صفحة ٣٥٠
انظر إلى رأس الصفحة، حيث يبدأ الدرس الثاني عن شبكات النقال وشبكات الأقمار الصناعية. لقد تطورت تقنيات الاتصال لتسهيل حياة الإنسان، وهذا الدرس يأخذك في رحلة تعرفك على هذه الشبكات وتأثيرها على حياتك اليومية، بما في ذلك نظام تحديد المواقع العالمي وقوانين حماية الخصوصية. انظر أسفل الصفحة إلى تعريف شبكة النقال: هي شبكة خلوية تتكون من محطات مركزية ومراكز تحويل رقمية وهواتف نقالة. المحطة المركزية، أو ما تسمى Base Stations، توفر الاتصال بين الأجهزة النقالة وشبكة الهواتف العامة. انظر إلى المكونات الثلاثة للمحطة المركزية الظاهرة أمامك في النص: هوائيات الميكروويف، وبرج الإرسال، ومحطة التجهيزات. تملأ هذه المكونات شبكة الاتصالات وتجعل الاتصال اللاسلكي ممكناً بين الأجهزة الموزعة في كل مكان داخل المدينة كما تراه في الصورة الخلفية.
صفحة ٣٥١
انظر إلى أعلى الصفحة، حيث يغطي كل برج منطقة جغرافية محددة تسمى خلية، وصُمِّمت هذه الخلايا لضمان بقاء المستخدم ضمن نطاق المحطة. تحدد عوائق مثل الأشجار والمباني حجم المدى وتغطية كل خلية. ولكل محطة مركزية حد أقصى للنطاق الترددي المتاح للإنترنت، ويقوم مزودو الخدمة بزيادة هذا النطاق للاستجابة لتزايد المشتركين. انظر إلى أسفل الصفحة للتعرف على أجيال شبكات النقال، وابدأ بالجيل الأول 1G الذي ظهر في ثمانينات القرن الماضي. استخدم هذا الجيل نظام الهواتف النقال التناظري AMPS وكان يسمح بالمكالمات الصوتية فقط بين المشتركين في نفس البلد، بمعدل نقل بيانات ضعيف يصل إلى 24 كيلو بت في الثانية، وهي تقنية تم استبدالها حالياً بمعايير رقمية جديدة متطورة كما يظهر جهاز الجيل الأول في الصورة الجانبية.
صفحة ٣٥٢
انظر إلى تطور شبكات النقال، حيث جاء الجيل الثاني 2G ليحل محل الجيل الأول مع ظهور النظام العالمي للاتصالات المتنقلة GSM في فنلندا عام 1991. مكَّن هذا الجيل المستخدمين من خدمات الرسائل القصيرة SMS ورسائل الوسائط المتعددة MMS، ووصل معدل نقل البيانات فيه إلى 64 كيلو بت في الثانية، مع استخدام إشارات رقمية تستهلك طاقة أقل مقارنة بالتناظرية. بعده جاء الجيل الثالث 3G ليقدم مجموعة معايير جديدة مثل UMTS وتقنية CDMA2000، دمجت ميزات الجيل الثاني مع بروتوكولات جديدة لترتفع سرعة نقل البيانات حتى 2 ميجابت في الثانية، مما سمح بمكالمات الفيديو والتلفزيون النقال. ثم جاء الجيل الرابع 4G ليوفر سرعات أعلى تصل إلى 1 جيجابت في الثانية بانخفاض كبير في زمن الوصول. انظر إلى أسفل الصفحة حيث تلاحظ تقنية دمج شبكات الجيل الرابع Bridge mode التي توفر اتصالاً احتياطياً عند فشل اتصال النطاق العريض الأساسي.
صفحة ٣٥٣
انظر إلى أعلى الصفحة حيث تشاهد الجيل الخامس 5G، أحدث جيل من شبكات النقال. يعتمد على ثلاث ركائز: سرعات أعلى، شبكة واسعة، وزمن وصول أقل، بسرعات قصوى تصل إلى 10 أو 20 جيجابت في الثانية. هذا التطور الهائل سيمكن تقنيات مثل السيارات ذاتية القيادة والواقع الافتراضي. انظر إلى الجدول المقارن بين سرعتين: السرعة المثالية في مخبر قياس، والسرعة الفعلية التي يجدها المستخدم بجهازه. انظر في منتصف الصفحة إلى الخريطة التي تبين إنجاز المملكة العربية السعودية في عام 2020، حيث حققت المرتبة المائة والأربعين عالمياً في مؤشر سرعة الإنترنت المتنقل، وجاءت مدينة الرياض في المرتبة الثالثة عالمياً وفق قياسات Open signal لعام 2021، وجاءت المملكة في المركز السادس عالمياً من بين أكثر الدول التي تتمتع بسرعة تحميل البيانات في شبكات الجيل الخامس. انظر إلى المخطط الزمني أسفل الصفحة الذي يلخص تطور الأجيال من 1G إلى 5G.
