وکاله آریا للأنباء - تقنیه تکامل الاستشعار والاتصالات تسعى إلى تحویل الشبکه إلى منصه استشعار للأجسام والبیئه إلى جانب نقل البیانات (بیکسابی)
خلال العقود الأربعه الماضیه، تطورت شبکات الاتصالات المحموله من خدمات صوتیه محدوده إلى بنى تحتیه قادره على نقل کمیات ضخمه من البیانات، وکان الانتقال من الجیل الأول إلى الخامس رحله متصله لزیاده السرعه وخفض زمن الاستجابه وتحسین التغطیه والموثوقیه ودعم ملیارات الأجهزه.
لکن الجیل السادس یستهدف استخدام المحطات والهوائیات بصفتها مستشعرا یتیح للشبکه استشعار البیئه والأجسام من خلال ما یعرف باسم "تکامل الاستشعار والاتصالات"، وهی تقنیه تدمج بین الاتصالات الرادیویه وقدرات الاستشعار.
قصص مقترحه
list of 2 items ویعنی ذلک أن الموجات الرادیویه التی تنتشر فی المنازل والمکاتب والشوارع قد تصبح مصدرا لمعلومات عن البیئه المحیطه عند تحلیل انعکاساتها وتغیراتها من أجل رصد الوجود والحرکه، واستنتاج مؤشرات، مثل نمط التنفس، مع بحث مؤشرات فسیولوجیه أخرى فی ظروف تجریبیه مضبوطه.
وتفتح هذه التقنیه آفاقا جدیده لاستخدامات الملاحه الذکیه والرعایه الصحیه والمدن الواعیه، لکنها تثیر أسئله حول الخصوصیه والموافقه، خاصه أن الاستشعار قد یطال أشخاصا لا یحملون أجهزه متصله بالشبکه.
من نقل البیانات إلى استشعار البیئه
رکزت الأجیال السابقه على نقل البیانات وتحسین السرعه والسعه وزمن الاستجابه، لکن الجیل السادس یضیف دمج استشعار المحیط الفیزیائی مع الذکاء الاصطناعی وتحسین الوعی بالموقف ضمن الشبکه، الأمر الذی یتیح إمکان استخدام البنیه الرادیویه نفسها من أجل استشعار البیئه والأجسام.
وأدرج الاتحاد الدولی للاتصالات تقنیه "تکامل الاستشعار والاتصالات" ضمن 6 سیناریوهات استخدام رئیسیه للجیل السادس.
وفی شبکات الاتصال التقلیدیه، تؤثر الجدران والسیارات والأجسام البشریه فی القناه اللاسلکیه، وقد تسبب تلاشی الإشاره أو انعکاسات ومسارات متعدده، لکن هذه التغیرات نفسها یمکن تحلیلها من خلال تقنیه "تکامل الاستشعار والاتصالات" لاستخراج معلومات عن المکان والأجسام.
وتدمج التقنیه وظیفتی الاتصال والاستشعار فی منصه واحده مشترکه، الأمر الذی یتیح للأبراج والهوائیات تحلیل الانعکاسات الرادیویه لاستخراج معلومات عن البیئه والأجسام المتحرکه والثابته على حد سواء، إلى جانب إرسال واستقبال البیانات.
الأبحاث على الإشارات أظهرت إمکان تقدیر وضعیه الإنسان خلف بعض الحواجز، لکنها لا تعنی إنتاج صوره فوتوغرافیه للشخص (بیکسلز) وعندما تصل الإشاره الرادیویه المرسله من محطه البث إلى جسم ما، فإن أجزاء منها تنعکس أو تتشتت، ویمکن لمحطه واحده أو عده نقاط إرسال واستقبال التقاط هذه التغیرات وتحلیلها لتقدیر المسافه والسرعه والاتجاه، إلى جانب تقدیر أبعاد الجسم أو خصائصه الهندسیه التقریبیه فی سیناریوهات مناسبه.
