مصادر الكيمياء موقع لتعليم الكيمياء بصورة مبسطة
الشبكات اللاسلكية wifi
ما هي شبكة wi-fi ؟ :
غالبا ما نشاهد العديد من الأشخاص يتصفحون الانترنت من خلال أجهزة الكمبيوتر المحمول أو من خلال الجوالات في بعض المقاهي أو في صالة الانتظار بالمطار أو في المكتبة أو في بعض الفنادق دون الاتصال
بالأسلاك أو بالكمبيوتر أو الراوتر بصورة مباشرة ن و يتم ذلك من خلال شبكة تعرف باسم شبكة الواي فاي .
إن كلمة الوايف اي wifi هـي إختصار لـ Wireless Fidelity و تعني الدقة في إرسال و استقبال الموجات اللاسلكيـة، و هي من إحدى الطرق المستخدمة في الشبكات التي تربط أكثر من جهاز ببعضها البعض لاسلكيا. كما أنها تستعمل أيضا من قبل البعض لتوفير خدمة الدخول إلى شبكة المعلومات الدولية بأقل تكلفة ممكنة. و حاليا و بفضل هذه التقنية أصبح بالإمكان الدخول إلى شبكة المعلومات الدولية من أي مكان و في أي وقت دون الحاجة إلى تمديد أسلاك. و بالأساس تم اعتماد هذه التقنية من قبل معهد المهندسين الالكترونيين والكهربائيين وتحمل هذهِ التكنولوجيا الرقم والاعتماد 802.11 وتنقسم إلى عدّة تقنيات مُختلفة بتسلسل a,b,c,d,g وتختلف فيما بينها بعدة خصائص كالتردد مثلاً.
و يقوم مبدأ عمل الواي فاي على تزويدنا بإشارة الاتصال اللاسلكي من خلال أجهزة خاصة للوصل تُعرف عربيا باسم نقاط الوصول، حيث تُعدّ هذه الاجهزة أو النقاط وسيلة لتزويد الأجهزة كاللابتوب أو الهواتف الذكيّة والأجهزة اللوحيّة بإشارات الاتصال كإشارة شبكة الانترنت، ولا يكون ذلك إلاّ من خلال خدمة تزويد الانترنت اللاسلكي والذي يتمّ من خلال ما يُعرف بـ Wireless Internet Service Provider..
و تتميز تقنية الواي فاي بأن لها الكثير من الفوائد والمزايا، فهي تقنية رخيصة التكلفة وسهلة الإعداد والاستخدام، كما من مميزات شبكة الواي فاي أنّها تعمل على الترددات المرخّصة وذات المدى المحدود أو المنزلي، حيث تصل مدى تغطية الإشارة إلى 100 متر أو 200 متر و بالطبع و من خلال أجهزة توزيع و توسيع مدى نطاق الواي فاي ، فإنه يُمكن زيادة هذهِ التغطية بلا شكّ من خلال استخدام مُعيدات أو زيادة عدد نقاط الوصول ، كما هو الحال في المطارات والمولات والمطاعم الكُبرى، وبزيادة عدد نقاط الوصول فإننا نحصل على رقعة أكبر من مساحة تغطية الواي فاي. كما تتميز أيضا الواي فاي بأن سرعتها تُعدّ سرعة عالية مقارنة بالاتصالات التقليدية السابقة اذ تصل سرعة نقل البيانات إلى 54 ميغابت/ثانية، وتستخدم التردد ذو القيمة 2.4جيجا هيرتز لأنواع التكنولوجيا IEEE 802.11b,g ، بينما بالتردد 5 جيجاهيرتز لـ IEEE 802.11a. وشبكة الواي فاي كمعظم الشبكات اللاسلكيّة توفّر سهولة في التعامل ومرونة في الحركة، كما أنّ شبكة الواي فاي يُمكن إعادة استخدامها من خلال هواتفنا الذكيّة أو الأجهزة التي تحمل إشارات خدمة الانترنت اللاسلكيّة عن طريق ما يُعرف بالنقط الساخنة Hot Spots وبإمكانك أن تجعل من هاتفك الذكيّ وكأنّه هو نقطة وصول لغيره من الأجهزة وتقوم بتزويدها بخدمة الواي فاي اللاسلكيّ. كما أنَّ شبكة الواي فاي تتميّز بالسريّة والخصوصيّة أثناء تبادل البيانات من خلال ما يُسمّى باللغة الإنجليزية WEP و يؤمن هذا النوع من التشفير الحماية للبيانات أثناء انتقالها، كما ويمكنك اضافة كلمة مرور لجهاز ارسال الواي فاي لديك بحيث تضمن عدم اختراق الخدمة أو استخدامها بدون تخويل.
