Evolution of Mobile Networks and Services PDF
Document Details
Uploaded by Deleted User
Tags
Summary
This document details the evolution of mobile networks and services, focusing on the technological advancements and impact on mobile communication. Key developments and challenges in the mobile industry are also explored.
Full Transcript
Evolution of Mobile Networks and Services تطور شبكات وخدمات الهاتف المحمول 1. First Generation (1G): Voice Communication Foundation 1. Focus: 1G networks were the beginning of mobile communication, centered...
Evolution of Mobile Networks and Services تطور شبكات وخدمات الهاتف المحمول 1. First Generation (1G): Voice Communication Foundation 1. Focus: 1G networks were the beginning of mobile communication, centered exclusively on voice calls. 2. Technology: Utilized analog systems and required connection to base stations for service, without additional functionalities. مؤسسة االتصاالت الصوتية:)1G( الجيل األول. التي تركزت حصريا على المكالمات الصوتية، بداية االتصاالت المتنقلة1G كانت شبكات:التركيز. دون وظائف إضافية، استخدام األنظمة التناظرية واالتصال المطلوب بالمحطات األساسية للخدمة:التكنولوجيا 2. Second Generation (2G): Digital Transformation and SMS 1. Advancements: Marked the shift from analog to digital, which enabled SMS (Short Message Service) and data services for the first time. 2. Impact: Created a competitive landscape by allowing multiple network and service providers, paving the way for greater market diversity. التحول الرقمي والرسائل القصيرة:)2G( الجيل الثاني. (خدمة الرسائل القصيرة) وخدمات البيانات ألول مرةSMS مما مكن، تميزت بالتحول من التناظرية إلى الرقمية:التطورات مما يمهد الطريق لمزيد من التنوع في، خلق مشهد تنافسي من خالل السماح للعديد من مزودي الشبكات والخدمات:التأثير.السوق 3. Industry Structure: Major Players and Roles 1. Four Key Players: The mobile industry structure became organized around network providers, service providers, phone manufacturers, and end-users (customers). 2. Significance: This division allowed service providers to develop unique offerings, creating new business models and enhancing mobile functionality. الالعبون الرئيسيون واألدوار:هيكل الصناعة أصبح هيكل صناعة الهاتف المحمول منظما حول مزودي الشبكات ومقدمي الخدمات ومصنعي:أربعة العبين رئيسيين.)الهواتف والمستخدمين النهائيين (العمالء سمح هذا القسم لمقدمي الخدمات بتطوير عروض فريدة وإنشاء نماذج أعمال جديدة وتعزيز وظائف الهاتف المحمول:األهمية 4. Challenges to Network Providers’ Control 1. Disruptive Technologies: The emergence of wireless technologies (e.g., Bluetooth, Wi-Fi) began reducing user dependency on traditional network providers, allowing communication to extend beyond network constraints. التحديات التي تواجه سيطرة مزودي الشبكة ) في تقليل اعتماد المستخدم على مزودي الشبكاتWi-Fi وBluetooth بدأ ظهور التقنيات الالسلكية (مثل:التقنيات التخريبية. مما سمح لالتصاالت بالتوسع إلى ما وراء قيود الشبكة،التقليديين 5. Third Generation (3G): Enhanced Data but Evolutionary, Not Revolutionary 1. Purpose: 3G was an improvement over 2G, with better data capabilities but not a revolutionary leap. 2. Market Positioning: Network providers marketed 3G as an important evolution, focusing less on revolutionary change and more on building upon existing features. بيانات محسنة ولكنها تطورية وليست ثورية:)3G( الجيل الثالث. مع قدرات بيانات أفضل ولكن ليس قفزة ثورية،2G تحسنا على3G كان:الغرض مع التركيز بشكل أقل على التغيير الثوري والمزيد على البناء على، كتطور مهم3G قام مزودو الشبكات بتسويق:وضع السوق.الميزات الحالية 6. Development Challenges in Mobile Applications 1. User Preference Complexity: Predicting successful applications is difficult since customer preferences often diverge from actual usage, making market success harder to ensure. 2. Design Implications: Successful apps must balance anticipated user needs with actual behavior patterns. تحديات التطوير في تطبيقات الهاتف المحمول من الصعب التنبؤ بالتطبيقات الناجحة نظرا ألن تفضيالت العمالء غالبا ما تختلف عن االستخدام:تعقيد تفضيالت المستخدم. مما يجعل ضمان نجاح السوق أكثر صعوبة،الفعلي يجب أن توازن التطبيقات الناجحة بين احتياجات المستخدم المتوقعة وأنماط السلوك الفعلية:اآلثار المترتبة على التصميم 7. Personal vs. Community Services 1. Types of Services: Personal services cater to individual users with limited interaction, while community services focus on connecting people (e.g., SMS, voice calls). 2. Social Impact: Emphasizes the importance of communication as a fundamental function, particularly in community services. الخدمات الشخصية مقابل الخدمات المجتمعية بينما تركز الخدمات المجتمعية على، تلبي الخدمات الشخصية احتياجات المستخدمين األفراد بتفاعل محدود:أنواع الخدمات.)