وتعتمد عملیه الاستشعار على مؤشرات، مثل زمن الوصول لتقدیر المسافه، وإزاحه دوبلر لتقدیر السرعه على خط النظر، وزاویه الوصول لتحدید الاتجاه، بالإضافه إلى تتبع تغیر القناه مع الزمن لکشف الحرکه.
ومن شأن اقتران الاستشعار بتقنیات الذکاء الاصطناعی أن یعزز على نحو أکبر مستوى الوعی الظرفی، الأمر الذی یتیح الانتقال من رصد الوجود إلى التعرف على الأنشطه البشریه، مثل الإیماءات، واستشعار المؤشرات الصحیه الشخصیه، وتحلیلات الأداء الریاضی، ومراقبه البیئه، وفحص المواد.
وتسعى تقنیه "تکامل الاستشعار والاتصالات" إلى مشارکه البنیه الرادیویه والطیف والعتاد بین الاتصال والاستشعار، مع إمکان تخصیص موارد أو إشارات للاستشعار عند الحاجه.
ولا تقتصر المزایا المحتمله لهذه التقنیه على الأجهزه المتصله بالشبکه، حیث قد تستشعر أجساما أو مرکبات أو أشخاصا غیر مزودین بأجهزه، وهو ما یختلف عن تقنیات تحدید الموقع التی تعتمد عاده على جهاز مشارک فی عملیه التحدید.
وفی فبرایر/شباط 2026، أعلنت شرکتا "إنتر دیجیتال" و"ترک تیلیکوم" عن تجربه استخدام الاستشعار التشارکی المدمج بین الشبکات الخلویه واللاسلکیه کتقنیات استشعار مکمله لبعضها بعضا باستخدام بنیه تحتیه أولیه لشبکات الجیل السادس.
وأجریت التجارب فی مرکز "ترک تیلیکوم" للابتکار فی أنقره ، وأظهرت اکتشافا قویا وشبه آنی لوجود البشر داخل المبانی، مع تحسن فی الدقه والمرونه وتقلیل النقاط العمیاء مقارنه بالاعتماد على شبکه واحده، بحسب الشرکتین.
مدى استشعار الشبکه خلف الجدران؟
تبحث دراسات الجیل السادس فی نطاقات ترددیه واسعه، تشمل الموجات الملیمتریه وترددات ما دون التیراهیرتز، بالإضافه إلى نطاقات أعلى من 100 غیغاهرتز.
وأظهرت أبحاث سابقه فی الاستشعار عبر الشبکه اللاسلکیه إمکان استنتاج وجود الأشخاص وحرکتهم، وتقدیر وضعیتهم خلف بعض الحواجز فی ظروف محدده، وهی نتائج تستفید منها أبحاث تقنیه "تکامل الاستشعار والاتصالات " اللاحقه.
استخدامات تقنیه تکامل الاستشعار والاتصالات تطمح إلى دعم إداره المرور والملاحه ورصد المرکبات والمشاه ضمن بیئه حضریه متصله (بیکسلز) ومع ارتفاع التردد وقصر الطول الموجی، تشکل المصفوفات الهوائیه الکبیره حزما أضیق وتحسن دقه الزاویه، فیما یسهم اتساع عرض النطاق فی تحسین دقه تقدیر المسافه.
وتؤدی حرکه الإنسان داخل غرفه تنتشر فیها إشاره رادیویه إلى تغییر مستمر فی خصائص القناه، مثل السعه والطور والمسارات المنعکسه، ویمکن معالجه هذه التغیرات لإنتاج خرائط مکانیه أو تمثیلات ثلاثیه الأبعاد تقریبیه.
کما أظهرت أبحاث الاستشعار اللاسلکی إمکان تصنیف حرکات، مثل المشی والجلوس والوقوف، والتقاط تغیرات دقیقه مرتبطه بالتنفس ومعدل ضربات القلب فی ظروف تجریبیه محدده.