تقنية الواي فاي
تستخدم الواي فاي تستخدم الشبكة اللاسلكية أمواج الراديو مثلها مثل أجهزة الهاتف المحمول والتلفزيون وأجهزة الراديو. وفي الحقيقة الاتصالات اللاسلكية تشبه أجهزة اتصالات الراديو ذات الاتجاهين . و لكن يجب التنويه هنا أن موجاعت الراديو الخاصة بالواي فاي ها بعض الخصائص التي تميزها عن باقي موجات الراديوم المستخدمة بالاجهزة الأخرى و هي :
1 – تستخدم ترددات عالية و هي 2.4 جيجاهيرتز و 5 جيجا هيرتز و هي أكبر بكثير من التردد المستخدم في الجهاز المحمول أو أجهزة التلفزيون. و هذه تسمح بتحميل أكبر كمية من المعلومات .
2 – تستخدم الواي فاي معايير شبكة 802.11 ، حيث 802. 11b و 802. 11g وهي مقاييس تنقل البيانات بسرعة 2.4 جيجا هرتز وهما يستخدمان طريقة تسمى OFDM وهناك مقياس آخر 802. 11a ينقل البيانات بسرعة تصل 5 جيجا هرتز GHz5. و هناك معيار جديد و هو 802.11n طرأ عليه الكثير من التحسينات و أدت إلى أن تصل سرعة النقل إلى 140 ميجا بايت في الثانية. أما معيار 802. 11AC فإنه ينقل البيانات على مستوى تردد 5 جيجا هيرتز ويمكنه العمل أيضاً على مستوى تردد 2.4جيجاهيرتز حيث يمكنه نقل بيانات بحد أقصى 1300 ميجابايت في الثانية عند استخدام تردد 5 جيجا هيرتز و 450 ميجابايت في الثانية عند استخدام تردد 2.4 جيجا هيرتز .
و لتوضيح آلية عمل الواي فاي فإننا نلخصها بالنقاط التالية:
(1) يقوم الجهاز اللاسلكي المتصل مع الكمبيوتر بوظيفة تحويل البيانات إلى إشارة راديو يرسلها عبر أنتينا antenna خاصة.
(2) يستقبل جهاز التحويل تلك الموجات المرسلة و يفك تشفيرها (يعيد ترجمتها إلى بيانات خاصة بالحاسوب) و يرسل تلك البينات عبر سلك إلى شبكة المعلومات الدولية. و طبعا تعمل هذه العملية بالعكس أيضا في حال إستقبال المعلومات من شبكة المعلومات الدولية.
3) في الواي فاي يمكن إرسال المعلومات عبر 3 حزم ترددية مختلفة أو باستخدام تقنية التنقل الترددي frequency hop بين الترددات الثلاثة المختلفة. وتقنية التنقل الترددي تساعد في التقليل من التداخلات التي تجعل مجموعة من الأجهزة استخدام الاتصال اللاسلكي في نفس اللحظة.
مصطلحات مهمة في الشبكة اللاسلكية :
– نقطة الإتصال Access Point : مركز استقبال و ارسال الإشارات اللاسلكية و مدى الشبكة اللاسلكية بحسب قوة إرسال الإشارة الصادرة من هذه النقطة.
– معرف الشبكة اللاسلكية SSID : اسم الشبكة اللاسلكية و عن طريقها يتم تعريف الشبكة اللاسلكية و الإتصال بها.
– مفتاح الحماية WEP و WPA : خياران للحمياة بتشفير البيانات المرسلة في الشبكات اللاسلكية بحيث فقط المصرح لهم الاتصال بالشبكة بإمكانهم معرفة البيانات المرسلة بينما الملتقطين للإشارات اللاسلكية غير المصرح لهم لا يمكنهم معرفة البيانات المرسلة ، و نظام تشفير WPA أفضل بكثير من نظام WEP لكن لبيس جميع الأجهزة تدعمه ، و النسخة الأمنية الجديدة من المعايير القياسية للشبكات اللاسلكية 802.11i تعزز الجانب الأمني عن طريق تطوير نظام WPA و بالتالي صدر نظام مطور للتشفير و هو WPA2 .
– النقاط الساخنة Hotspots : عبارة عن جهاز هوائي موصول بالإنترنيت و يتصل لاسلكيا مع أجهزة الحاسب في مداه الذي قد يصل إلى 45 مترا ، و لإتصال جهاز حاسب بشبكة الوايف اي لابد من تهيئته لدعم هذه التقنية و معظم الأجهزة المحمولة التي تباع الآن مزودة بهذه التقنية .
