المنزل الذكي؛ العلم داخل حوائط المنزل !

0

المنزل الذكي؛ العلم داخل حوائط المنزل !

إعداد: محمد عصام


في حوار تخيلي؛ جلس العلماء حول مائدة مستديرة يناقشون إحدى أهم القضايا "كيف سنستفيد من كل ما حولنا؟" لن نترك بضعة سنتيمترات إلا ونستفيد منها لخدمة البشرية حتى وإن كانت حوائط منزلنا !

سنذهب معكم عبر الحوائط لِنمُرَّ بأحد أعظم ما سنراه حولنا في وقت قريب؛ وهي "أتمتة المنازل" أو المنازل الذكية ، حيث سيمتلك المنزل بعض المميزات التي تم تصميمها لإضافة تحكمٍ أكبر لصاحب المنزل على كل شيء في المنزل والأجهزة المنزلية من خلال جهاز تحكم بسيط كالهاتف المحمول مثلاً.

لم تكن الفكرة حديثة ولا البداية قريبة، فمنذ خمسينات القرن الماضي والعلم يسبح في خياله ليصل لحاضرنا فكانت البداية في الستينيات مع نظام (ECHO IV) حيث يقوم بحسابات قائمة المشتريات وتحديد درجة حرارة المنزل، وتشغيل وإطفاء بعض الأجهزة، صحيح أنه لم يكن عملياً كحال اليوم، لكنه كان كافياً ليكون البداية.

سننتقل عبر الزمن سريعًا لنعرف ما وصلنا إليه، فمع الثورة الرقمية الحديثة وظهور الذكاء الاصطناعي ، وابتكار إنترنت الأشياء (internet of things IOT)، ومع ظهور الأجهزة المنزلية الذكية كالثلاجات والغسالات والتلفازات الذكية وغيرها، صار بالإمكان توصيل جميع أجهزة المنزل بشبكة تخضع لأوامر من المستخدم صوتية كانت أو عن طريق جهاز تحكم خاص أو تطبيقات على هاتفك الذكي، ومع وجود مساعدات رقمية مثل (Apple’s Siri) و(Google’s Assistant) و(Amazon’s Alexa)، أصبح الخيال حقيقة.

إن أحد أهم الميزات التي يوفرها لك المنزل الذكي هي الحماية والإنذار عن بعد في حالة حدوث تسريب في المواسير مثلاً، ومرورًا بالتحذير في حالة ارتفاع مفاجئ في درجة الحرارة، إلى مراقبة أمان المنزل وإرسال رسالة أو تحذير في حالة وجود حركة في الأماكن التي لا يجب أن يحدث فيها حركة، أو عند اختراق لخصوصية المنزل.

بالإضافة إلى الحفاظ على الطاقة، فبسهولة يمكنك إغلاق جميع الأجهزة في أي وقت لتحافظ على الاستهلاك، لكن لم نتوقف عند هذا الحد فوجود ألواح الطاقة الشمسية أعلى المنزل يمكن الاستفادة منها وتحليل الكم الذي تحتاجه والذي تنتجه لمنزلك، مرورًا بالتطبيقات التي توفر لك مراقبة المنزل والتحكم بدرجات الحرارة، وتحديد إضاءة الغرف وأوقات الإضاءة، ومراقبة جميع الأجهزة الكهربية، بالإضافة إلى غلق الأبواب عن بعد، وإبلاغك بقائمة الحوائج والأطعمة وطلبها مباشرةً، أوالصيانات المحتملة، والتحكم بري الحديقة، وغيرها !

لم يعد خيال كتاب الأفلام بعيدًا عن الواقع فنحن الآن نمر بأحد أكثر العصور سرعة في التطور الرقمي، فماذا بعد؟
يتجه العلم الآن لتوظيف الذكاء الإصطناعي ليتعلم منزلك ما تريده ويقوم بتوفيره لك، فإحدى شركات لندن الناشئة توفر الآن جهازاً مزوداً بكاميرا 360 درجة يقوم بتصوير الغرفة والتعرف على الوجوه وأماكن الأشياء؛ ليتعلم كل شيء عن المنزل ويبدأ بالتفاعل كأصحاب المنزل تماماً !

