شبكة لاسلكية

• الشبكات اللاسلكية هي أي نوع من الشبكات الحاسوبية التي تعمل على نقل المعلومات بين العُقَد من دون استخدام الأسلاك (التوصيلات). إن هذا النوع من الشبكات ينفّدةً مع نظم نقل المعلومات بالتحكم عن بُعد من خلال استخدام أمواج كهرومغناطيسية كالأمواج الراديوية كحامل لإشارة المعلومات. وهذا التنفيذ يتم عادةً في الطبقة الفيزيائية من الشبكة...

الحاجة إلى الشبكات اللاسلكية networkswireless

1. الحاجة إلى وصلة فيزيائية حيث يتوجب على الجهاز الاتصال إلى منفذ ثابت مما جعل عدد العقد ضمن الشبكة يميل إلى الثبات، # إضافة إلى تقييد المستخدم في مكان معين دون إمكانية ت

إضافة إلى الانتشار الواسع للحواسب يمكن القول بأن الميزات التي قدمتها ال WLAN للأجهزة المحمولة والمفكرات الإلكترونية قد أدت إلى زيادة الطلب على هذه التقنية الجديدة والتي ستلعب دوراً هاماً في حياتنا الإلكترونية في المستقبل القريب حيث يتوجه العالم في العصر الحديث إلى استبدال النظام السلكي الذي تم الاعتماد عليه في العقود الماضية والانتقال إلى عصر جديد من الأجهزة اللاسلكية

ملاحظة: تجدر الإشارة إلى الاختلاف بين ال (Wide Area Network (WAN و(Wireless LAN (WLAN والتي ترسل المعلومات الرقمية إلى مسافات طويلة باستخدام الأنظمة الخلوية بمعدل نقل بيانات منخفض إضافة حاجتها إلى بنية تحتية ذات تكلفة عالية... نقله لأن هذا الأمر يتطلب قطع الاتصال مع الشبكة وإعادة الاتصال من موقع آخر

1. أما إذا أردنا إضافة عقدة جديدة إلى الشبكة فهذا يعني المزيد من التوصيلات السلكية

والمزيد من المساحة وهذا ما يؤدي بدوره إلى زيادة التكلفة. إن هذه العوامل قد أدت إلى صعوبة في إنشاء هذه الشبكات وارتفاع سعرها مما دعا إلى ضرورة تعديلها بحيث تتلاءم مع متطلبات العصر ،بناءً عليه بدأ التوجه إلى استخدام الشبكات اللاسلكية (Wireless LAN) والتي قدمت الحلول للمشاكل التي عانت منها الشبكات السلكية، حيث أعطت مرونة كبيرة في عملية إضافة عقدة جديدة إلى الشبكة دون الحاجة إلى المزيد من التوصيلات السلكية، والأهم هو إمكانية التنقل بحرية مع الجهاز المحمول ضمن مجال الشبكة ،هذا مع الأخذ بعين الاعتبار الكلفة المنخفضة لهذه الشبكات.

تعريف الشبكات اللاسلكية

الشبكات المحلية اللاسلكية (WLAN) أصبح الآن بإمكان الشخص التنقل في اي مكان يريده وحتى بالأماكن العامة وهو حاملا جهاز الحاسب المحمول أو ال(لاب توب) وبدون اي أسلاك يستطيع ان يرسل أو يتلقى اي بريد إلكتروني والتصفح في الإنترنت بحريه كامله وأصبح بإمكان المسافرين في الأول من أبريل 2004 على متن طائرات شركة طيران المانيه خلال الرحلات عبرت المحيط الأطلسي استخدام المحمول للاتصال بالإنترنت وكل هذا بفضل التقنية الجديدة وهي الشبكات المحلية اللاسلكيه (WLAN \wireless local area network) وتسمح هذه التقنية بالاتصال بشبكة الإنترنت عبر إشارة الراديو (radio frequency/RF) بدلا من الاتصال عبر الأسلاك. اما النقاط الساخنة فهي عباره عن الأماكن التي يستطيع الشخص فيها استخدام تقنية الربط اللاسلكي بالإنترنت. ان عدد النقاط الساخنة وصل إلى مئات الالاف في جميع أنحاء العالم بحلول عام 2005 تعتمد تقنية النقاط الساخنة على عنصرين رئيسيين للاتصال:

بطاقة حاسب لاسلكي

1.بطاقات الحاسب اللاسلكيه (wireless computer cards) وقد تكون موجوده بالجهاز المحمول أو أي جهاز اخر أو قد تكون قابلة للاضافه به.تحتوي هذه البطاقه على هوائي داخلي أو خارجي.

