بهينه ساز فناوري اطلاعات و ارتباطات دكتر امين گلستاني
یکی از ابتدایی ترین راه ها برای انتقال اطلاعات از یک دستگاه به دستگاه دیگر InfraRed بود این روش بیشتر در تلفن های همراه استفاده می شد . اما به مرور با ظهور تکنولوژی های قوی تر و سریع تر مانند Bluetooth و Wi-Fi این تکنولوژی منسوخ شد. اما به تازگی محققان در شرکت fraunhofer موفق به کشف روشی شده اند که در آن می توان با استفاده از InfraRed اطلاعات را با سرعت فوق العاده ۳Gbit در ثانیه انتقال داد. این سرعت معادل با ۶ برابر سرعت انتقال در USB 2.0 می باشد. تابش فروسرخ در علم فیزیک به قسمی از طیف امواج الکترومغناطیسی گفته می‌شود که طول موج آنها بلندتر از دامنهٔ نور مرئی و کوتاهتر از دامنهٔ امواج رادیویی باشند. امواج فروسرخ در بازه بسامدی ۳۰۰ گیگاهرتز تا ۴۲۸ تراهرتز و طول موج ۱ میلی‌متر تا ۷۰۰ نانومتر قرار می‌گیرند.
به گفته محققین در این روش فقط نیاز به دید مستقیم بین دو دستگاه هست ولی در صورت وجود این دید می توان یک دوربین HD را در عرض چند دقیقه اطلاعاتش را به یک کامپیوتر منتقل کرد. جادویی که باعث شده در این روش سرعت انتقال اطلاعات ۴۶ برابر بیشتر از Wi-Fi و ۱۴۳۰ برابر بیشتر از Bluetooth باشد در نوع پردازش سیگنال ها و همین طور خود پرتو ها می باشد. در این روش از یک دیود لیزری و همین طور یک پردازشگر تصویری استفاده شده است که جای گیری آن در فرستنده و گیرنده کار بسیار دشواری بود. اندازه این انتقال دهنده ها به بسیار کوچک می باشد . دستگاه دیکود کننده در این انتقال دهنده هم به صورت بسیار ظریفی پولیش داده می شود تا از ورود پرتو های اضافی جلوگیری کند. این روش هنوز در مراحل اولیه می باشد و تا عرضه عمومی آن نیاز به بررسی و تحقیق بیشتر می باشد و پیش بینی می شود که سرعت انتقال اطلاعات در تا ۱۰Gbit در ثانیه نیز برسد.
” Infrared ” یا اشعه مادون قرمز ( ترجمه فارسی آن اشعه فرو سرخ است ) یک تابش الکترومغناطیسی با طول موج بیشتر از امواج مرئی و کوتاهتر از امواج رادیویی است. با توجه به اینکه رنگ سرخ طولانی‌ترین طول موج را دارد ، تابش فروسرخ یا مادون‌قرمز دارای طول موجی بین تقریباً ۷۵۰ نانومتر و ۱ میلی‌متر است و از سه نوع فرآیند مغناطیسی برای ارسال داده‌های خود استفاده میکند.
با توجه به سهم امواج مادون قرمز از طیف رنگها، استفاده‌های کاربردی زیادی را می‌توان برای این امواج نام برد از جمله یافتن مقصد و رهگیری هدف در موارد نظامی، تنظیم دما از راه دور، استفاده در بی‌سیمها برای ارتباطات short-area، طیف بینی و پیش‌بینی وضعیت هوا .
در فناوریهای هسته ایی و اتمی نیز انرژیهای فروسرخ، ارتعاشات مولکولی را با ایجاد تغییر در قطبیت آنها از بین می‌برند و برای مطالعه‌ی حالتهای انرژی مولکولی، وضعیتی ثابت و پایدار ایجاد می‌کنند. طیف‌بینی فروسرخ نیز سنجش میزان جذب و انتقال فوتونها در محدوده‌ی انرژی فروسرخ است که بر اساس شدت و فرکانس آنها انجام می‌شود.