ربط األشخاص (مثل الرسائل القصيرة والمكالمات الصوتية. ال سيما في الخدمات المجتمعية، يؤكد على أهمية االتصال كوظيفة أساسية:التأثير االجتماعي 8. Wireless Network Support Categories 1. Support Levels: Mobile services depend on various network types, such as GSM, GPRS, EDGE, 3G, Bluetooth, and Wi-Fi. 2. Functionality: This categorization helps differentiate between services that require constant network connectivity and those that do not. فئات دعم الشبكة الالسلكية و3G وEDGE وGPRS وGSM مثل، تعتمد خدمات الهاتف المحمول على أنواع مختلفة من الشبكات:مستويات الدعم Wi-Fi. وBluetooth. يساعد هذا التصنيف في التمييز بين الخدمات التي تتطلب اتصاال ثابتا بالشبكة وتلك التي ال تتطلب اتصاال ثابتا بالشبكة:الوظيفة 9. Customization in Mobile Services 1. User Personalization: Mobile services became increasingly customizable with ringtones, wallpapers, and themes, making phones more personally significant to users. 2. Social Connection: Community-driven services, like SMS and voice calls, remain highly popular, underlining the human need for social interaction. التخصيص في خدمات الهاتف المحمول تخصيص المستخدم :أصبحت خدمات الهاتف المحمول قابلة للتخصيص بشكل متزايد باستخدام نغمات الرنين والخلفيات والسمات ،مما يجعل الهواتف أكثر أهمية من الناحية الشخصية للمستخدمين. التواصل االجتماعي :ال تزال الخدمات التي يحركها المجتمع ،مثل الرسائل القصيرة والمكالمات الصوتية ،تحظى بشعبية كبيرة، مما يؤكد الحاجة البشرية للتفاعل االجتماعي. 10. Future-Oriented Peer-to-Peer and Cooperative Services 1. 4G and Beyond: Future mobile services focus on peer-to-peer and cooperative frameworks, allowing direct and collaborative interactions. 2. Technological Importance: Essential for enhancing communication efficiency, particularly as mobile networks evolve. خدمات الند للند والخدمات التعاونية الموجهة نحو المستقبل 4Gوما بعدها :تركز خدمات الهاتف المحمول المستقبلية على األطر التعاونية والتعاونية من نظير إلى نظير ،مما يسمح بالتفاعالت المباشرة والتعاونية. األهمية التكنولوجية :ضرورية لتعزيز كفاءة االتصاالت ،ال سيما مع تطور شبكات الهاتف المحمول 11. Sensor Integration in Modern Networks 1. Role in 4G/5G: Advanced mobile networks (4G, 5G) allow phones with sensors to support new services, enhancing user experiences with capabilities like location tracking and environmental monitoring. تكامل أجهزة االستشعار في الشبكات الحديثة الدور في :5G / 4Gتسمح شبكات الهاتف المحمول المتقدمة ( 4Gو )5Gللهواتف المزودة بأجهزة استشعار بدعم الخدمات الجديدة ،مما يعزز تجارب المستخدم بقدرات مثل تتبع الموقع والمراقبة البيئية. Advantages of Mobile Applications in Modern Society مزايا تطبيقات الهاتف المحمول في المجتمع الحديث 1. Convenient Access and Mobility 1. User Benefit: Mobile apps provide easy, on-the-go access to essential information, services, and entertainment. 2. Design Intent: They are optimized for seamless use, offering users quick access to what they need anytime, anywhere. سهولة الوصول والتنقل. توفر تطبيقات األجهزة المحمولة وصوال سهال أثناء التنقل إلى المعلومات والخدمات والترفيه األساسية:فائدة المستخدم مما يوفر للمستخدمين وصوال سريعا إلى ما يحتاجون إليه في أي وقت وفي، تم تحسينها لالستخدام السلس:الغرض من التصميم.أي مكان 2. Enhanced Engagement and User Experience 1. Business Advantage: Apps allow businesses to interact meaningfully with their customers, offering customized and engaging experiences that build loyalty. 2. User Focus: Features can be interactive and personalized, making the experience more enjoyable and user centric. تعزيز المشاركة وتجربة المستخدم. وتقديم تجارب مخصصة وجذابة تبني الوالء، تسمح التطبيقات للشركات بالتفاعل بشكل هادف مع عمالئها:ميزة األعمال. مما يجعل التجربة أكثر متعة وتركيزا على المستخدم، يمكن أن تكون الميزات تفاعلية وشخصية:التركيز على المستخدم 3. Revenue Generation Potential 1. Monetization Opportunities: Apps can generate income through in-app purchases, ads, and subscription models, providing diverse revenue streams for businesses. إمكانية توليد اإليرادات مما، يمكن للتطبيقات تحقيق الدخل من خالل عمليات الشراء واإلعالنات ونماذج االشتراك داخل التطبيق:فرص تحقيق الدخل يوفر تدفقات إيرادات متنوعة للشركات 4. Offline Functionality for Reliability 1. User Utility: Many apps are designed to work offline or with limited internet, a crucial feature for users in areas with inconsistent connectivity, always ensuring access to essential features. وظائف غير متصلة باإلنترنت من أجل الموثوقية أداة المستخدم :تم تصميم العديد من التطبيقات للعمل دون اتصال باإلنترنت أو مع اتصال محدود ،وهي ميزة مهمة للمستخدمين في المناطق ذات االتصال غير المتسق ،مما يضمن الوصول إلى الميزات األساسية في جميع األوقات 5. Integration with Device Features 1. Innovation Potential: Apps leverage device-specific features (e.g., GPS, camera, sensors) to create unique, service-rich experiences that cater to modern user needs. التكامل مع ميزات الجهاز إمكانات االبتكار :تستفيد التطبيقات من الميزات الخاصة بالجهاز (مثل نظام تحديد المواقع العالمي ( )GPSوالكاميرا وأجهزة االستشعار) إلنشاء تجارب فريدة وغنية بالخدمات تلبي احتياجات المستخدم الحديثة. Lec2 Advantages of Mobile Application Programming مزايا برمجة تطبيقات الهاتف المحمول 1. Enhanced User Experience: Mobile apps offer a smoother, more responsive, and feature-rich experience compared to mobile websites. تجربة مستخدم محسنة :توفر تطبيقات األجهزة المحمولة تجربة أكثر سالسة واستجابة وغنية بالميزات مقارنة بمواقع الويب للجوال. 