جهاز نقطة وصول لاسلكي

2.نقطة الوصول (access point) التي تصل الشبكات المحلية اللاسلكيه بشبكة الإنترنت. اما بالنسبة للطائرات التي تحتوي على نقاط ساخنه فيتم حل مشكلة نقطة الوصول عبر هوائي خارج الطائرة مرتبط باقمار صناعيه خاصه تصله بالشبكة عبر محطات استقبال ارضيه.

بالنسبة للسرعه والتكلفه فان تقنية الشبكات المحلية اللاسلكيه باستخدام إشارات الراديو (WLAN) بالمقارنه بالتقنيات الأخرى فقد استطاعت التغلب على مشكلة نقل المعلومات لاسلكيا لمسافات بعيده نسبيا بتكلفه معتدلة"فمثلا تفوقت على تقنية نقل المعلومات عبر الأشعة تحت الحمراء حيث كانت محدودة لمسافات لا تزيد عن 20 مترا وهي غير قادرة على اختراق الحواجز، أيضا تفوقت على تقنية Universal Mobile Telecommunications System المستخدمة في الهاتف المحمول؛ لأن نقل المعلومات في تقنية WLAN أسرع بكثير وبتكاليف معتدلة؛ ولأن تقنية UMTS في الهاتف المحمول غير متواجدة بكميات كافية في السوق حاليا. هذه مقارنه بين الشبكات السلكية (Wired) واللاسلكية (Wireless LAN) الشبكات اللاسلكيه أصبحت أكثر استعمالا في المؤسسات والبيوت.

أنواع الشبكات اللاسلكية

شبكات PAN (شبكة المناطق الشخصية)

• شبكات المناطق الشخصية (Wireless Personal Area Network) هي الشبكات التي تصل بين أجهزة ضمن مساحة صغيرة نسبياً, عادةّ ما تكون هذه المساحة ضمن مجال يمكن لشخص الوصول إلى جميع أجزائه. كمثال على ذلك, فإن تقنية البلوتوث تقوم مثلاً بربط حاسوب شخصي مع سماعات. وكذلك فإن تقنية الـ ZigBee تدعم تطبيقات هذا النوع من الشبكات.

شبكات WLAN

• شبكات المناطق المحلية (Wireless Local Area Network) هي النوع الأكثر شيوعاً من الشبكات اللاسلكية. تقوم بربط الأجهزة على مسافة أبعد من النوع السابق كمنزل أو مكتب أو حتى بناء وفي بعض الأحيان تمتد لتغطي عدة كيلومترات. معظم الشبكات LAN تعتمد على المعيار IEEE 802.11 الذي يحتوي على معايير للشبكات اللاسلكية المحلية التي تعمل في الحزم الترددية 2.4, 3.6 و 5 GHz وتضم عدداً من البروتوكولات المختلفة. ان الخصائص المهمة لهذه الشبكة بالمقارنه مع شبكه الـ WAN هي أنها تنقل البيانات بسرعات أعلى بكثير حيث تقوم بنقل البيانات بسرعه 10 إلى حدود 10000 ميجابت لكل ثانيه Mbps. الشبكات المحلية الحالية - غير اللاسلكية على الأغلب هي مستنده على معيار الايثرنت.
• واي فاي وهو اسم مستخدم بصورة شائعة كبديل عن التسمية IEEE 802.11 مع أن هذا الاستخدام خاطئ من الناحية العلمية. لأن Wi-Fi هو شعار لشركة يدل على إمكانية اتصال الأجهزة التي تتبع المعيار السابق معاً.
• شبكات لاسلكية محدّدة (Fixed Wireless Data): وهي شبكات لاسلكية تُستخدم لتحقيق اتصال بين جهازين أو شبكتين في مكانين مختلفين. يتم ذلك من خلال استخدام موجات صغرية أو أشعة ليزرية على مدى خط البصر (Line of Sight) وغالباً ما يُستخدم هذا النوع من الشبكات لربط شبكات في أبنية متجاورة دون الحاجة إلى ربط هذه الأبنية فيزيائياً مع بعضها.