تصویربرداری باInfrared
در تصویربرداری به کمک امواج مادون قرمز یا فروسرخ، فیلترها سعی می‌کنند تا نزدیکترین طیف به این امواج را ضبط و ثبت کنند. دوربینهای دیجیتال نیز اغلب از بلاک‌کننده‌های Infrared استفاده می‌کنند. دوربینهای دیجیتال ارزان تر و همینطور گوشی‌های تلفن همراه مجهز به دوربین که فیلترهای لازم برای کشف و ضبط طیفهای نزدیک به مادون قرمز را ندارند نیز این امواج را به صورت رنگ سفید درخشانی می‌بینند ( برای امتحان، کنترل از راه دور تلویزیون خود را ضمن فشار دادن یک دگمه‌ی آن، به سمت گوشی تلفن همراهتان در حالت عکاسی بگیرید )
این نکته را به ویژه زمانی می‌توانیم بیان کنیم که از اشیایی نزدیک به محل‌های پر از اشعه‌ی مادون قرمز عکس می‌گیریم مانند فضای اطراف یک لامپ معمولی، در این حالت، دخالت اشعه‌ی مادون قرمز به وجود آمده، می‌تواند به پاک شدن صفحه‌ی کل تصویر بینجامد.
روش دیگری نیز وجود دارد که تصویربرداری با اشعه‌ی تراهرتز نامیده می‌شود که گرفتن تصاویر با استفاده از اینفرارد در فواصل دور یا امواجی است که یکای آنها به تراهرتز اندازه‌گیری می‌شود. البته نبودن منابع روشنایی، از لحاظ فنی تصویربرداری با امواج تراهرتز را از سایر انواع تصویربرداری‌ها دچار دشواری و پیچیدگی میکند.
البته نسخه‌های جدیدی که از نرم‌افزارها و دستگاههای تصویربرداری تراهرتز تهیه شده است، با توجه به تولید و عرضه‌ی طیف‌بینهای زمان‌بندی‌شده در کنار بسته‌های اصلی، بسیار جالبتر و قابل استفاده‌تر گشته‌اند.
Infrared● و ارتباطات
انتقال داده‌ها از طریق امواج فروسرخ نیز در ابعاد مکانی کوچک و بین دستگاههای کامپیوتری دیجیتال و تلفنهای همراه یا PDA ها (دستیارهای دیجیتال شخصی) مورد استفاده قرار می‌گیرد. این گونه دستگاهها خود را با استانداردها و قوانینی که توسط IrDA ( انجمن داده‌های اینفرارد ) تطبیق می‌دهند و کار می‌کنند.
کنترلهای از راه‌دور و دستگاههای مطابق با استانداردهای IrDA از دیودهای ساطع‌کننده‌ی نور یا LED برای ساطع کردن امواج فروسرخ که توسط یک لنز پلاستیکی داخل نورافکنی کوچک و نازک کارگذاشته شدند استفاده می‌جویند. این نورافکنها، نوسان‌بندی شدند و وقتی روشن و خاموش می‌شوند، به تناسب، داده‌ها را رمزگذاری می‌نمایند.
دستگاه دریافت‌کننده‌ی امواج فروسرخ، از یک فتودیود با جنس سیلیکون استفاده میکند تا موج اینفرارد را به جریان الکتریکی تبدیل سازد. دستگاه دریافت‌کننده‌ی امواج، تنها به سیگنالهای پالس‌دهنده‌یی که مدام توسط فرستنده یا Transmitter ساخته می‌شوند، پاسخ می‌دهد و امواج فروسرخی که به آرامی از نورهای محدود و کوچکی تغییر حالت می‌دهند را از صافی مخصوص خود می‌گذراند.
فناوری اینفرارد در ارتباطات برای استفاده در محل‌های کوچکی که تراکم افراد و جمعیت در آنها بالاست و بلوتوث یا سایر فناوری‌ها قادر به انتقال داده به شکلی مناسب نیستند بسیار مفید به نظر می‌رسد.
امواج فروسرخ یا Infrared از دیوارها عبور نمی‌کنند و در نتیجه در کار سایر دستگاههای اتاقهای مجاور دخالت نمی‌نمایند. اینفرارد رایج‌ترین فناوری استفاده‌شده در کنترلهای از راه دور دستگاههای مختلف است.