2. Offline Accessibility: Many mobile apps can function offline, allowing users to access content or services without an internet connection. إمكانية الوصول دون اتصال :يمكن أن تعمل العديد من تطبيقات األجهزة المحمولة في وضع عدم االتصال ،مما يسمح للمستخدمين بالوصول إلى المحتوى أو الخدمات دون اتصال باإلنترنت. 3. Personalization: Apps can tailor content and recommendations to individual users, enhancing engagement and satisfaction. التخصيص :يمكن للتطبيقات تخصيص المحتوى والتوصيات للمستخدمين الفرديين ،مما يعزز المشاركة والرضا. 4. Data Collection and Analysis: Mobile apps collect valuable user data, providing insights into user behavior, preferences, and demographics. This helps inform marketing strategies, product improvements, and personalization. جمع البيانات وتحليلها :تجمع تطبيقات األجهزة المحمولة بيانات المستخدم القيمة ،وتوفر رؤى حول سلوك المستخدم وتفضيالته والتركيبة السكانية.يساعد هذا في إبالغ استراتيجيات التسويق وتحسينات المنتجات والتخصيص. 5. Security and Privacy Control: Mobile app development allows for strong security measures, such as app permissions, encryption, and secure authentication, protecting user data and sensitive information. مثل أذونات التطبيق، يسمح تطوير تطبيقات األجهزة المحمولة باتخاذ تدابير أمنية قوية:التحكم في األمان والخصوصية والتشفير والمصادقة اآلمنة وحماية بيانات المستخدم والمعلومات الحساسة Disadvantages of Mobile Application Programming عيوب برمجة تطبيقات الهاتف المحمول 1. Platform Fragmentation: Developing for multiple platforms (iOS, Android, etc.) requires additional effort, as each has its own development environment and requirements. حيث أن لكل منها بيئة، وما إلى ذلك) جهدا إضافياAndroid وiOS( يتطلب التطوير لمنصات متعددة:تجزئة النظام األساسي.ومتطلبات التطوير الخاصة بها 2. High Development Costs: Mobile app development can be expensive, especially when targeting multiple platforms or requiring specialized skills. خاصة عند استهداف منصات متعددة أو طلب، قد يكون تطوير تطبيقات األجهزة المحمولة مكلفا:تكاليف التطوير المرتفعة.مهارات متخصصة 3. App Store Approval Process: App stores have strict review processes, which can lead to potential delays or rejections, affecting the app's timeline. مما قد يؤدي إلى تأخيرات أو رفض، لدى متاجر التطبيقات عمليات مراجعة صارمة:عملية الموافقة على متجر التطبيقات. مما يؤثر على الجدول الزمني للتطبيق، محتملين 4. Continuous Maintenance: Apps need regular updates and maintenance to stay compatible with evolving platforms and security standards. تحتاج التطبيقات إلى تحديثات وصيانة منتظمة لتظل متوافقة مع األنظمة األساسية المتطورة ومعايير:الصيانة المستمرة.األمان 5. Limited Reach: Not all users prefer downloading apps, and some devices may have limitations, reducing the app's audience. مما يقلل من جمهور التطبيق، وقد يكون لبعض األجهزة قيود، ال يفضل جميع المستخدمين تنزيل التطبيقات:الوصول المحدود Future Trends in Mobile Application Programming االتجاهات المستقبلية في برمجة تطبيقات الجوال 1. 5G Integration: With the rollout of 5G networks, mobile apps will leverage faster speeds and lower latency, enabling improved user experiences, especially in areas like augmented reality (AR), virtual reality (VR), and real-time data processing. مما يتيح تجارب، ستستفيد تطبيقات األجهزة المحمولة من سرعات أعلى وزمن انتقال أقل،5G مع طرح شبكات:5G تكامل ) ومعالجة البيانات في الوقت الفعليVR( ) والواقع االفتراضيAR( خاصة في مجاالت مثل الواقع المعزز،مستخدم محسنة 2. Cross-Platform Development: The demand for cross-platform development tools will continue to grow, allowing developers to write code once and deploy it across multiple platforms, reducing both development time and costs. مما يسمح للمطورين، سيستمر الطلب على أدوات التطوير عبر األنظمة األساسية في النمو:التطوير عبر األنظمة األساسية. مما يقلل من وقت التطوير وتكاليفه،بكتابة التعليمات البرمجية مرة واحدة ونشرها عبر منصات متعددة 3. AI and Machine Learning: The integration of artificial intelligence (AI) and machine learning in mobile apps will expand, driving personalized user experiences, predictive analytics, and increased automation. سيتوسع دمج الذكاء االصطناعي (الذكاء االصطناعي) والتعلم اآللي في تطبيقات األجهزة:الذكاء االصطناعي والتعلم اآللي. مما يؤدي إلى تجارب المستخدم المخصصة والتحليالت التنبؤية وزيادة األتمتة،المحمولة 4. Progressive Web Apps (PWAs): PWAs will become more prominent, as they offer a middle ground between web and mobile app functionality. PWAs provide features like offline access, push notifications, and faster load times, all through web technologies. ألنها توفر أرضية وسط بين وظائف الويب وتطبيقات، أكثر بروزاPWAs ستصبح:)PWAs( تطبيقات الويب التقدمية كل، وأوقات تحميل أسرع، ودفع اإلشعارات، ميزات مثل الوصول في وضع عدم االتصالPWAs توفر.