شبكات MAN

• شبكات المناطق الكبيرة (Metropolitan Area Network) تقوم بربط عدة شبكات LAN مع بعضها البعض لتحقيق شبكة لاسلكية تمتد على رقعة جغرافية متوسطة الحجم مثل عبر حرم جامعي أو مدينة. الخدمة التي تؤديها مشابه للخدمة التي يقوم بها مزود الإنترنت (ISP).
• WiMAX هو التعبير المستخدم للإشارة إلى هذا النوع من الشبكات ويتناوله المعيارين IEEE 802.16d و IEEE 802.16e الموضوعين من قبل جمعية مهندسي الكهرباء والإلكترونيات.

هناك ميزتان لهذا النوع من الشبكات

1. حجم هذا النوع من الشبكات أكبر من الـ LAN. العديد من الـ MAN تغطي منطقه بحجم مدينة وبعضها تغطي مجموعه من البنايات أي ما يعادل مساحه قطر ما بين 5 إلى 50 كيلومتر.
2. الـ MAN تعمل كشبكه ذات سرعات عاليه لتسمح بمشاركه المصادر المحلية الإقليميه. كثيرا ما تُستخدم لتزويد أو دعم اشتراك الاتصال مع شبكات أخرى باستخدام وصله للـ WAN.

=== شبكات الأجهزة الخلوية ===

• إن التطور الذي حصل في الآونة الأخيرة في مجال PCS: وهي شبكة رادوية تُستخدم من قبل بعض مستخدمي الهواتف الخليوية في أميركا الشمالية.

الشبكات الخليوية مكنّنا من نقل معطيات ومعلومات عن طريق هذه الشبكات بالإضافة إلى الهدف الأساسي منها ألا وهو نقل المحادثات بين جهازين خلويين:

• النظام العالمي للمواصلات الجوالة (Global System for Mobile Communications (GSM: وهو معيار لاتصال الأجهزة الهليوية مع بعضها. يتألف من 3 أنظمة أساسية: النطام القاعدي (Base Station System), نظام العمليات والمساعدة (Operation and Support System) ونظام التحويل (Switching System). عند القيام بمكالمة, يتم الاتصال أولاً مع النظام القاعدي الذي يقوم بالاتصال مع نظام العمليات والمساعدة الذي يقوم بدوره بالاتصال مع نظام التحويل وأخيراً, يقوم هذا النظام بإيصال المكالمة إلى وجهتها. يعد نظام الـ GSM أكثر أنظمة الاتصالات الخليوية شيوعاً حيث يُقدّر أن %80 من الهواتف الخليوية في العالم تعمل على هذا النظام.
• خدمة الاتصالات الشخصية Personal Communications Service

استخدامات الشبكات اللاسلكية

• لعبت الشبكات اللاسلكية دوراً كبيراً في الاتصالات العالمية منذ الحرب العالمية الثانية فعن طريق استخدام الشبكات اللاسلكية, يمكن إرسال معلومات لمسافات بعيدة عبر البحار بطريقة سهلة ,عمليّة وموثوقة. منذ ذلك الوقت, تظورت الشبكات اللاسلكية بشكل كبير وأصبح لها استخدامات كثيرة في مجالات واسعة, نذكر منها:

