טכנולוגיות תקשורת

מתקשורת בטבע ועד לתקשורת הטכנולוגית

תקשורת היא כאמור פעולה או תהליך של העברת מידע ומסרים והיא מתקיימת בקרב כל היצורים החיים, לרבות ברמה המולקולרית הבין-תאית. בטבע מתקיימות ללא הרף אין-סוף צורות תקשורת, החל מזו המתרחשת בתוך הגוף החי, כמו העברת מידע גנטי באמצעות מבנים מולקולריים או העברת שדרים במוח באמצעות אותות חשמליים ומתווכים כימיים, המשך בתקשורת הקולית של שירת הציפורים או תקשורת חזותית ו"ריחנית" המתקיימת בין פרחים וחרקים, וכלה במחוות ובדיבור בין בני אדם.

מידע יכול לעבור מנקודה לנקודה, מנקודה לנקודות וההפך, או מנקודות לנקודות. אצלנו בני האדם מתבצעת התקשורת בין שני אנשים או יותר, וכשאנו נעזרים באמצעים טכנולוגיים אנחנו משתמשים באותות מלאכותיים כגון אותות מוצפנים ומסרים דיגיטליים, וכמו בטבע דואגים להמיר את המידע לאותות חשמליים ואחר כך להמיר אותו חזרה למידע. פעילות תקשורתית כוללת את השולח, את תוכן המסר ואת המקבל, ומחייבת שותפות תקשורתית בין השולח והמקבל. מידע יכול  לעבור בין השותפים לפעולת התקשורת בזמן אמת, כמו בשיחה, או בהפרשי זמן, כששולחים למשל מכתב בדואר או באימייל וכתוצאה מכך שידור המסר וקבלתו מתרחשים בזמנים שונים.

חזור

התפתחות אמצעי התקשורת

ככל שהתפתחו המדע והטכנולוגיה כן גדלה והתפתחה התקשורת בין בני האדם, הן באופייה הן בצפיפותה. התקשורת הקדומה התבססה על מסרים שהועברו על-פה, אפילו למרחקים, באמצעות שליחים. אחר כך הופיעה התקשורת הסמלית – העברת מסרים באמצעות סמלים שנחרתו או צוירו על  אבנים וסלעים, בציורי מערות למשל. לפני כ-5,500 שנה החלו להופיע סימני הכתב, שנחרתו על  אבן וחרסית או שהוטבעו בטיט. נעשה גם שימוש בעורות בעלי-חיים ובפפירוס, שיוצר מגזע צמח הגומא.

כתב יתדות שומרי קדמון מהמאה ה- 26 לפנה"ס

חזור

טכנולוגיות תקשורת ומערכות תקשורת: סוגים

מערכות התקשורת  והרשתות של היום פרוּשֹות ברחבי העולם, ונשענות על סוגים שונים של טכנולוגיות ותשתיות המשולבות ומתַקשרות זו עם זו באופן דינמי באמצעות מרכזי מיתוג וקישור – מקומיים וגלובליים. המערך התקשורתי הסבוך הזה של תשתיות וטכנולוגיות מורכב מהרבדים הבאים:

• טכנולוגיות של מערכות תקשורת קווית (קווי טלפוניה וסיבים אופטיים), בכללן תת-המערכת של תקשורת הדיבור.
• טכנולוגיות של מערכות תקשורת אלחוטית וסלולרית.
• טכנולוגיות של מערכות תקשורת נתונים, כמו במחשבים (ראו פירוט בהמשך).
• תת-מערכות של תקשורת מולטימדיה, המשלבות תמונה, תנועה ושמע.
   

חזור

סוגי התשתיות והרשת האלחוטית 

סוגי התשתיות שעליהן פרושות רשתות התקשורת:

•  רשתות אלחוטיות.
•  רשתות תקשורת נתונים בכבלים.
•  רשתות טלפון.

הרשת האלחוטית:

רשת אלחוטית היא רשת המאפשרת למשתמש לבצע התקשרות אלחוטית למרחק גדול ללא שימוש בכבלים. ההתקשרות האלחוטית מתבצעת באמצעות טכנולוגיות העושות שימוש בגלים אלקטרומגנטיים כגון גלי רדיו - קרינה בתדרי הרדיו (והמיקרוגל) ואור אינפרה-אדום. טווחי התקשורת האלחוטית מוגבלים בהתאם לסוג הגלים. המגבלות האופייניות הן למשל עוצמת האות, דעיכת האות לאורך המסלול או אפשרות השידור בקו-ראייה (line of sight). הרשת האלחוטית משמשת מכשירים והתקנים כמו מחשבים ניידים ונייחים, מחשבים נישאים קטנים, עזרים דיגיטליים אישיים (PDA) כגון מחשב כף יד, טאבלטים וטלפונים סלולריים.

סוגי הטכנולוגיות הקיימות בתקשורת נתונים אלחוטית:

• רשת  WiFi (העבר נתונים אלחוטית באמצעות גלי רדיו) : טווחים טיפוסיים של נקודת גישה אלחוטית. בתוך מבנה (indoors) הטווח הטיפוסי הוא 35 מטר; מחוץ למבנה (outdoors) הטווח הטיפוסי יכול להגיע ל-100 מטר.
• טכנולוגיית שן כחולה, בלוטות' (Bluetooth): זולה יחסית וניתן להשתמש בה למרחק גדול יחסית. ברשת אישית PAN  (Personal Area Network) הטווח הוא עד 100 מטר, אבל באזניות בלוטות' לדוגמה, הטווח הוא של כמה מטרים בלבד.
• טכנולוגיית מיקרו-גל לוויינית: השקעה חד-פעמית גדולה, שימוש מידי. ניתן להשתמש בה למרחקים גדולים  מאוד –  עד עשרות קילומטרים בין אתרי סלולר ומאות קילומטרים בלוויינים.
• טכנולוגיית אינפרה-אדום (Infrared): זולה ביותר, אך מוגבלת לטווח קצר מאוד (כמה מטרים בלבד, כמו בשלט אלחוטי).
• טכנולוגיית NFC, טווח אפס (Near Field Communication): משמשת בעיקר טלפונים חכמים הנמצאים בטווח נגיעה או כמעט נגיעה, לשֵם ביצוע תקשורת רדיו בפרוטוקול (סטנדרט) תקשורת המתאים להעברת קבצים ונתונים (דוגמת רשימות טלפונים) ולשֵם תיאום בין מכשירים.

