تاريخ الاتصالات اللاسلكية في سطور
كل مرة بتبعت رسالة أو بتتفرج على فيديو، إنت بتستفيد من أكتر من 150 سنة اكتشافات. من معادلات على ورق لعالم كله متوصّل — يلا نمشي ورا المحطات المهمة.
توقّع ماكسويل
جيمس كلارك ماكسويل جمع الكهرباء والمغناطيسية في أربع معادلات. وتوقّع إن الـ electromagnetic waves (الموجات الكهرومغناطيسية) تقدر تنتشر في الفضاء بـسرعة الضوء — قفزة نظرية مكانش فيه تجربة لسه أثبتتها.
μ₀ وε₀ تابتين تقدر تقيسهم على الترابيزة بمغناطيس وألواح مشحونة. ركّبهم على بعض تطلعلك سرعة الضوء — يبقى الضوء نفسه لازم يكون electromagnetic wave.
هيرتز بيثبتها
هاينريش هيرتز بنى جهاز إرسال واستقبال بالشرارة، وولّد electromagnetic waves وكشفها. وأثبت إنها بتنعكس وبتنكسر وبتستقطب — زي الضوء بالظبط. ماكسويل كان عنده حق.
أول إرسال لـماركوني
جولييلمو ماركوني نقل النظرية للتطبيق — من 2 كم لـ3,400 كم عبر الأطلسي، بمساعدة الـ ionosphere (الأيونوسفير).
الاستخدامات البحرية والعسكرية
الراديو بقى شريان حياة للسفن. وكان دوره حاسم في إنقاذ أرواح في كارثة التيتانيك سنة 1912.
عصر البث الإذاعي
بث راديو الـ AM التجاري انتشر جامد. محطات زي KDKA في بيتسبرج وصّلت الأخبار والمزيكا على طول لـملايين البيوت — أول وسيلة لاسلكية للجماهير.
راديو FM والرادار
تضمين التردد (FM) جاب جودة صوت أحسن. والحرب العالمية التانية زقّت تطوير الرادار عشان يكشف الطيارات والسفن.
الجيل الأول — الموبايل
شبكات analog (تناظرية) بتخلّيك تتكلّم وإنت ماشي. الأجهزة كانت تقيلة وغالية، بس كانت بذرة الثورة.
الجيل التاني — الـ digital
معيار GSM في فنلندا نقل الإشارات من analog لـdigital (رقمية). أكبر قفزة في تاريخ الاتصالات المحمولة.
- SMS — الرسايل النصية اتولدت
- التشفير — المكالمات بقت خصوصية
- الكفاءة — مستخدمين أكتر على كل برج
- الانتشار — بسعر في متناول الكل
ولادة WiFi
معيار IEEE 802.11 عمل الشبكات اللاسلكية، وبعده جه Bluetooth سنة 1999 للوصلات القصيرة بين الأجهزة. من لابتوبات المكاتب لـالاتصال اللي موجود في كل حتة ومعتمدين عليه النهارده.
c هي سرعة الضوء، وf الـ frequency، وλ طول الموجة الواحدة. السرعة ثابتة، فكل ما الـ frequency تعلى، الموجة تقصر.
الجيل التالت — النت على الموبايل
النت بقى في جيبك لأول مرة. تتصفّح الويب وتشوف الإيميل وتشغّل تطبيقات من موبايلك. ومهّد الطريق لـثورة الـ smartphones.
- تصفّح الويب على الموبايل
- الإيميل في أي مكان
- متاجر التطبيقات بدأت تظهر
- بداية ثورة الـ smartphones
الجيل الرابع LTE
الـ LTE جاب نت سريع للموبايل. الفيديو والألعاب واقتصاد التطبيقات كله ماشي على شبكات 4G.
شبكات الجيل الخامس
latency (زمن استجابة) قريبة من الصفر، وأجهزة كتير جدًا متوصّلة، وسرعات توصل لـ10 Gbps. نوع جديد خالص من التطبيقات بقى ممكن.
- عربيات بتسوق نفسها — قرارات في جزء من الثانية
- جراحة عن بُعد — تأخير مش أكتر من كام millisecond
- الـ IoT (إنترنت الأشياء) — مليارات الأجهزة المتوصّلة
- الجيل السادس لسه تحت البحث (~2030)
الخيوط المشتركة
لو بصّيت على 150 سنة، هتلاقي أربع أنماط بتتكرر:
- النظرية بتسبق التطبيق — ماكسويل جه قبل الراديو العملي بـ30 سنة
- كل جيل بيبني على اللي قبله — الـ 5G بتستخدم أساليب اتظبطت على مدار عشرات السنين
- الـ spectrum (الطيف) مورد نادر — كل جيل لقى طرق ذكية يشارك بيها الترددات المحدودة
- الـ digital بيكسب — النقلة من 1G لـ2G كانت أكبر قفزة
اتعلّمت إيه
من توقّع ماكسويل النظري سنة 1865 لحد خمس أجيال من الشبكات الخلوية — نفس الـ electromagnetic waves اللي هيرتز كشفها في معمله هي اللي شايلة البيانات بتاعتك دلوقتي.