1. الهواتف الخليوية تشكل أنظمة شبكات ضخمة حول العالم يزداد استخدامها يومياً للتواصل بين أشخاص من جميع أنحاء العالم.
2. إرسال معلومات كبيرة الحجم لمسافات شاسعة أصبح ممكناً من خلال الشبكات اللاسلكية من خلال استخدام الأقمار الصناعية للتواصل.
3. الاتصالات العاجلة - كاتصال أفراد الشرطة مع بعضهم - أصبحت أسهل بكثير باستخدام الشبكات اللاسلكية.
4. أصبح بإمكان الأفراد والشركات على حدّ سواء استخدام هذه الشبكات لتوفير اتصال سريع سواءً كان ذلك على مسافات قريبة أو بعيدة.
5. من أهم فوائد الشبكات اللاسلكية هو استخدامها كوسيلة رخيصة وسريعة للاتصال بالإنترنت في المناطق التي لا توجد فيها بنية تحتية تسمح بتوفير هذا الاتصال بشكل جيد كما هو الحال في معظم الدول النامية.

إيجابيات وسلبيات استخدام الشبكات اللاسلكية

• من أهمها التي جعلتها تنتشر بشكل كبير وتحلّ محل الشبكات السلكية:

1. المرونة (wirelessness): للشبكات اللاسلكيه فوائد أكثر من الشبكات السلكيه وإحدى هذه الفوائد المرونه إذ تمر موجات الراديو بالحيطان والحاسوب اللاسلكي يمكن أنت يكون في أي مكان على نطاق الاكسس بوينت.
2. سهولة الاستخدام: الشبكات اللاسلكيه سهلة إلى الاعداد والاستعمال فقط برنامج مساعد وتجهيز الحاسوب النقال أو الدسك توب ببطاقة شبكة اصالات لاسلكيه وهناك حواسب مجهزه بهذه البطاقه مثل أجهزة سنترينو.
3. التخطيط: ان الشبكات السلكيه واللاسلكيه يجب أن تكون مخططه بدقه ولكن الاسوء في الشبكات السلكيه انه يجعل منظر الجدران غير مرتب وتعدد الاجهزة يكلف في عملية الصيانه ان مكونات الشبكات السلكيه هي(كابلات ،سويتش، هب، مسير......الخ) لذلك يجب أن نخطط لها بعنايه اما بالنسبة للشبكات اللاسلكيه فهي أسهل بكثير من ذلك المنطق ولكن يجب أن نخطط لهذه الشبكات لانماط الاستعمال الفعليه
4. مكان الاجهزه: الشبكة اللاسلكيه يمكن تكون مخفيه يمكن ان توضع من وراء الشاشات و هذه الشبكات مناسبه تماما للأماكن أو المواقع التي يكون من الصعب ربط شبكه سلكيه فيها مثل المتحف البنايات القديمة.
5. المتانه: شبكات اللاسلكي ممكن ان تكون متينه ولكن ممكن ان تعاني من التداخل الاذاعي من الأجهزة الأخرى والأداء يمكن ان يضعف عند محاولة المستخدمين استعمال نفس الاكسس بوينت.
6. الأسعار: ان أسعار الشبكات اللاسلكيه كانت غاليه كانت بطاقة الـ PCIاللاسلكيه تكلف 100 يورو عام 2000 وفي نهاية 2004 أصبحت تكلف 30 يورو فقط وهذا يعني ان الأسعار الآن ليست عاليه وان الشبكات اللاسلكيه أصبحت اختيار الكثير من مستخدمي البيوت.

• على الرغم من هذه الفوائد, فإن الشبكات اللاسلكية لا تخلو من بعض المشاكل لعل أهمها:

1. مشكلات التوافق: فالأجهزة المصنوعة من قبل شركات مختلفة قد لا تتمكن من الاتصال مع بعضها أو قد تحتاج إلى جهد إضافي للتغلب على هذه المشاكل.
2. إن الشبكات اللاسلكية تكون غالباً أبطأ من الشبكات الموصولة مباشرةً باستخدام تقنيات الإيثرنت Ethernet.
3. الشبكات اللاسلكية أضعف من حيث حماية الخصوصية لأن أي شخص ضمن مجال تغطية شبكة لاسلكية يمكنه محاولة اختراق هذه الشبكة. من أجل حل هذه المشكلة, يوجد عدة برامج تؤمن حماية للشبكات اللاسلكية مثل الخصوصية المكافئة للشبكات السلكية (Wired Equivalent Privact (WAP التي لم تؤمن الحماية الكافية للشبكات اللاسلكية والـ (Wi-Fi Protected Access (WPA التي أظهرت نجاحاً أكبر في منع الاختراقات من سابقتها.