مراجعة: فراس كالو


المصادر
https://thedoctorweighsin.com/smart-home-tech-that-will-make-life-better-for-the-elderly/
https://www.nytimes.com/guides/technology/how-to-make-a-smart-home
https://www.forbes.com/sites/freddiedawson/2016/05/24/the-house-that-learns-bringing-artificial-intelligence-into-the-home/#32d29a713fa3
https://www.link-labs.com/blog/applications-of-home-automation

أفضل النصائح للحصول على عمر طويل لبطارية الهاتف

0

أفضل النصائح للحصول على عمر مديد لبطارية الهاتف المحمول والحفاظ على شحن الهاتف


كمستخدمين للهواتف النقالة والأجهزة الالكترونية المحمولة فإن كل مانريده هو عمر أطول لبطاريات أجهزتنا، وكذلك فإنه من المحبط جداً أنه كلما تقادم الجهاز فإن قدرة بطاريته على تخزين الطاقة تصبح أقل.

في الواقع، إن عمر بطاريات هواتفنا النقالة في يوم معين يعتمد على عاملين رئيسيين: 

أولاً- كيف نستخدمها في ذلك اليوم بالذات.
ثانياً- كيف استخدمناها في الماضي.

- تستخدم الهواتف النقالة بطاريات من نوع ليثيوم - أيون لتخزين الطاقة، وفي هذا النوع من البطاريات تتحرك أيونات الليثيوم داخل وخارج الأقطاب مما يسبب تباعد وترابط مادي بهذه الأقطاب ، ولسوء الحظ فهذه العمليات ليست انعكاسية تماماً وتفقد بطارياتنا قدرتها على الشحن وجهدها تدريجياً مع ازدياد عدد مرات الشحن والتفريغ ، والأسوأ من ذلك أن السائل الموصل الكهربائي الذي يربط الأقطاب ببعضها البعض يتحلل طوال هذه الدورات.

إن قدرة بطاريات ليثيوم-أيون على تخزين الطاقة تعتمد على مدى تحللها وتآكلها، هذا يعني أن هناك صلة بين كيفية تعاملنا مع أجهزتنا اليوم ومدى قدرتها على تخزين الطاقة الكهربائية في المستقبل .

نصائح للحفاظ على عمر بطارية الهاتف المحول أو الجوال

- من خلال الخطوات البسيطة القادمة نستطيع كمستخدمين للأجهزة النقالة تقليل هذا التحلل والتآكل وإطالة عمر أجهزتنا:

1- التحكم بتفريغ البطارية:

من المفترض أن تحتفظ بطاريات ليثيوم - أيون النموذجية بنسبة 80% من قدرتها على التخزين بعد 300 - 500 دورة شحن/تفريغ ، ومع ذلك نادراً ما تنتج البطاريات هذا المستوى من الأداء مع تقليل سعة التخزين في بعض الأحيان إلى 80% في غضون 100 دورة فقط.
لحسن الحظ يمكننا تمديد قدرة البطاريات في المستقبل عن طريق الحد من كمية تفريغ بطاريات هاتفنا المحمول .

وحيث أن معظم تهالك البطاريات يحدث أثناء التفريغ العميق لذلك من الأفضل الحد من عملية التفريغ خلال كل دورة قبل شحنه مرة أخرى.

كما أنه لدينا أجهزة تحتوي على أنظمة إدارة للبطارية مما يقلل من الضرر الناجم عن الشحن الزائد وكذلك يتوقف الجهاز عن العمل عندما يصل لمستوى بطارية منخفض، ومع ذلك يجب تجنب أن تصل البطارية لمستوى شحن 0% وكذلك تجنب تخزين البطاريات المشحونة جزئياً لفترات طويلة لتجنب التفريغ العميق.

2- تمديد أوقات الشحن (تجنب الشحن السريع للبطارية):

تحتوي العديد من الأجهزة على خيار الشحن السريع والتي تمكننا من شحن فائق بدقائق بدلاً من ساعات وهو أمر مناسب عندما نكون في عجلة من أمرنا ولكن يجب تجنبها بخلاف ذلك وذلك لأن شحن البطارية بسرعة كبيرة جداً يقلل من سعة التخزين.

فيزيائياً الانتقال بين معدن الليثيوم وأيونات الليثيوم بين الأقطاب عملية بطيئة، لذلك فإن الشحن البطيء يسمح أن يكون هذا الانتقال أكثر اكتمالاً مما يعزز من قدرة البطارية، وعلى سبيل المثال فإن شحن الهاتف في خمس دقائق مقارنة مع ساعتين بحالة قياسية يمكن أن يقلل من سعة البطارية لدورة الشحن أكثر من 20%.

