تلفن همراه
تلفن همراه یا گوشی همراه وسیله ایست برای ارسال و دریافت تماس تلفنی از طریق ارتباط رادیویی در پهنای وسیع جغرافیایی. منظور از موبایل یا گوشی همراه یا تلفن سلولی وسیلهای است که برای اتصال به شبکهٔ تلفن همراه به کار میرود.

این وسیله اولین بار توسط شرکت امریکایی موتورولا در تاریخ ۳ آوریل ۱۹۷۳ با وزنی نزدیک به یک کیلوگرم تولید شد. موبایل نسلهای گوناگونی دارد و توسط شرکتهای سازنده گوناگونی تولید میشود و به فروش میرسد. برخی از شرکتهای بزرگ تولیدکننده گوشی همراه در دنیا شامل نوکیا، سامسونگ الکترونیکس، الجی الکترونیکس، موتورولا، سونی اریکسون، اپل و اچتیسی هستند.
در تلفنهای همراه به صورت معمول یک مجموعه نرمافزار یا سیستمعامل برای کنترل سختافزار به کار میرود و برنامههای جانبی توسط سیستمعامل اجرا میشوند. از سیستمعاملهای معروف برای تلفن همراه، میتوان به سیستمعامل اندروید (android) و سیمبیان اشاره کرد. حذف شود.
بررسی بلوکهای داخلی تلفن همراه
بلوک RF
این بلوک متشکل از قطعاتی است که وظیفه آنها ارتباط دادن گوشی به BTS است؛ در حقیقت بلوک RF فرکانس GSM را از BTS دریافت کرده، سپس اطلاعات روی آن را جدا نموده و به واحدهای دیگر موبایل میدهد. به زبان دیگر بلوک RF وظیفهٔ تبدیل فرکانس بالای GSM را به فرکانس کمتری به نام IF بر عهده دارد.
امواج موجود در فضا توسط آنتن موبایل دریافت شده و وارد قطعهای به نام آنتن سوییچ میشوند. آنتن سوییچ وظیفه تعیین حالت فرستندگی یا گیرندگی آنتن را به عهده دارد. بسته به این که موبایل سازگار با چند باند GSM باشد، تعداد پایههای آنتن سوییچ متفاوت خواهد بود. آنتن سوییچ برای هر باند GSM، آنتن را به یک خروجی به نام RX و یک ورودی به نام TX وصل میکند. در حقیقت آنتن سوییچ مانند یک کلید است که با فرمانهایی آنتن را مرتباً به خط RX یا به TX متصل میکند. در بلوکی که مشاهده کردید، موبایل قابلیت کار با دو باند GSM900 و GSM1800 را دارد. بنابراین آنتن سوییچ دو خروجی RX و دو ورودی TX خواهند داشت که در شبکههای تلفن ایران از آن جایی که GSM 900 است خط RX و TX باند ۱۸۰۰ بدون استفاده خواهد بود. آنتن سوییچ یکی از قطعات حساس برد موبایل است و خرابی در آن باعث به وجود آمدن عیوبی از قبیل پرش آنتن یا نداشتن دریافت یا ارسال خواهد شد. در مورد سلف و خازن قبل از اتصال آنتن به آنتن سوییچ نیز از آن جایی که امپدانس خروجی آنتن بسیار کم است و از طرفی امپدانس ورودی آنتن زیاد است، باید قبل از اتصال این دو، عمل تطبیق امپدانس توسط قطعهای انجام شود. معمولاً در مدارات، قسمت آنتن موبایل از یک سلف که به صورت موازی بین آنتن و زمین بسته میشود استفاده تشکیل میشود. این سلف میتواند باعث عمل تطبیق امپدانس بین آنتن و آنتن سوییچ شده و مانع از هدایت جریان DC بین این دو واحد گردد تا این دو واحد اثر منفی در عملکرد یکدیگر نداشته باشند. وظیفه فیلتر SAW حذف فرکانسهای کانال همسایه و فرکانسهای مزاحم است. خط خروجی RX از آنتن سوئیچ وارد SAW شده و بعد از آن فرکانسهای مزاحم حذف میشود و فقط فرکانسهای باند GSM در خروجی آن دیده میشود. SAW همانگونه که فرکانسهای مزاحم را حذف میکند، فرکانسهای اصلی GSM را هم خیلی ضعیف میکند. برای تقویت سیگنالهای دریافتی GSM بعد از SAW از یک تقویت کننده به نام LNA استفاده میشود.
آیسی RF: به این آیسی HAGAR هم گفته میشود که اصلیترین قطعه بلوک RF است و وظیفه آن عمل مدولاسیون و دمودلاسیون است. مدولاسیون به سوار کردن اطلاعات روی یک موج گفته میشود، در این صورت با توجه به این که موج میتواند در فضا منتشر شود اطلاعات ما نیز همراه موج جابجا میشود. به موجی که اطلاعات روی آن سوار میشود، موج حامل گویند، یکی از وظایف آی سی HAGER انجام این عمل است. عمل مدولاسیون برای اطلاعاتی که از موبایل به BTS ارسال میشود انجام میگردد. دمودولاسیون به عمل جداسازی اطلاعات از روی فرکانس حامل میگویند. این عمل نیز توسط آی سی HAGER انجام شده و روی سیگنالهای دریافتی از BTS انجام میشود.