صفحة ٣٥٤
انظر إلى أعلى الصفحة للتعرف على الأقمار الصناعية. القمر الطبيعي هو القمر الذي تراه في السماء، أما القمر الصناعي Satellite فهو آلة من صنع الإنسان يتم إطلاقها للفضاء لتدور حول الأرض أو الكواكب الأخرى بمدار محدد. انظر إلى شبكات الأقمار الصناعية وكيف تستخدم في وظائف الاتصالات وتتميز بقدرتها على تغطية مسافات أكبر وعرض نطاق تردد مشترك مختلف تماماً عن الشبكات الأرضية. انظر إلى المربع البنفسجي الذي يحدد ثلاث فئات من المدارات حول الأرض: مدار أرضي مرتفع أو مدار ثابت بالنسبة للأرض وهو GEO، ومدار أرضي متوسط وهو MEO، ومدار أرضي منخفض وهو LEO. انظر إلى الرسم التوضيحى لهذه المدارات الثلاثة باللون الأخضر والأصفر والأزرق وكيف تحيط بكرة الأرض. تذكر المعلومة أسفل الصفحة أن هناك 7389 قمرًا صناعيًا يدور حول كوكب الأرض وفق إحصاء أبريل 2021.
صفحة ٣٥٥
انظر إلى كيفية الوصول إلى الإنترنت عبر الأقمار الصناعية، والذي يستهدف الأشخاص الذين لا يستطيعون الوصول إلى نظام مزود الخدمة على الأرض، حيث يتطلب الأمر وجود طبق الأقمار الصناعية ووجود اتصال مستمر بالقمر الصناعي. لاحظ أن هذا النوع أكثر تكلفة وأبطأ أحياناً من الاتصال الأرضي بسبب فترة الانتظار Latency، وهي المدة التي تستغرقها المعلومات في إجراء رحلة ذهاب وإياب عبر اتصال القمر الصناعي. انظر إلى أسفل الصفحة حيث يبدأ شرح نظام تحديد المواقع العالمي GPS، وهو نظام للطلاء والملاحة عبر الأقمار الصناعية طورته وزارة الدفاع الأمريكية في السبعينات. تتكون شبكة GPS من حوالي 30 قمرًا صناعيًا تدور حول الأرض مرتين في اليوم. انظر إلى الرسم التوضيحي للشخص الذي يحمل جهازاً ويتصل بثلاثة أقمار صناعية A وB وC، لتعرف أن الجهاز يقيس المسافة بينه وبين كل قمر صناعي ليحدد موقعه الجغرافي عبر عملية التثليث المساحي.
صفحة ٣٥٦
انظر إلى أعلى الصفحة لتقنية التعقب باستخدام نظام GPS وكيف يتم تضمين هذا النظام في الأجهزة كالهواتف النقالة والمركبات لمعرفة مسارات سيرها. انظر إلى التصنيف الرئيس لأجهزة التعقب: أجهزة تعقب نشطة، وأجهزة تعقب غير نشطة. انظر إلى الجدول المقارن بين النوعين؛ الأجهزة النشطة تقوم بالتعقوب الفوري المستمر وترسل فورياً للبيانات إلى أجهزة مركزية كالخوادم، وهي مرتفعة التكلفة وتتطلب اشتراكاً مدفوعاً. أما الأجهزة غير النشطة فلا تقوم بالتعقوب الفوري المستمر، بل تراقب وتخزين البيانات في ذاكرتها الداخلية لتحميلها في جهاز الحاسب لاحقاً لتحليلها، وهي قليلة التكلفة ولا تتطلب اشتراكات مدفوعات. انظر إلى المربع الوردي أسفل الصفحة الذي يخبرك بوجود أنظمة أخرى للملاحة عبر الأقمار الصناعية بالإضافة إلى GPS، مثل نظام بيدو الصيني BeiDou ونظام نافيك الهندي NAVIC ونظام الأقمار الصناعية الياباني كوازي زينيith Quasi-Zenith.
صفحة ٣٥٧
انظر إلى أعلى الصفحة حيث تجد نظام تحديد المواقع غاليليو Galileo الذي طوره الاتحاد الأوروبي من خلال وكالة الفضاء الأوروبية للأغراض المدنية. اشتق اسمه من اسم عالم الفلك غاليليالي غاليلي، ويتألف من 24 قمرًا صناعيًا بالإضافة إلى ستة أقمار احتياطية في ثلاثة مدارات أرضية متوسطة على ارتفاع 2322 كم فوق الأرض. يهدف النظام إلى تمكين المستخدمين الأوروبيين من الاستقلال عن الأنظمة الأخرى مثل GPS الأمريكي أو GLONASS الروسي في عمليات البحث والإنقاذ، ويوفر إمكانية تحديد الموقع بدقة في حدود متر واحد. انظر إلى منتصف الصفحة لتعرف أن تطور صناعة التعقب الإلكتروني أصبح مثيراً ومخيفاً في ذات الوقت، حيث تراقب المواقع الإلكترونية سلوكك وتجمع معلومات عن أنماط تصفحك. انظر إلى المربع الوردي الذي يوضح أن الكاميرات أصبحت أصغر حجماً ويمكن إخفاؤها بسهولة في الهواتف والنظارات. انظر إلى أسفل الصفحة لتقرأ عن قوانين الخصوصية التي وضعتها هيئة الاتصالات وتقنية المعلومات في المملكة العربية السعودية لحماية البيانات الشخصية.