األجهزة المحمولة.ذلك من خالل تقنيات الويب 5. Enhanced Security Measures: As mobile apps increasingly handle sensitive data, security will remain a top priority. This will drive the adoption of advanced security measures such as biometrics, sandboxing, and blockchain-based solutions. سيظل األمان أولوية، نظرا ألن تطبيقات األجهزة المحمولة تتعامل بشكل متزايد مع البيانات الحساسة:إجراءات األمان المحسنة blockchain. سيؤدي ذلك إلى اعتماد تدابير أمنية متقدمة مثل القياسات الحيوية ووضع الحماية والحلول القائمة على.قصوى Wireless Technologies and Architecture Cellular Communication Systems التقنيات الالسلكية والهندسة المعمارية أنظمة االتصاالت الخلوية Initially, mobile phones were primarily designed for voice communication. Over time, the need to connect mobile users with fixed terminals and enable communication between mobile users led to advancements in cellular networks. However, wireless radio communication faces limitations such as path loss, which restricts the range of direct communication. This challenge spurred the development of cellular networks, which have evolved from supporting simple voice services to now accommodating data services as well. أدت الحاجة إلى توصيل، وبمرور الوقت. تم تصميم الهواتف المحمولة في المقام األول لالتصاالت الصوتية،في البداية مستخدمي الهاتف المحمول بالمطارف الثابتة وتمكين االتصال بين مستخدمي الهاتف المحمول إلى حدوث تقدم في الشبكات هذا التحدي. مما يقيد نطاق االتصال المباشر، يواجه االتصال الالسلكي قيودا مثل فقدان المسار، ومع ذلك.الخلوية. والتي تطورت من دعم الخدمات الصوتية البسيطة إلى استيعاب خدمات البيانات اآلن أيضا،حفز تطوير الشبكات الخلوية Technologies Related to the European GSM (Global System for Mobile Communications) ) األوروبيGSM( التقنيات المتعلقة بالنظام العالمي لالتصاالت المتنقلة 1. Circuit Switched Data (CSD): 1. Introduced in early 2G mobile phones to transmit digital data at 9.6 kbps. 2. Used a Time Division Multiple Access (TDMA) system, assigning specific time slots for communication. 3. Typically utilized a single TDMA time slot, providing data rates comparable to voice calls. CSD):( بيانات تبديل الدائرة. كيلوبت في الثانية9.6 لنقل البيانات الرقمية بسرعة2G تم تقديمه في أوائل الهواتف المحمولة استخدام نظام الوصول المتعدد بتقسيم الوقت ( ، )TDMAوتعيين فترات زمنية محددة لالتصال. تستخدم عادة فترة زمنية واحدة ،TDMAمما يوفر معدالت بيانات مماثلة للمكالمات الصوتية. 2. High-Speed Circuit Switched Data (HSCSD): 1. Enhanced data rates compared to CSD, utilizing different coding schemes. 2. In ideal conditions, HSCSD could achieve a data rate of 14.4 kbps. For error- prone channels, data rates dropped to CSD levels due to full error correction. 3. Allowed bundling of up to four time slots, increasing the maximum data rate to 57.6 kbps (or 38.4 kbps in less reliable channels). بيانات تبديل الدائرة عالية السرعة (HSCSD): معدالت بيانات محسنة مقارنة ب ،CSDباستخدام مخططات ترميز مختلفة. في الظروف المثالية ،يمكن أن يحقق HSCSDمعدل بيانات يبلغ 14.4كيلوبت في الثانية.بالنسبة للقنوات المعرضة للخطأ، انخفضت معدالت البيانات إلى مستويات CSDبسبب تصحيح الخطأ الكامل. يسمح بتجميع ما يصل إلى أربع فترات زمنية ،مما يزيد من الحد األقصى لمعدل البيانات إلى 57.6كيلوبت في الثانية (أو 38.4 كيلوبت في الثانية في القنوات األقل موثوقية). 3. General Packet Radio Service (GPRS): 1. Considered 2.5G technology and a bridge to 3G networks, extending CSD and HSCSD capabilities. 2. Utilized bundling of up to eight channels to enhance data transmission efficiency. 3. Marked a significant shift from circuit-switched to packet-switched data transmission, allowing more efficient use of cellular networks for data services. خدمة الحزمة الراديوية العامة (GPRS): تعتبر تقنية 2.5Gوجسرا لشبكات ،3Gمما يوسع قدرات CSDوHSCSD. استخدام تجميع ما يصل إلى ثماني قنوات لتعزيز كفاءة نقل البيانات. يمثل تحوال كبيرا من نقل البيانات بتبديل الدارات إلى نقل البيانات بتبديل الرزم ،مما يسمح باستخدام أكثر كفاءة للشبكات الخلوية لخدمات البيانات. Benefits of Cellular Communication Systems فوائد أنظمة االتصاالت الخلوية 1. Wireless Mobility: Cellular systems enable users to stay connected while on the move, offering communication access from virtually any location within network coverage. مما يوفر الوصول إلى االتصال من أي، تمكن األنظمة الخلوية المستخدمين من البقاء على اتصال أثناء التنقل:التنقل الالسلكي.