3- الحفاظ على درجة حرارة مناسبة:

لحسن الحظ فإن درجات الحرارة في معظم البلدان تتراوح بين 0 و 45 درجة مئوية على مدار السنة وهو النطاق الدقيق الذي يمكن فيه تخزين بطاريات ليثيوم - أيون للحفاظ على أفضل قدرة شحن على المدى الطويل .

-في درجات حرارة أقل من 0 مئوية يتم تقليل كمية الطاقة المتاحة داخل نظام البطارية بسبب وجود قيود على حركة الليثيوم المعدني وأيونات الليثيوم داخل الأقطاب.

- في درجات حرارة فوق 45 مئوية يتم تعزيز كمية الطاقة المتاحة في الواقع مقارنة مع انخفاض الحرارة ومع ذلك فإنه في مثل هذه الظروف يتم تسريع تهالك البطارية بشكل كبير .
وبذلك فإنه يجب إبقاء الهواتف بعيداً عن أشعة الشمس المباشرة لفترة طويلة وخاصة في الصيف.

4- استخدام أدوات وخطوات لتوفير الطاقة:

قام كل من آرون كارول و جيرنوت هيسر من DATA61 بتحليل كمية استهلاك مكونات الهواتف الذكية للطاقة وخلصوا إلى أنه هناك مجموعة من التقنيات والاستراتيجيات البسيطة التي يمكن استخدامها للحفاظ على عمر أطول للبطارية وهي كما يلي :

* التقليل من سطوع الشاشة من أسهل الطرق لإطالة عمر البطارية، أما بالنسبة للأجهزة التي تحتوي على ضوء الصمام الثنائي العضوي ( OLED ) في شاشاتها فيمكنك استخدام خيار ( الضوء في الظلام ) للعرض.

* أوقف تشغيل الشبكة الخلوية أو حدد وقتاً للتحدث حيث يستخدم الاتصال بالشبكة الخلوية النظام العالمي لوحدة الاتصالات المتنقلة ( GSM ) وهو العنص الأكثر استهلاكاً للطاقة في الهاتف ، فمن المفيد إيقاف تشغيله تماماً أو على الأقل الحد من وقت المكالمات .
* استخدم Wi-Fi بدلاً من 4G ، فباستخدام Wi-Fi ستحصل على اتصال انترنت أقل استهلاكاً للطاقة بنسبة 40% مقارنة مع اتصال 4G .

* تقييد محتوى الفيديو ، حيث أن معالجة الفيديو من أكثر العمليات استهلاكاً للطاقة في الأجهزة المحمولة.

* فعل أوضاع البطارية الذكية ، فجميع الأجهزة النقالة الحديثة تحوي على وضعية توفير الطاقة ، وهذه الميزات البرمجية تعدل من استخدام وحدة المعالجة المركزية في تطبيقات مختلفة مثل سطوع الشاشة والإشعارات وخيارات مختلفة في هذه الأجهزة للحد من استهلاك الطاقة.

* استخدم وضع طيران حيث يعطل هذا الوضع كل من GSM و Wi-Fi وتقنية بلوتوث ووظائف عديدة على الجهاز والتي يساعد إيقافها على تخفيف استهلاك الطاقة إلى 5% من استهلاك الطاقة المعتاد.

وهكذا فإن تعزيز قدرة البطارية يحتاج الجد من استخدام الأجهزة والتطبيقات والتقنيات المستهلكة للطاقة مما يمدد من عمر البطارية ويقلل من تهالكها ويضمن استخدام أكثر اتساقاً للجهاز.

المصدر
sciencealert.com

تدقيق لغوي: محمد طحان

ما هي تقنيةُ Li-Fi الجديدة ؟

0

ما هي تقنيةُ Li-Fi الجديدة ؟ ولماذا هي أسرعُ 100 مرةٍ من Wi-Fi ؟ 


تقنية Li-Fi

إن كلمة Li-Fi هي اختصارٌ لمصطلح Light Fidelity، وهي تقنيةُ اتصالاتٍ لاسلكيةٍ ضوئيةٍ عاليةُ السرعة،ِ تعتمد على اتصالاتِ الضوء المرئيِّ (VLC).

