباط، باید به همه آنها توجه کرد.
بررسی انواع سیگنال ها در شبکه های وایرلس (Wireless)
سیگنال هایی که در شبکه وایرلس (Wireless) از آنها استفاده می کنیم از نظر توانمندی به سه دسته تقسیم می شوند.
سیگنال Narrowband
سیگنال Narrowband یک نوع سیگنال در شبکه های وایرلس است که فرکانس آن بسیار کمتر از پهنای باند تخصیص داده شده به آن است. به عبارت دیگر، سیگنال Narrowband از یک پهنای باند بسیار کمتر از 1% استفاده می کند. این نوع سیگنال به طور معمول در شبکه های کم توان استفاده می شود، از جمله شبکه های ماشین به ماشین (M2M) و دستگاه های اینترنت اشیا (IoT).
سیگنال Narrowband یکی از سیگنال های محبوب در ارتباطات امن و پایدار است زیرا با توجه به پهنای باند بسیار کم، قابلیت تداخل با سایر دستگاه ها کاهش پیدا می کند و برای انتقال داده های کم حجم مناسب است.
به طور کلی، سیگنال Narrowband توانایی انتقال داده هایی با نرخ کم را دارد، اما باعث کاهش تداخل و بهبود عملکرد شبکه می شود.
سیگنال Broadband
سیگنال Broadband یک نوع سیگنال رادیویی است که پهنای باند آن بیشتر از سیگنال های دیگر می‌باشد و محدوده بیشتری از فرکانس ها را پوشش می‌دهد. این سیگنال به دلیل پهنای باند بالایش، قابلیت انتقال داده های بیشتر و سرعت بیشتری دارد. در شبکه های وایرلس (Wireless)، از سیگنال Broadband برای انتقال داده های اینترنتی، تلفن همراه و سایر داده ها استفاده می‌شود.
سیگنال Spread Spectrum
سیگنال Spread Spectrum یک نوع سیگنال رادیویی است که از مولتیپل فرکانس هایی (Multiple Frequency) استفاده می‌کند. این سیگنال از چندین فرکانس در طول موج‌های مختلف استفاده می‌کند و برای ایجاد امنیت بیشتر، از تکنیک های جمع آوری و پخش داده ها به صورت ناهمزمان (Asynchronous) استفاده می‌کند. به عبارت دیگر، داده ها به صورت تصادفی در فرکانس‌های مختلف ارسال و دریافت می‌شوند. این سیگنال امنیت بالاتری در برابر جاسوسی و افزایش احتمال ارتباط با چندین دستگاه در یک زمان را فراهم می‌کند.
به دلیل این ویژگی ها، از سیگنال Spread Spectrum در سیستم های مخابراتی، شبکه های وایرلس، ماشین های کنترلی و سایر برنامه های کاربردی استفاده می‌شود.
دسته بندی بر اسای شبکه های وایرلس
سیگنال های شبکه وایرلس براساس منبع فرستنده و گیرنده به دو دسته بندی زیر تقسیم می شوند:
سیگنال های منبع ثابت: در این نوع از سیگنال ها، منبع فرستنده و گیرنده سیگنال، دو دستگاه ثابت هستند. مثال هایی از این نوع سیگنال ها عبارتند از:
Wi-Fi: که اغلب در منازل و محیط های کاری به عنوان اینترنت بی سیم استفاده می شود.
Bluetooth: که در دستگاه هایی مانند تلفن همراه، هدست، بلندگو، کیبورد و ماوس بی سیم مورد استفاده قرار می گیرد.
ZigBee: که برای ارتباط درون یک شبکه ساختمانی (Building Area Network) مورد استفاده قرار می گیرد.
سیگنال های منبع متحرک: در این نوع از سیگنال ها، منبع فرستنده یا گیرنده یا هر دو، دستگاهی متحرک هستند. مثال هایی از این نوع سیگنال ها عبارتند از:
موبایل: که برای ارتباط با شبکه های مخابراتی استفاده می شود.
GPS: که برای پیگیری موقعیت جغرافیایی در ماشین ها و دستگاه های دیگر استفاده می شود.
RFID: که برای شناسایی و تعقیب اشیا در زنجیره تأمین (Supply Chain) و محیط های صنعتی استفاده می شود.
دسته بندی سیگنال های شبکه وایرلس براساس منبع فرستنده و گیرنده آنها مهم است، زیرا به عنوان یک مقدار مهم در تعیین پهنای باند و تأثیرات آنها بر دیگر دستگاه ها در شبکه، مورد بررسی قرار می گیرد.
پرسش‌های متداول
آیا استفاده از نرم‌افزارهای ضد ویروس کافی است؟
استفاده از نرم‌افزارهای ضد ویروس تنها یکی از راهکارهای افزایش امنیت است. بهتر است اقدامات دیگری همچون به‌روزرسانی سیستم و رعایت شیوه های امنیتی را نیز انجام دهید.
۲. آیا فایروال لزومی دارد؟
بله، فایروال به شما کمک می‌کند تا ترافیک ورودی و خروجی کامپیوتر خود را کنترل کنید و از دسترسی غیرمجاز به اطلاعات جلوگیری کنید.
۳. آیا رمزهای پیچیده نیاز است؟
بله، استفاده از رمزهای پیچیده و قوی می‌تواند از دسترسی غیرمجاز به اطلاعات شما جلوگیری کند و امنیت را بهبود بخشد.
۴. چگونه می‌توانم از شبکه‌های امن VPN استفاده کنم؟
شما می‌توانید از نرم‌افزارهای VPN موجود برای کامپیوتر خود استفاده کنید و از طریق آنها به شبکه‌های امن متصل شوید.
۵. پشتیبان‌گیری منظم چه تأثیری مثبتی دارد؟
انجام پشتیبان‌گیری منظم از اطلاعات مهم شما می‌تواند در صورت هرگونه حمله نفوذی یا از دست دادن اطلاعات، آنها را مجدد بازیابی کرد و از دست دادن داده‌های مهم به کلی، جلوگیری کند.