وتفتح إمکان بناء تمثیل للبیئه الثابته ورصد التغیرات الدینامیکیه فوقها آفاقا واسعه لاستخدامات تتراوح بین السلامه العامه والأتمته الصناعیه والمنازل الذکیه.
من السلامه العامه إلى المدینه الواعیه
حدد الاتحاد الدولی للاتصالات مجموعه من الاستخدامات النموذجیه لهذه التقنیه، تمتد من اکتشاف الحرکه والمرکبات والسلامه العامه والنقل إلى الخرائط الثلاثیه الأبعاد ومراقبه البیئه والأتمته الصناعیه والواقع الممتد.
وقد تعالج أوجه القصور فی قدره السیارات الذاتیه القیاده على الإدراک المحیطی، من خلال إمکان رصد طفل یرکض نحو الطریق من خلف شاحنه متوقفه أو راکب دراجه یقترب من تقاطع محجوب الرؤیه.
وقد تساعد فی إداره المجال الجوی المنخفض عبر تأمین مناطق حظر الطیران حول المطارات والملاعب والمبانی الحکومیه والبنیه التحتیه الحیویه، ورصد الطائرات المسیره التی لا تبث بیانات موقعها.
وقد تراقب تدفق حرکه المرور على الطرق السریعه، وترصد المرکبات المتعطله، وتحدد وجود حطام على الطریق، إلى جانب رصد العوائق أو الحیوانات أو الأشخاص على مسارات قطارات السکک الحدیدیه.
کما قد تسهم فی الحفاظ على سلامه العمال، وتتبع المعدات والروبوتات والمنتجات داخل المصانع، مع تقلیل الحاجه إلى بعض الکامیرات أو المستشعرات المخصصه وبث الفیدیو المستمر فی بعض البیئات.
وقد تساعد فی رصد السقوط أو متابعه بعض أنماط الحرکه والتنفس دون أجهزه قابله للارتداء، فیما تبحث دراسات أخرى إمکان استخدامها فی البیئات التی تعوق فیها الأنقاض أو الدخان الرؤیه البصریه.
غیاب الکامیرا لا یعنی غیاب المراقبه، إذ تکشف بیانات الاستشعار الموقع والحرکه والنشاط، حتى عند عدم التقاط صوره مرئیه (بیکسلز) تهدید الخصوصیه
بغض النظر عن الآفاق الموعوده، فإن تقنیه "تکامل الاستشعار والاتصالات" تحمل فی طیاتها تهدیدا للخصوصیه، حیث تکمن المفارقه فی أن الوظائف نفسها التی تجعلها مفیده للسلامه والرعایه قد تمنحها قدره إضافیه على جمع معلومات عن الأشخاص والبیئات.
وتطرح التقنیه مخاطر أمنیه، حیث نشر فریق تکامل الاستشعار والاتصالات الصناعی التابع للمعهد الأوروبی لمعاییر الاتصالات تقریرا حدد 19 قضیه، منها 15 مرتبطه بالأمن والخصوصیه، و4 بالاستدامه.
وتشمل القضایا الاستخدام غیر المصرح به للشبکه لأغراض الاستشعار، وصعوبه الحصول على موافقه من کل شخص یدخل نطاق التغطیه، ومخاطر تسریب بیانات الاستشعار أو إساءه استخدامها فی التنمیط السلوکی، إلى جانب اعتراض بیانات الاستشعار والتنصت علیها، والتلاعب بالإشارات الرادیویه عبر الهواء.
وقد تستخلص بیانات الموقع والحرکه من معلومات حاله القناه أو من إشارات مخصصه قبل أن تتحول إلى محتوى اتصال تقلیدی، بحیث لا یکفی تشفیر محتوى الاتصالات وحده لمعالجه مخاطر الاستشعار.