مكان تقريبا داخل تغطية الشبكة 2. Wide Geographic Coverage: Cellular networks provide extensive coverage, reaching urban, suburban, and rural areas, ensuring connectivity across diverse regions. مما يضمن، توفر الشبكات الخلوية تغطية واسعة تصل إلى المناطق الحضرية والضواحي والريفية:تغطية جغرافية واسعة.االتصال عبر مناطق متنوعة 3. Versatility: In addition to voice calls, cellular networks support various services such as text messaging, multimedia messaging, and high-speed data access to meet diverse communication needs. تدعم الشبكات الخلوية خدمات متنوعة مثل الرسائل النصية ورسائل الوسائط المتعددة، باإلضافة إلى المكالمات الصوتية:التنوع.والوصول إلى البيانات عالية السرعة لتلبية احتياجات االتصاالت المتنوعة 4. Global Connectivity: Modern cellular networks offer global roaming capabilities, allowing users to access services internationally through agreements between network operators. مما يسمح للمستخدمين بالوصول إلى الخدمات دوليا، توفر الشبكات الخلوية الحديثة إمكانات التجوال العالمي:االتصال العالمي.من خالل اتفاقيات بين مشغلي الشبكات 5. Data Services: Cellular networks enable high-speed data transmission, supporting internet access, video streaming, and a wide range of data-dependent applications on mobile devices. ومجموعة، وتدفق الفيديو، ودعم الوصول إلى اإلنترنت، تتيح الشبكات الخلوية نقل البيانات بسرعة عالية:خدمات البيانات.واسعة من التطبيقات التي تعتمد على البيانات على األجهزة المحمولة Lec3 FLEXIBLE MOBILE PHONE The most important points in The Flexible Mobile Phone: Mobile phones are versatile sets Of capabilities that can be customized and reconfigured to meet specific needs, both in terms of hardware and software. هاتف محمول مرن :أهم النقاط في الهاتف المحمول المرن الهواتف المحمولة هي مجموعات متعددة االستخدامات من القدرات التي يمكن تخصيصها و. سواء من حيث األجهزة والبرامج،إعادة تكوينها لتلبية االحتياجات المحددة 1. Mobile Phone Flexibility: 1. Mobile platforms are adaptable for developers, supporting various programming languages and application implementation methods. :مرونة الهاتف المحمول. وتدعم لغات البرمجة المختلفة وطرق تنفيذ التطبيقات،منصات األجهزة المحمولة قابلة للتكيف مع المطورين 2. Application Suite: 1. Mobile applications operate within an application suite, which includes a user interface framework, middleware, and hardware drivers. :مجموعة التطبيقات والتي تتضمن إطار عمل واجهة المستخدم والبرامج الوسيطة،تعمل تطبيقات األجهزة المحمولة ضمن مجموعة تطبيقات.وبرامج تشغيل األجهزة 3. Access to Platforms: 1. Manufacturers provide limited access to their platforms, allowing third-party developers to use the kernel and hardware drivers (e.g., Symbian OS) to interact with the hardware. :الوصول إلى المنصات مما يسمح لمطوري الجهات الخارجية باستخدام برامج تشغيل،توفر الشركات المصنعة وصوال محدودا إلى منصاتها ) للتفاعل مع األجهزةSymbian OS ، واألجهزة (على سبيل المثالkernel 4. Hardware vs. Software Flexibility: 1. The hardware of mobile phones is static, while software components can be extensively customized. Some APIs allow for adjustments in wireless technology parameters. :مرونة األجهزة مقابل البرامج تسمح بعض واجهات برمجة التطبيقات. بينما يمكن تخصيص مكونات البرامج على نطاق واسع،أجهزة الهواتف المحمولة ثابتة.بإجراء تعديالت في معلمات التكنولوجيا الالسلكية 5. Mobile Device Capabilities: 1. Devices are classified into three categories: 1. User Interfaces: Speaker, microphone, camera, display, sensors, keyboard. 2. Communication Interfaces: Cellular and short-range communications. 3. Built-in Resources: Battery, CPU, and data storage. :قدرات الجهاز المحمول :يتم تصنيف األجهزة إلى ثالث فئات. لوحة المفاتيح، أجهزة االستشعار، العرض، الكاميرا، الميكروفون، مكبر الصوت:واجهات المستخدم. االتصاالت الخلوية وقصيرة المدى:واجهات االتصال. البطارية ووحدة المعالجة المركزية وتخزين البيانات:الموارد المدمجة 6. Sharing Capabilities: 1. The architecture allows for the sharing of capabilities across devices, enabling specialization for diverse applications in heterogeneous scenarios. :قدرات المشاركة. مما يتيح التخصص لتطبيقات متنوعة في سيناريوهات غير متجانسة،تسمح البنية بمشاركة القدرات عبر األجهزة 7. Wirelessly Scalable Architecture: 1. A wireless grid connects multiple terminals through short-range interfaces, promoting collaboration among devices. :بنية قابلة للتطوير السلكيا. مما يعزز التعاون بين األجهزة،تربط الشبكة الالسلكية محطات طرفية متعددة من خالل واجهات قصيرة المدى 8. Software Flexibility: 1. Software can be adjusted flexibly, with cross-layer designs and an emphasis on software-defined radio approaches. :مرونة البرنامج. مع تصميمات عبر الطبقات والتركيز على النهج الراديوية المعرفة بالبرمجيات،يمكن تعديل البرمجيات بمرونة General Architecture of a Programmable Mobile Phone البنية العامة للهاتف المحمول القابل للبرمجة 1. Hardware Layer: Central Processing Unit (CPU): Executes instructions and applications.. تنفذ التعليمات والتطبيقات:)CPU( وحدة المعالجة المركزية Memory: Includes RAM for temporary