ارتباطات FSO، شاخه‌یی از فناوریهای تله‌کام هستند که از انتشار و تکثیر نور در فضاهای خالی برای انتقال داده و اطلاعات بین دو نقطه استفاده می‌کنند. این فناوری زمانی استفاده می‌شود که برقراری ارتباط فیزیکی بین دو نقطه‌ی مبدا و مقصد دریافت‌کننده‌ی اطلاعات مشکل و غیرممکن باشد. برای مثال در شهرهایی که راه‌اندازی سیستمهای کابل‌کشی فیبر نوری هزینه‌ی زیادی دربر خواهد داشت.
این فناوری همچنین در انتقال داده و اطلاعات بین فضاپیماها و ماهواره‌ها به کار گرفته می‌شود هرچند که در خارج از جو، سیگنالهای ارسالی دچار اندکی انحراف می‌شوند. علیرغم اینکه برقراری ارتباط اطلاعاتی در فواصل کوتاه و با حجم پایین اطلاعات توسط LEDها نیز مقدور است، این پیوندهای نوری، معمولاً از امواج اینفرارد لیزری استفاده می‌کنند. در نتیجه، فناوری FSO با استفاده از امواج فروسرخ، یک روش بسیار ارزان برای برقراری اتصالات اطلاعاتی در فضاهای شهری با کارکرد بیش از ۴ گیگابیت بر ثانیه استفاده می‌شوند و حتی قیمت آنها با قیمت خریداری فیبر نوری به تنهایی برابر است !
امواج اینفرارد ، نور لازم برای ارتباطات فیبر نوری را فراهم می‌کنند. این امواج، طول موجی با حداقل میزان انتشار ۱.۳۳ نانومتر و حداکثر میزان پراکنش نور ۱.۵۵نانومتر دارند و در سیمهای سیلیسیومی بسیار استفاده می‌شوند
اینفرارد برای مبادله اطلاعات بین کامپیوتر و گوشی همراه استفاده می شود. گوشیهایی که قابلیت اینفرارد را دارند، توسط این دستگاه که به کامپیوتر متصل می شود فایلهای صوتی و تصویری را دریافت می کنند. یکی از مزایای اینفرارد این است که به دلیل اینکه بدون سیم ( بین گوشی و اینفرارد ) اطلاعات منتقل می شود سرعت انتقال بالا میرود. اینفرارد با کارت حافظه یک رابطه مستقیم دارد که هرچه ظرفیت کارت بیشتر باشد ، کارایی اینفرارد بالاتر میرود.
از بین ۴ روش معمول انتقال اطلاعات بین موبایل و کامپیوتر(پورت کامپیوتر، اینفرارد ، بلوتوس ، کارت ریدر) به صرفه ترین و مناسبترین و عمومی ترین روش انتقال، از طریق اینفرارد ( مادون قرمز ) می باشد. دستگاه اینفرارد بسیار ارزان می باشد و همچنین استفاده از آن بسیار ساده است در صورت خرید اینفرارد حتی با تعویض گوشی باز هم این دستگاه برای شما قابل استفاده می باشد.
اینفرارد را به پورت USB کامپیوتر متصل کنید و گوشی خود را مقابل چشم اینفرارد قرار دهید کامپیوتر به صورت خودکار گوشی شما را شناسایی می کند و خیلی راحت اطلاعات را به گوشی خود انتقال دهید.
دستگاه اینفرارد شما را قادر میسازد تا حداکثر به فاصله ۲۰-۳۰ سانتی متری با دستگاهی که دارای اینفرارد است ارتباط برقرار کند . ذکر این نکته ضروریست که تکنولوژی اینفرارد یک تکنولوژی Face to Face بوده ( روبروی هم ) و همانند کنترل های دستگاههای صوتی و تصویری که از فناوری اینفرارد بهره می برند عمل میکند . فاصله برد آن برای گوشی های موبایل حداکثر ۳۰ سانتی متر است.
نویسنده: دکتر امین گلستانی، مشاور و مدرس استراتژی های فناوری و امنیت اطلاعات