مستوى الأمان
كما سبق القول إن تقنية الواي فاي تتيح للمستخدم الوصول إلى خدمات الانترنت عبر النقاط الساخنة WiFi hotspots وهي نقاط منتشرة في الكثير من الأمكنة وبالتالي كل من لدية جهاز لابتوب أو جهاز جوال أو آيباد أو أي جهاز آخر به تقنية الواي فاي و يتوفر به بطاقة قادرة على العمل بتنقية واي فاي يستطيع الوصول إلى الخدمات دون رقابة وهذا فيه الكثير من المخاطر ويعني عدم توفر مستوى امان يطمئن مستخدمي هذه التقنية.
والجواب يكمن في استخدام مفتاح WEP وهو اختصار Wired Equivalent Privacy أو WPA ، و يوفر WEP حماية عبر تشفير قبل الإرسال عبر الهواء. يقدم مفتاح WEP نوعان من التشفير 64 بت و128 بت والأخير أكثر أمانا ويوفر تشفيرا على مستوى عال يصعب اختراقه لأن يتم على مستوى الأجهزة في نموذج الاتصال المفتوح OSI Model في المستويين المستوى المادي الفيزيائي و مستوى ربط البيانات . و لكن بعد انتشار هذه التقنية و استخدامها ظهرت عيوب خطيرة فيها و منها :
- استخدامها لمفتاح سري مشترك يتم توزيعها يدويا على جميع المستخدمين مما يجعل عملية التغيير متعبة و خصوصا فب الشركات الكبرى مما يمد في عمر المفتاح السري المشترك و بالتالي يسهل عملية الاختراق و كشف المفتاح.
- قصر طول المفتاح مما يجعا اكتشاف المفتاح سها جدا للمخترقين .
- رأس حزمة البيانات المرسلة غير مشفر مما يتيح معرفة عنوان المرسل و المستقبل وذلك يسهل عملية المخترقين في معرفة المفتاح.
أما نظام الحماية WPA فهو اختصارا للجملة Wi-Fi Protected Access ، و هو عبارة عن برنامج صمم لتصحيح عيوب WEP يعمل على الأجهزة المستخدمة لنقاط الوصول و بالتتالي يزيد من مستوى حماية البيانات و كذلك في التحكم فب الدخول إلى الشبكة اللاسلكية حيث لا يسمح إلا للأشخاص المصرح لهم مما يجذب الشركات الكبرى إلى استخدامه. و لإتمام عملية ال WPA يجب ادخال جميع الأرقام السرية فب نقطة الوصول و يتكون هذه المفتاح من 128 بت و لكن بقيمة ابتدائية مكونة من 48 بت مما يجعل WPA اقوى ، و لكن تكمن قوة هذا النوع من التشفير هو أن تغيير المفتاح يكون تلقائيا أي أن مستخدم ال WPA لن يقوم باستخدام المفتاح لفترات طويلة و هنا تكمن قوته. و مع ذلك يشوب هذه النظام بعض العيوب و منها :
1 – ما تزال تعتمد على المفتاح الذي يمكن التقاطه في حين الارسال و من ثم يمكن اختراقه و الحصول على الرقم السري.
2 – قد يعاني المستخدم توقف الخدمة بسبب كتابة الرقم السري خطأ أكثر من مرة.
أخطار أمنية محتملة على الشبكات اللاسلكية
1 – اتصال اشخاص غير مصرحين بالإشارات اللاسلكية و بالتالي الأتصال بالشبكة اللاسلكية ككل.
2 – بإمكان المخربين من التقاط و قراءة البيانات المرسلة على الهواء.
3 – بإمكان الموظفين من تركيب شبكات لاسلكية في مكاتبهم و بالتالي خرق قوانين حماية الشبكة في منظماتهم.
4 – يمكن للمخربين من اختراق الشبكات اللاسلكية بسهولة بواسطة برنامج اختراق بدائية جاهزة.
و بناء على ما سبق و لحماية اختراق الشبكات اللاسلكية للواي فاي يستحسن و من حين لآخر تغيير اسم المستخدم و كلمة المرور لنقطة الاتصال و الموجه و كذلك تنشيط خاصية التشفير و تنزيل برامج الحماية على الأجهزة المستقبلة لاشارة الوتاي فاي و تنشيط خاصية فلترة عناوين الأجهزة المرتبطة بالشبكة و إلغاء خاصية نشر اسم الشبكة SSID لمنع اكتشافها و تحديد عناوين IP المصرح لها الدخول إلى الشبكة و تركيب جدار ناري Firewall لمنع الاتصال غير المصرح به ، و التحديث المستمر للبرامج المشغلة لمكونات الشبكة .
مميزات شبكة الواي فاي
1 – عملية إعداد شبكاتها سريعة وسهلة، فهي لا تحتاج إلى تمديدات للأسلاك وحفر للجدران .
2 – يمكن تحريك هذه الأجهزة فيها بجميع الاتجاهات، وحملها والتجوّل بها بحيث يمكنك أن تبقى متصلاً بشكل دائم بالإنترنت.