storage and flash memory for long-term storage. تتضمن ذاكرة الوصول العشوائي للتخزين المؤقت وذاكرة فالش:الذاكرة Battery: Powers the phone’s components.. تعمل على تشغيل مكونات الهاتف:البطارية Sensors: Various sensors (accelerometers, gyroscopes, etc.) enhance functionality.. تعمل المستشعرات المختلفة (مقاييس التسارع والجيروسكوبات وما إلى ذلك) على تحسين الوظائف:المستشعرات Input/Output (I/O) Devices: Touchscreen, buttons, microphone, and camera.. شاشة تعمل باللمس وأزرار وميكروفون وكاميرا:)O / I( اإلخراج/ أجهزة اإلدخال Connectivity Modules: Wi-Fi, Bluetooth, NFC, and cellular radios for network access.. وأجهزة الراديو الخلوية للوصول إلى الشبكةNFC وBluetooth وWi-Fi :وحدات االتصال 2. Operating System (O.S) Layer: Kernel: Manages hardware resources, multitasking, and system calls..يدير موارد األجهزة وتعدد المهام واستدعاءات النظام Device Drivers: Allow the OS to communicate with hardware components.. اسمح لنظام التشغيل باالتصال بمكونات األجهزة:برامج تشغيل األجهزة Middleware: Provides higher-level functionality, including communication, multimedia handling, and security.. بما في ذلك االتصال ومعالجة الوسائط المتعددة واألمان، يوفر وظائف عالية المستوى:البرامج الوسيطة 1. Application Framework Layer APIs (Application Programming Interfaces): Allow developers to access phone features (e.g., location services, sensors)..) تسمح للمطورين بالوصول إلى ميزات الهاتف (مثل خدمات الموقع وأجهزة االستشعار:)APIs( واجهات برمجة التطبيقات User Interface (UI) Framework: Tools for designing graphical user interfaces for apps.. أدوات لتصميم واجهات المستخدم الرسومية للتطبيقات:)UI( إطار عمل واجهة المستخدم Runtime Environment: Executes apps, often using technologies like Java Virtual Machine (JVM) or.NET Common Language Runtime (CLR). NET Common. ) أوJava Virtual Machine (JVM غالبا باستخدام تقنيات مثل، ينفذ التطبيقات:بيئة وقت التشغيل Language Runtime (CLR). 2. Application Layer Built-in Apps: Pre-installed apps (e.g., dialer, messaging)..) مراسلة، طالب، التطبيقات المثبتة مسبقا (على سبيل المثال:التطبيقات المدمجة Third-party Apps: User-installed apps, whether from official stores or side-loaded.. سواء من المتاجر الرسمية أو التي يتم تحميلها من جانب، التطبيقات المثبتة من قبل المستخدم:تطبيقات الجهات الخارجية 3. Security Layer Security Protocols: Covers encryption, authentication, and authorization for data security.. تغطي التشفير والمصادقة والترخيص ألمن البيانات:بروتوكوالت األمان Secure Boot: Ensures only trusted software runs on the device.. يضمن تشغيل البرامج الموثوقة فقط على الجهاز:التمهيد اآلمن App Sandboxing: Isolates apps to prevent unauthorized access.. يعزل التطبيقات لمنع الوصول غير المصرح به:وضع الحماية للتطبيق 4. Communication Layer Wireless Communication: Involves cellular, Wi-Fi, and Bluetooth for connectivity.. لالتصالBluetooth وWi-Fi يتضمن االتصال الخلوي و:االتصال الالسلكي Network Protocols: Uses TCP/IP for internet access.. للوصول إلى اإلنترنتTCP/IP يستخدم:بروتوكوالت الشبكة Messaging: Covers SMS and MMS protocols for text and media messaging.. تغطي بروتوكوالت الرسائل القصيرة ورسائل الوسائط المتعددة للرسائل النصية والوسائط:المراسلة 5. Power Management Layer Power Management Unit (PMU): Optimizes battery life by managing power usage.. تعمل على تحسين عمر البطارية من خالل إدارة استخدام الطاقة:)PMU( وحدة إدارة الطاقة Battery Monitoring: Tracks battery health, status, and usage metrics.. يتتبع صحة البطارية وحالتها ومقاييس االستخدام:مراقبة البطارية 6. Firmware Acts as the embedded software interface between hardware and the operating system..يعمل كواجهة برمجية مضمنة بين األجهزة ونظام التشغيل 7. Updates and Maintenance Mechanisms for updating the OS, firmware, and apps to enhance security and add features..آليات لتحديث نظام التشغيل والبرامج الثابتة والتطبيقات لتعزيز األمان وإضافة ميزات 8. User Data Storage Secure Storage: Protects user data, including contacts, messages, and photos.. بما في ذلك جهات االتصال والرسائل والصور، يحمي بيانات المستخدم:التخزين اآلمن Short-Range Communication Systems أنظمة االتصاالت قصيرة المدى 1. Limited Range Short-range wireless technologies have transmission distances from a few centimeters to a few hundred meters. التقنيات الالسلكية قصيرة المدى لها مسافات إرسال من بضع سنتيمترات إلى بضع مئات من األمتار 2. WPAN (Wireless Personal Area Networks) Connects nearby devices, commonly via Bluetooth.. عادة عبر البلوتوث،يربط األجهزة القريبة 3. WLAN (Wireless Local Area Networks) Localized wireless networks, like Wi-Fi, for broader access within a local area.. للوصول على نطاق أوسع داخل منطقة محلية، Wi-Fi مثل،الشبكات الالسلكية المحلية 4. Bluetooth Widely used for short-range communication between devices..