في نقل البياناتِ عبرَ WI-FI، كانتِ البيانات تنتقل عبر موجاتِ الراديو، والمشكلة أنَّ هذه الموجةَ تحتل مجالاً ضيقاً على طولِ الطيفِ التردديِّ الكهرومغناطيسي، الأمرُ الذي يحدُّ من عرضِ النطاق الترددي المتوفر للهواتفِ الذكيةِ وغيرها من الأجهزة.

وكما يقول مخترع تقنية Li-Fi؛ البروفيسور هارالد هاس (Harald Haas) بروفيسور هندسة الاتصالات بجامعة أدنبرة:

"أنتَ لا يمكنُ أبداً أن تخلقَ المزيدَ من الطيفِ"

إذاً موجاتُ الراديو هي بمثابةِ ممرٍ واحدٍ مزدحمٍ، بينما الموجة الضوئية المرئية هي بمثابة طريقٍ واسعٍ مفتوحٍ. ومن المعلوم أن موجات الضوء المرئيِّ ذات ترددٍ أكبر من تردد موجات الراديو بمقدارِ 10000 ضعفٍ وهنا يكمنُ الفرقُ بينهما.

الضوء ينقل البيانات !

وتكون آليةُ عمل Li-Fi عن طريقِ جهازٍ معدلٍ ومعالجِ إشارةٍ فنخلق ومضاتاً سريعةً (تشغيل وإيقاف تشغيل) للديود الضوئي (LED)، وبذلك يُمكن نقل البيانات عبر الضوء المرئي من خلال مصابيحِ LED، و الثنائيات الضوئية (photodiodes) بإمكانها استقبالُ هذه الإشارات وتحويلها من جديدٍ إلى بياناتٍ للاستفادةِ منها في الحاسبِ أو الأجهزةِ المحمولة.

يجدرُ بالذكرِ أن مصباحَ الفلوريسنت لا يمكنهُ فعلُ هذه الومضات، وأيضاً لن تشعرَ العينُ بهذه الومضات.

وليست سرعةُ نقلِ البيانات التي تتجاوز مائة جيجابايت في الثانيةِ فقط من ميزات هذه التقنية، بل الأمان أيضاً لأن الضوءَ لا يمكنه اختراق الجدران وبالتالي يبقى محصوراً آمناً بالإضافة إلى أنَّ هذا سيقللُ من التداخل مع المحيط.

بينما العيبُ يكمنُ في أن الضوءَ يجب أن يبقى دون إيقاف تشغيل ولكن يمكن أن يتم تخفيف الإضاءة حتى 10% وسيبقى انتقالُ البيانات فعالاً.

استغرق الأمرُ 15 عاماً لحصولِ الجميع على WI-FI ويعتقد هارالد هاس أن تقنية Li-Fi سوف تستغرقُ خمسَ سنواتٍ لتطويرها على النحو المثالي!

المصادر:
popsci.com
sciencealert.com

تدقيق لغوي: محمد طحان

كيف يتم تمديد كابل الاتصالات والانترنت البحري ؟

0

كيف يتم تمديد كابل الاتصالات والانترنت البحري؟

كابل الاتصالات البحري


أو (Submarine communications cable): هو كابل يقع في قاع البحار وهو جزء من شبكة عالمية تربط الاتصالات بين الدول، وأول كابل اتصالات بحري كان لنقل حركة التلغراف، ثم تبعه أجيال من الكابلات لنقل حركة التليفون ثم لنقل حركة المعلومات والانترنت، ومنذ عام 2003 ربطت الكابلات البحرية كل أنحاء العالم ما عدا القطب الجنوبي.

تستخدم الكابلات البحرية الحديثة تقنية الألياف البصرية لتحمل البيانات الرقمية ثم تستخدم لنقل حركة التليفون مع الانترنت والمعلومات الخاصة، ويبلغ عرض الكابل 69 مم، ويزن حوالي 10 كج/متر.

كيف يتم تمديد كابل الاتصالات البحري؟

أما كيف يتم تمديده، فالعملية ليست سهلة، ويتم ذلك عن طريق الاستعانة بسفن خاصة تابعة لشركات معينة مثل سفينة Fu Hai وFu Xing وAntonio Meucci والسفينة الفرنسية René Descartes لمد الكابلات البحرية.

ولتفاصيل أكثر شاهدوا الاجابة المبسطة في هذه الصورة المتحركة


المصادر:
مصدر المعلومات:
iscpc.org
ar.wikipedia.org
sbsubmarinesystems.com
مصدر الصورة المتحركة:
media.giphy.com

كافة الحقوق محفوظة لموقع © مقالات بالعربي