مخاوف صحية من الشبكات اللاسلكية

• في الآونة الأخيرة, ازدادت المخاوف من مخاطر الشبكات اللاسلكية والحقول الكهرومغناطيسية التي تولّدها على الرغم من عدم وجود أدلة قاطعة تثبت صحة هذه الإداعاءات. فعلى سبيل المثال, رفض رئيس جامعة Lakehead في كنداإنشاء شبكة لاسلكية ضمن حرم الجامعة بسبب دراسة تقول أن تأثير التعرض للحقول الكهرومغناطيسية الناتجة عن الشبكات اللاسلكية على الإصابة بسرطانات وأورام يجب أن يُدرس بشكل أكبر قبل تحديد مدى هذا التأثير.

البروتوكول IEEE 802.11

المقالة الأصلية: آي إي إي إي 802.11

البنية الطبقية للمعمارية IEEE 802.11

1. الطبقة الفيزيائية: هي طبقة مجسمة تتألف من مجموعة من المكونات الفيزيائية وهي تعتمد عادة على إحدى التقنيات الثلاث التالية :

• الأشعة تحت الحمراء (Infrared (IR
• الطيف متغير الترددات (Frequency Hopping Spread Spectrum (FHSS
• الطيف ذو التردد المباشر (Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS

كما تؤسس على هذه الطبقة باقي طبقات البروتوكول والتي تكون مسؤولة عن عملية التخاطب لإنجاز نقل البيانات.

2. طبقة MAC: طبقة مراقبة الوصول الإعلامي. تعرف هذه الطبقة طريقتين مختلفتين للوصول : . وظيفة التنسيق الموزع Distributed Coordination Function . وظيفة التنسيق النقطي Point Coordination Function ملاحظة : إن الـ MAC Layer تتوضع عند قمة الطبقة الفيزيائية، وبدوره عامل التنسيق الموجه يتوضع على قمة عامل التنسيق الموزع.

تطور البروتوكول 802.11

ظهر في بداية الأمرالبرتوكول 802.11 ولكنه لم يستخدم كثيراً لأنه استبدل بتطويراته802.11.b بسبب المعدل القليل لنقل البيانات وقد استخدم الآلية CSMA/CA ومن ثم ظهر العديد من التطويرات له مثل 802.11.a ويدعم مجال نقل بيانات من 25 إلى 54 ميغا بايت ولكنه يعاني من مشكلة المدى الخاص بشبكته حيث أنه يدعم حتى 50 متر.

وفي نفس الوقت ظهر 802.11.b.b الذي يمتاز عن سابقه بالمدى الخاص بالشبكة حيث يصل حتى 100 متر ولكن بمشكلة أن معدل نقل البيانات أقل من 6.5 إلى 11 ميغا بايت فقط.

لذلك ظهرت الحاجة لبروتوكول يحقق مزايا البروتوكولين معاً فظهر البروتوكول 802.11.g والذي يحقق الميزتين من مجال الشبكة 100 متر ومعدل نقل البيانات 25 إلى 54 ميغا بايت.

وهناك تطويرات كثيرة على الطريق مثل 802.11.n والذي شارف على الصدور، بالإضافة إلى 802.11.s، و802.11.k وغيرها ولكنها قيد الدراسة. ومن المواقع العربية التي تعنى بالشبكات اللاسلكية موقع يسمى واي فاي عرب

ماركات معروفة متخصصة في الشبكات اللاسلكية

• دي - لينك
• speedtouch
• لينكسيس
• بوفالو (توضيح)
• مايكروتك
• PheeNet
• ALFA
• Aircord
• NetGear
• Saxnet
• تي بي-لينك

قراءات خارجية

• Wireless Networking in the Developing World: A practical guide to planning and building low-cost telecommunications infrastructure (PDF) (ط. 2nd). Hacker Friendly LLC. 2007. ص. 425.

وصلات خارجية

• Wireless على مشروع الدليل المفتوح