تستخدم على نطاق واسع لالتصال قصير المدى بين األجهزة 5. IrDA (Infrared Data Association) Uses infrared for data transfer, typically seen in remote controls and early data transfer methods. وعادة ما ينظر إليها في أجهزة التحكم عن بعد وطرق نقل البيانات المبكرة،يستخدم األشعة تحت الحمراء لنقل البيانات 6. NFC (Near Field Communication) Short-range technology used for payments, access control, and more..تقنية قصيرة المدى تستخدم للمدفوعات والتحكم في الوصول والمزيد 7. UWB (Ultra-Wideband) High-frequency radio waves offering high data transfer rates and precise positioning..موجات الراديو عالية التردد التي توفر معدالت نقل بيانات عالية وتحديد المواقع بدقة 8. Short-Range Sensors Enables wireless data transmission within sensor networks..تمكين نقل البيانات السلكيا داخل شبكات االستشعار Benefits of Short-Range Communication Systems 1. Proximity-Based Connectivity: Devices can connect and share data seamlessly when close, eliminating the need for physical cables. مما يلغي الحاجة إلى الكابالت، يمكن لألجهزة توصيل البيانات ومشاركتها بسالسة عند اإلغالق:االتصال القائم على القرب.المادية 2. Low Power Consumption: Many short-range technologies are optimized for low energy usage, prolonging battery life in devices, especially IoT sensors. وإطالة عمر البطارية في، تم تحسين العديد من التقنيات قصيرة المدى لالستخدام المنخفض للطاقة:استهالك منخفض للطاقة. وخاصة مستشعرات إنترنت األشياء،األجهزة 3. Ease of Setup: These systems typically require minimal configuration, allowing devices to quickly discover and connect with one another. مما يسمح لألجهزة باالكتشاف السريع واالتصال ببعضها، تتطلب هذه األنظمة عادة الحد األدنى من التكوين:سهولة اإلعداد.البعض 4. High Data Transfer Speeds: Technologies like Wi-Fi (IEEE 802.11) enable high- speed data transfers, supporting activities such as wireless streaming and fast data sharing. ودعم األنشطة مثل،) عمليات نقل البيانات عالية السرعةWi-Fi (IEEE 802.11 تتيح تقنيات مثل:سرعات نقل بيانات عالية.البث الالسلكي ومشاركة البيانات بسرعة 5. IoT Connectivity: Short-range connectivity is crucial in IoT environments, connecting numerous devices in applications like smart homes, healthcare, agriculture, and industrial settings. حيث يربط العديد من األجهزة في، يعد االتصال قصير المدى أمرا بالغ األهمية في بيئات إنترنت األشياء:اتصال إنترنت األشياء.تطبيقات مثل المنازل الذكية والرعاية الصحية والزراعة واإلعدادات الصناعية Limitations of Short-Range Communication Systems حدود أنظمة االتصاالت قصيرة المدى 1. Limited Range: The small coverage area restricts use to short distances, limiting long-range applications.. مما يحد من التطبيقات طويلة المدى، تقيد منطقة التغطية الصغيرة االستخدام لمسافات قصيرة:نطاق محدود 2. Interference and Signal Blocking: Technologies like Bluetooth and Wi-Fi can face interference from other devices or obstacles (e.g., walls), impacting connection reliability. ،) تداخال من أجهزة أو عقبات أخرى (مثل الجدرانWi-Fi وBluetooth يمكن أن تواجه تقنيات مثل:التداخل وحجب اإلشارة.مما يؤثر على موثوقية االتصال 3. Dependency on Proximity: These systems require devices to stay close; communication is lost if devices move out of range.. تتطلب هذه األنظمة بقاء األجهزة قريبة؛ يتم فقد االتصال إذا تحركت األجهزة خارج النطاق:االعتماد على القرب Lec5 Benefits of Short-Range Communication Systems فوائد أنظمة االتصاالت قصيرة المدى 1. Proximity-Based Connectivity: Short-range communication systems allow devices to connect easily within close range, enabling quick data transfer without the need for physical cables. مما يتيح نقل، تسمح أنظمة االتصاالت قصيرة المدى لألجهزة باالتصال بسهولة ضمن نطاق قريب:االتصال القائم على القرب.البيانات بسرعة دون الحاجة إلى كابالت مادية 2. Low Power Consumption: Many short-range communication technologies are optimized for low power use, making them well-suited for IoT sensors and extending the battery life of portable devices. مما يجعلها مناسبة، تم تحسين العديد من تقنيات االتصاالت قصيرة المدى لالستخدام المنخفض للطاقة:استهالك منخفض للطاقة.تماما ألجهزة استشعار إنترنت األشياء وإطالة عمر بطارية األجهزة المحمولة 3. Ease of Setup: These systems are typically straightforward to set up, often requiring minimal configuration. Devices can detect and connect to each other quickly, enhancing user convenience. يمكن لألجهزة اكتشاف. وغالبا ما تتطلب الحد األدنى من التكوين، عادة ما تكون هذه األنظمة سهلة اإلعداد:سهولة اإلعداد. مما يعزز راحة المستخدم،بعضها البعض واالتصال به بسرعة 4. High Data Transfer Speeds: Certain short-range technologies, like Wi-Fi (IEEE 802.11), provide high-speed data transfer, supporting tasks like wireless streaming and rapid data sharing. ، نقال عالي السرعة للبيانات،)Wi-Fi (IEEE 802.11 مثل، توفر بعض التقنيات قصيرة المدى:سرعات نقل بيانات عالية.وتدعم مهام مثل البث الالسلكي ومشاركة البيانات بسرعة 5. IoT Connectivity: Short-range communication forms a foundation for the Internet of Things (IoT), connecting various devices in smart homes, healthcare, agriculture, and industrial settings. حيث تربط األجهزة المختلفة في، )IoT( تشكل االتصاالت قصيرة المدى أساسا إلنترنت األشياء:اتصال إنترنت األشياء.