وبخلاف بعض تقنیات تحدید الموقع التی تعتمد على جهاز مشارک فی العملیه، فإن هذه التقنیه قادره على استشعار الأشخاص غیر المتصلین بالشبکه، بحیث قد تشمل عملیه الاستشعار أشخاصا غیر متصلین بالشبکه، من دون أن یکونوا طرفا فی الخدمه.
وتصنف الدراسات الحدیثه البیانات الحساسه الناتجه عن تقنیه "تکامل الاستشعار والاتصالات" إلى مستویات متعدده تشمل معلومات الموقع والبیئه، والسلوک والحرکه، واستنتاج بیانات فسیولوجیه فی ظروف معینه باستخدام إشارات عالیه الدقه.
وتناقش الأبحاث والوثائق التقنیه ما یعرف باسم "مشکله الماره" أو "استشعار البشر غیر المتصلین"، حیث یدخل الأشخاص نطاق الاستشعار دون أن یکونوا مستخدمین للخدمه أو قادرین عملیا على إعطاء موافقه مسبقه.
وقد تستغل بعض أنظمه الاستشعار سمات الحرکه وأنماط المشی للمطابقه أو التعرف، لکن الدقه تتأثر بالملابس، والزاویه، والسرعه، والازدحام، والبیئه.
وقد تکشف بعض أنظمه الاستشعار معلومات تقریبیه عن الإشغال والحرکه داخل الأماکن غیر العامه، مثل المنازل، وقد تتحول هذه القدرات إلى مصدر لمخاطر المراقبه والتنمیط إذا جمعت بیانات الحرکه والموقع من دون شفافیه أو ضوابط وصول ومحاسبه.
شبکات الاستشعار المستقبلیه تحتاج إلى حمایه بیانات البیئه والحرکه، لا إلى تشفیر محتوى الاتصالات فقط (بیکسلز) حمایه الخصوصیه فی العصر الرادیوی الجدید
تبحث الهیئات العلمیه وهیئات التقییس فی دمج متطلبات الأمن والخصوصیه ضمن أنظمه تقنیه "تکامل الاستشعار والاتصالات" قبل انتشارها التجاری.
وتشمل الاتجاهات البحثیه تقلیل البیانات، والمعالجه المحلیه، والتحکم فی مناطق الاستشعار، والحد من قدرات المستشعرات، إلى جانب الأشکال الموجیه التی تقلل دقه استنتاج السمات الحساسه، والأسطح الذکیه القابله لإعاده التهیئه للتحکم فی انتشار الموجات.
وتحتاج بیانات الاستشعار إلى الحمایه أثناء جمعها ونقلها وتخزینها، وتحدید من یملک صلاحیه الوصول إلیها، ومده الاحتفاظ بها، ومتى یجوز استخدامها، مع وضع ضوابط تمنع إعاده استخدامها خارج الغرض الذی جمعت من أجله.
وتبحث الدراسات فی استخدام الأسطح الذکیه القابله لإعاده التهیئه للمساعده فی توجیه الموجات وتعدیلها، إلى جانب الأشکال الموجیه الحافظه للخصوصیه من أجل تقلیل دقه استنتاج السمات الحساسه.
وتطرح التقنیه أسئله أمام تطبیق قوانین حمایه البیانات، خصوصا عندما تکون البیانات المستنتجه مرتبطه بالموقع أو السلوک أو المعلومات الفسیولوجیه، ویناقش المعهد الأوروبی لمعاییر الاتصالات هذه المسائل فی إطار اللائحه العامه لحمایه البیانات ومفاهیم الموافقه والشفافیه وتقلیل البیانات.
ختاما، قد لا ترتبط المشکله المقبله بتقنیه "تکامل الاستشعار والاتصالات" التی تمنح الشبکه القدره على الاستشعار، إنما فی تحدید من یملک حق تشغیل هذه القدره، وما الذی یسمح له باستنتاجه عن الأشخاص والبیئات.
المصدر: الجزیره