חזור

רשתות תקשורת סלולרית

חזור

רשתות תקשורת נתונים 

תקשורת נתונים היא תהליך העברה דיגיטלית ישירה של נתונים  בין מכשירי מחשוב (כגון מחשבים ניידים, מחשבי מחברת, טאבלטים וסמארטפונים) ללא אחסון ביניים. התהליך מתבצע באמצעות פלטפורמה פיזית של רשת תקשורת קווית (כמו קווי טלפון וסיבים אופטיים) או אלחוטית (כמו תקשורת באמצעות גלי רדיו או הרשת הסלולרית), או שילוב של השניים.

סוגי רשתות תקשורת נתונים:

• רשתות אישיות,  (PAN (Personal Area Network:
  רשת מחשבים פרטית לשימוש היחיד או רשת ביתית.  
• רשתות מקומיות, (LAN (Local Area Network:
  רשתות מקומיות הממוקמות בבניין יחיד או בקבוצת מבנים בודדים ( בקמפוס לדוגמה).
• רשתות  מטרופולין, (MAN (Metropolitan Area Network:
  רשתות המיועדות למרחב גאוגרפי בקנה מידה של עיר או מטרופולין.
• רשתות אזוריות, Wide Area Network) WAN):
   רשתות הפרושֹות על  שטח גאוגרפי גדול ולא מוגבל, ומקשרות בין ערים ומדינות.

חזור

תרחישים המדגימים שילוב מערכות תקשורת שונות

כאמור לעיל, מערכות התקשורת לסוגיהן – תקשורת קווית, תקשורת אלחוטית וסלולרית, תקשורת נתונים – משולבות זו בזו ופועלות תוך תיאום ביניהן. 

הנה כמה תרחישים המדגימים שילוב מערכות מורכב זה:

• שיחה בין אדם שנמצא בביתו ומדבר בטלפון קווי ובין אדם שנמצא בעיר אחרת ומדבר בטלפון סלולרי תוך כדי נהיגה בשטח פתוח. שיחת הטלפון יוצאת מבית המתקשר דרך הרשת הביתית הקווית, מגיעה למרכזייה של תקשורת קווית, מנותבת לרשת הסלולרית במרכז מיתוג לנייד MSC) Mobile Station Center) הקרוב ביותר אל מקבל השיחה, ומרכז המיתוג מפנה את השיחה אל אתר הבסיס הסלולרי הקרוב ביותר למקבל השיחה שנמצא בתנועה.

• אדם ששולח מביתו תמונת מולטימדיה, MMS) Multimedia Messaging Service) אל אדם הנמצא במרכז קניות. תמונת המולטימדיה יכולה להיות משוגרת ב-2 אופנים:

1. ​ישירות בתוך רשת הסלולר בדור מתקדם, דוגמת דור +3: התמונה משודרת ממכשיר הסלולר אל אתר הסלולר הקרוב ביותר לשולח, ברשת דור התקשורת המתאים, משם היא משודרת באמצעות MSC – המתג הסלולרי האחראי לניתוב השיחות –  אל אתר הסלולר הקרוב ביותר למרכז הקניות שבו שוהה המקבל. בהנחה שהמקבל נמצא בצל אלקטרומגנטי ביחס לאתר הקרוב אליו, כלומר, אין קליטה ישירה מן האתר, התמונה מנותבת אל מערכת מיקרו-תאים סלולריים הפרושים במרכז הקניות ומשם היא מנותבת אל המיקרו-תא הקרוב ביותר למקבל התמונה ומשוגרת אל הסלולר שלו.

2. באמצעות רשת תקשורת נתונים ביתית בטכנולוגיית WiFi: התמונה נשלחת ברשת  WiFi ביתית מהמכשיר הסלולרי של השולח הנמצא בבית, ומשודרת  על-ידי המודם הביתי אל שדרת האינטרנט באמצעות רשתות ה-LAN וה-WAN. רשתות נתונים אלו, השזורות ברשת הסלולר, מנתבות את התמונה אל ה-MSC ואל האתר הסלולרי הקרוב ביותר למרכז הקניות שבו שוהה המקבל.  גם כאן, בהנחה שהמקבל נמצא בצל אלקטרומגנטי ביחס לאתר הקרוב אליו, התמונה מנותבת אל מערכת מיקרו-תאים סלולריים הפרושֹים במרכז הקניות ומשם מנותבת אל המיקרו-תא הקרוב ביותר למקבל התמונה ומשוגרת אל הסלולר שלו.

חזור

רשימת מקורות

• August E. Grant and Jennifer H. Meadows, Communication Technology Update and Fundamentals, 14^th edition, June 21, 2014, ISBN-13: 978-0415732956
• Stephan Jones, Ronald J. Kovac and Frank M. Groom, Introduction to Communications Technologies: A Guide for Non-Engineers, 2nd Edition, December 16, 2008, ISBN-13: 978-1420046847