المنازل الذكية والرعاية الصحية والزراعة واإلعدادات الصناعية Disadvantages of Short-Range Communication Systems عيوب أنظمة االتصاالت قصيرة المدى 1. Limited Range: The small coverage area of short-range systems restricts their ability to handle communication over long distances. تحد مساحة التغطية الصغيرة لألنظمة قصيرة المدى من قدرتها على التعامل مع االتصاالت عبر مسافات طويلة:نطاق محدود 2. Interference and Signal Blocking: Short-range systems, such as Bluetooth and Wi- Fi, are susceptible to interference from other devices or physical barriers like walls, which may impact the reliability of connections. عرضة للتداخل من األجهزة األخرى أو، Wi-Fi وBluetooth مثل، األنظمة قصيرة المدى:التداخل وحجب اإلشارة. مما قد يؤثر على موثوقية االتصاالت،الحواجز المادية مثل الجدران 3. Dependency on Proximity: These systems require devices to be near each other for continuous connectivity. Moving out of range results in loss of communication. يؤدي الخروج من. تتطلب هذه األنظمة أن تكون األجهزة قريبة من بعضها البعض لالتصال المستمر:االعتماد على القرب.النطاق إلى فقدان االتصال 4. Compatibility Issues: Short-range technologies may face compatibility challenges, especially when devices from different manufacturers or standards are involved. خاصة عندما يتعلق األمر بأجهزة من جهات تصنيع أو، قد تواجه التقنيات قصيرة المدى تحديات التوافق:مشكالت التوافق.معايير مختلفة 5. Security Concerns: Short-range systems can be vulnerable to unauthorized access and data interception if proper security measures are not in place. يمكن أن تكون األنظمة قصيرة المدى عرضة للوصول غير المصرح به واعتراض البيانات إذا لم تكن هناك:المخاوف األمنية.تدابير أمنية مناسبة Key Differences Between Cellular and Short-Range Communication االختالفات الرئيسية بين االتصاالت الخلوية وقصيرة المدى Aspect Short-Range Communication Cellular Communication Covera Limited to a few meters to a few Extensive, often covering up to ge and hundred meters hundreds of kilometers Distan وغالبا ما تغطي ما يصل إلى يقتصر على بضعة أمتار إلى بضع مئات من،واسعة النطاق ce األمتار مئات الكيلومترات Data Typically higher over short Varying rates, suitable for a Transf distances, ideal for quick data range of applications er exchanges مناسبة لمجموعة من،أسعار متفاوتة Rates وهي،عادة ما تكون أعلى على مسافات قصيرة التطبيقات مثالية لتبادل البيانات بسرعة Power Low power, designed for battery- Higher power use, though Consu powered devices optimized to extend battery mption مصممة لألجهزة التي تعمل، طاقة منخفضةlife بالبطارية على الرغم من،استخدام أعلى للطاقة تحسينه إلطالة عمر البطارية Infrast Minimal, making it cost-effective Extensive, requiring cell ructur and easier to implement locally towers and base stations e مما يجعلها فعالة من حيث التكلفة،الحد األدنى تتطلب أبراج خلوية،واسعة النطاق Needs وأسهل في التنفيذ محليا ومحطات أساسية Applic Ideal for device-to-device Provides broad connectivity ations interactions in close proximity, for mobile calls, internet, and like NFC and Bluetooth streaming over larger areas peripherals يوفر اتصاال واسعا لمكالمات الهاتف مثالي للتفاعالت من جهاز إلى جهاز على المحمول واإلنترنت والبث عبر مناطق أكبر Bluetooth وNFC مثل،مقربة Figure 1: Architecture of Cellular Controlled Short-Range Communication This figure illustrates the integration of cellular and short-range communication systems. The components are labeled as follows: بنية االتصاالت قصيرة المدى التي يتم التحكم فيها خلويا:1 الشكل : يتم تسمية المكونات على النحو التالي.يوضح هذا الشكل تكامل أنظمة االتصاالت الخلوية وقصيرة المدى Cellular Link (C): Represents the conventional cellular communication pathways that enable long-distance connectivity and mobility.. تمثل مسارات االتصاالت الخلوية التقليدية التي تتيح االتصال والتنقل لمسافات طويلة:)C( الوصلة الخلوية Cellular Base Station (CJ): Serves as the hub for cellular links, facilitating communication between mobile devices and the broader cellular network. مما يسهل االتصال بين األجهزة المحمولة والشبكة الخلوية، تعمل كمحور للروابط الخلوية:)CJ( المحطة الخلوية األساسية.األوسع Short Range Link (SR): Represents the short-range communication systems (such as Bluetooth or Wi-Fi) that allow devices to connect and communicate over limited distances. ) التي تسمح لألجهزةWi-Fi أوBluetooth تمثل أنظمة االتصاالت قصيرة المدى (مثل:)SR( الوصلة قصيرة المدى.باالتصال واالتصال عبر مسافات محدودة Cooperation: Indicates the collaboration between cellular and short-range communication systems to enhance connectivity and expand the operational range for devices.. يشير إلى التعاون بين أنظمة االتصاالت الخلوية وقصيرة المدى لتعزيز االتصال وتوسيع النطاق التشغيلي لألجهزة:التعاون