صفحة ٣٥٨
انظر إلى صفحة التمارين وابدأ بالتدريب الأول، والمطلوب منك هو استكمال المعلومات في الجدول الآتي بالرجوع إلى المصادر أو شبكة الإنترنت، حيث تملأ خانات السرعة والمميزات والسنة لكل جيل من أجيال الهاتف النقال من الجيل الأول 1G وحتى الجيل الخامس 5G. انظر إلى التدريب الثاني، والمطلوب قراءة الجمل السبعة بعناية والبحث عن الخطأ في كل جملة ثم تصحيحها في الفراغ أسفلها. فمثلاً، العملية تبدأ بالنظر إلى الجملة الأولى التي تقول إن الجيل الثاني من شبكات النقال ظهر مع اختراع التقنية الخلوية، وعليك التفكير في متى ظهرت التقنية الخلوية حقاً لتصحح الخطأ. انظر إلى الجملة الثانية والثالثة والرابعة والخامسة والسادسة والسابعة، واقرأ كل جملة واكتشف ما يخالف المعلومات التي درستها في الصفحات السابقة لتكتب التصحيح الصحيح بخط واضح.
صفحة ٣٥٩
انظر إلى تدريب 3 في أعلى الصفحة، حيث يطلب منك تحديد الجملة الصحيحة والجملة الخطأ فيما يلي بوضع علامة في عمود صحيحة أو عمود خطأ. اقرأ العبارة الأولى: تصنف أجهزة التعقب إلى نشطة وغير نشطة، ثم انظر إلى درسك وتأكد هل هذا التقسيم صحيح أم خاطئ وضع العلامة في مكانها. اقرأ العبارة الثانية: نظام تحديد المواقع العالمي هو النظام العالمي الوحيد لتحديد الموقع عبر الأقمار الصناعية، وفكر هل توجد أنظمة أخرى مثل غاليليو وبيدو ونافيك لتعرف هل الجملة صحيحة أم خطأ. تابع قراءة العبارات الثلاث الباقية وضع إجابتك. انظر إلى تدريب 4 أسفل الصفحة، والمطلوب إكمال العبارات التالية بملء الفراغات بالكلمات المناسبة. اقرأ العبارة الأولى: تُسمى عملية تحديد موقع الشخص...، وابحث عن المصطلح العلمي الصحيح وضعْه في الفراغ. أكمل العبارات الباقية المتعلقة بأجهزة التعقب ونوعيها.
صفحة ٣٦٠
انظر إلى تدريب 5، والمطلوب منك زيارة موقع المنصة الجيومكانية الوطنية عبر الرابط المطبوع في الصفحة https://www.geoportal.sa، واكتشاف الأدوات والخدمات التي تقدمها، ثم مشاركة خبرتك مع زملائك في الصف. انظر إلى صورة واجهة المنصة الظاهرة في وسط الصفحة والتي تعرض نافذة البنية التحتية الجيومكانية مع الأيقونات المختلفة مثل الخارطة الرسمية للمملكة، والبلاغات الجيومكانية، والبيانات المفتوحة، وطلب بيانات جيومكانية. فكر في السؤالين: ما عدد أنواع الخرائط المتوفرة؟ وما ميزات الموقع الذي وجدته أكثر إثارة للاهتمام ولماذا؟ اكتب إجابتك في الأسطر الفارغة أسفل الصورة مستعيناً بما تشاهده على الشاشة.
صفحة ٣٦١
انظر إلى تدريب 6 في أعلى الصفحة، وهو السؤال الأخير في هذا الدرس. انظر إلى السؤال المطروح أمامك: باعترافك، ما سبب سعي الدول لاستحداث قوانين تتعلق بحماية البيانات الشخصية؟ فكر في كل ما قرأته عن التعقب الإلكتروني ومراقبة المواقع لأنشطتك وتصفحك، وكيف أصبحت الكاميرات أصغر حجماً وأكثر انتشاراً في الهواتف والنظارات، وكيف تسعى حكومة المملكة العربية السعودية عبر هيئة الاتصالات وتقنية المعلومات لحماية خصوصيتك ومعلوماتك الشخصية. استعن بهذه الأفكار لتكتب إجابتك المنطقية والوافية في الأسطر المخططة الفارغة أسفل السؤال.