3 – هي تتيح قدرًا كبيرًا من المرونة وبالتالي تزيد الإنتاجية. وهى تتيح للمسافر البقاء متصلاً أثناء السفر.
4 – تصل سرعة الاتصال عن طريق واى فاى إلى 54 ميغابايت في الثانية، فسرعتها لا تقارن مع المودم الهاتف، بل هي أسرع بعدة مرات من الاتصال عن طريق الكيبل أو DSL، كما يؤكد غراهام ميلفيل، مدير تسويق المنتجات في قسم الأعمال اللاسلكية في شركة سيمبل تكنولوجيز.
5 – كما أن إعداد شبكات واي فاي أرخص من الشبكات السلكية، وبخاصة على مستوى الشركات الكبيرة، وإدارتها أقل تكلفة أيضًا، وسوف تستمر أسعارها في الهبوط نظراً لازدياد الطلب عليها واستمرار دعم الأجهزة لها.
6 – من الممكن تركيبها في أماكن من الصعب تمديد كابلات فيها، المواقع الأثرية أفضل مثال على ذلك حيث يصعب إجراء الحفريات فيها إن لم يكن من المستحيل فعل ذلك.
7 – الوثوقية و الأمان.
سلبيات الواي فاي فهي :
1- التداخل والتشويش
2- تدني الأداء
3- استهلاك كبير للطاقة
4- محدودية مجال تغطيتها
5- إمكانية اختراق البيانات الشخصية
الفرق بين الواي فاي و البلوثوث:
كلاهما مصطلحات تقنية للاتصالات اللاسلكية وتعتمد على الأمواج الراديوية للنقل. فتكنولوجيا البلوتوث تقع ضمن البروتوكول 802.15.1 ، بينما تقع تقنية الواي فاي ضمن 802.11 .
هذا يعني أن الأجهزة التي تستخدم تكنولوجيا الوايفاي لا يمكنها بالضرورة أن تستخدم البلبوتوث كما تتميز تكنولوجيا الواي فاي بسرعات كبيرة لنقل المعطيات مما يجعلها بديلاً جيدا لشبكات الإيثرنيت بينما البلوتوث تتميز أنها تحتاج طاقة أقل لذلك تبرز أكثر في الأجهزة الصغيرة مثل الجوالات و الأجهزة اللوحية و اللابتوبات.
المخاطر الإشعاعية لشبكات الواي فاي
رغم الفوائد الجمة للواي فاي ألا أنه مؤخرا تم اكتشاف العديد من الأمراض التي تسببها تلك الأشعاعات ، و من الاعراض الأكثر شيوعا التي تصيب الإنسان لدى تعرضه لأشعة الميكرويف من الهواتف المحمولة و الأبراج لفترة طويلة :
1 – مشاكل في الذاكرة
2 -الدوخة و الصداع
3 – الإكتئاب و القلق
4 – اضطرابات النوم
5 – الهزات
و يرتبط بهده الإشعة و الموجات أمراضا عدة منها : ضغط الدم المرتفع و السكري و التوحد و الفيبروميالغيا. كما أن هناك مخاطر مرتبطة مع الوايف اي كامنة على المستوى الخلوي في أجسامنا حيث أن خلايانا تستجيب للإشعاعات و تتعامل معها و كأنها غازي أجنبي و بالتالي تصبح الخلية مغلفة بالإشعاع و هذه يعني لا يمكن للسموم و جذور المواد المسببة للسرطانات أن تخرج من الخلية و مع مرور الوقت تفقد الخلايا قدرتها على العمل و تموت و يلتف الحمض النووي و تتدمر الأنسجة و هذه بدورة يدمر الأعضاء أيضا .
بوسترات (لوحات) كيميائية بدقة عالية (أكثر من 25 لوحة) من تصميم الأستاذ أكرم أمير العلي
تطبيقات كيميائية من تصميم الأستاذ أكرم امير العلي متوفر للجوالات التي تعمل بنظام أندرويد android على سوق جوجل بلاي google play
1 – تطبيق ملصقات الجدول الدوري باللغة العربية : بطاقات تحتوي على معلومات شاملة و مختصرة في نفس الوقت كل عنصر على حدة (اللغة العربية).
https://play.google.com/store/apps/details?id=com.akramir2
2 – تطبيق ملصقات كيميائية: ملصقات بتصميم جميل جدا للكواشف و الأدلة و الزجاجيات المستخدمة في المختبر و كذلك ملصقات و بطاقات لخزانات حفظ المواد و الأدوات الزجاجية .
https://play.google.com/store/apps/details?id=com.akramir
3 – إذا كنت تواجه صعوبة في تحضير المحاليل الكيميائية الأكثر شيوعا في مختبرات الكيمياء و الاحياء، فهذا التطبيق سوف يساعدك كثيرا في تحضير المحاليل :