کریستال: برای مدولاسیون و دمودولاسین، آی سی HAGER نیاز به فرکانس دارد. این فرکانس توسط قطعهای به نام کریستال که معمولاً در کنار آیسی RF قرار دارد تولید میشود. کریستال مولد فرکانس بسیار دقیقی است که در بسیاری از مدارهای الکترونیکی به عنوان تولید کننده فرکانس یا پالس ساعت از آن استفاده میشود. کریستال که اسیلاتور نیز نامیده میشود به صورت یک قطعه دو، سه یا چهارپایه است. چند خازن به عنوان فیلتر در داخل اسیلاتور قرار میگیرد.
آی سی P.A: قبل از ارسال اطلاعات، از یک آیسی تقویت کننده به نام P.A استفاده میشود و سیگنالی که از موبایل خارج میشود در نهایت توسط این واحد تقویت خواهد شد.P.A سیگنالهایی را که باید تقویت کند از آی سی RF دریافت میکند. این آی سی جهت تقویت سیگنالهای TX به تغذیه نیاز دارد که تغذیه آن به صورت مستقیم از باتری گرفته میشود.
آی سی VCO: یک گوشی موبایل بایستی بتواند روی فرکانسهای مختلفی که BTS هر منطقه روی آن تنظیم شده قرار گیرد تا با آن ارتباط پیدا کند. به بیان دیگر آی سی HAGER روی فرکانسهای مختلفی باید بتواند مدولاسین و دمودلاسین انجام دهد. این عمل مستلزم این است که بتوان فرکانس حامل HAGER را با دقت زیاد تغییر داد، این عمل در موبایل توسط قطعهای به نام VCO انجام میشود.
بلوک AF
بلوک AF (واحد صدای دستگاه) وظیفه تبدیل اطلاعات دریافتی از واحد RF به صدا را بر عهده دارد. همچنین صدایی که باید از موبایل به BTS منتقل شود، قبل از ارسال وارد واحد AF میشود که پس از یکسری تبدیلات و آمادهسازی از طریق واحد RF منتقل میشود. در حقیقت واحد AF رابط بین کاربر موبایل و واحد RF است. این بلوک از یک طرف به میکروفون و بلنگو و از طرف دیگر به بلوک RF متصل است.
جابجایی اطلاعات بین موبایل و BTS به صورت دیجیتال است. دیجیتال، یعنی منطق صفر و یک. بنابراین میتوان نتیجه گرفت که هر گوشی در یک ثانیه فقط مدت زمان کوتاهی را برای دریافت یا ارسال در اختیار دارد. گوشی در لحظهٔ داشتن کانال میتواند اطلاعات را جابجا کند، ولی در لحظهای که فرکانس در اختیار گوشی دیگری است، نمیتواند به BTS اطلاعات انتقال دهد و این بدین مفهوم است که دائماً ارتباط بین گوشی و BTS قطع و وصل میشود که باعث میشود که صدا نیز قطع و وصل شود. برای رفع مشکل اگر صدا به صورت دیجیتال باشد، میتوان آن را روی حافظه نگهداری کرد و زمان کانالدار بودن موبایل، تمامی اطلاعات حافظه را منتقل کرد؛ بدون این که بخشی از صدا در لحظات قطع و وصل از بین برود.
بلوک MCU
کنترل عملکرد بلوکهای مختلف در موبایل بر عهده این واحد است. این واحد از قطعات مختلفی مثل آیسی پردازشگر و حافظهها تشکیل شده است که توسط یک برنامه سیستمعامل میتواند کل گوشی را کنترل کند. برنامه سیستمعامل توسط طراح گوشی در یکی از حافظههای گوشی ذخیره میشود. باید توجه داشت که آیسی CPU فقط پردازش کننده اطلاعات و عملکرد آن تحت تاثیر برنامه سیستمعامل است.
بلوک UI
این بلوک که به آن رابط (کاربر) نیز گفته میشود وظیفه راهاندازی کلیه اعلام کنندهها از قبیل زنگ، موتور لغزاننده و LEDهای روشن کننده صفحه نمایشگر و صفحه کلید در شب را بر عهده دارد. در بعضی از گوشیهای موبایل بلوک UI به صورت یک آی سی ساخته میشود و در بعضی گوشیها قسمتهای مختلف آن ترانزیستوری است و به صورت مجزا روی برد قرار میگیرد.
بلوک منبع تغذیه و شارژینگ
منبع تغذیه موبایل واحدی است که ولتاژ لازم بلوکهای دیگر را از طریق باتری فراهم میکند. واحد منبع تغذیه از رگولاتورهای مختلفی تشکیل شده و داخل یک بسته بندی قرار دارد. این بسته بندی به آیسی CCONT موسوم است. واحد شارژینگ نیز مجموعه قطعاتی است که از طریق ولتاژ دریافتی از آداپتور، باتری را شارژ میکند. معمولاً این واحد نیز از یک آیسی به نام CHAPS تشکیل شدهاست. آیسی CCONT و CHAPS با یکدیگر در ارتباط هستند، زیرا آیسی CHAPS برای شارژ باتری بایستی از CCONT کنترل شود.
COBBA
در بلوک AF از یک آیسی به نام COBBA استفاده میشود. این آیسی مبدل سیگنالهای آنالوگ به دیجیتال و برعکس است. امواج دریافتی آنتن بعد از این که توسط آیسی RF دمودولاسیون شدند با خطوط RX وارد آیسی COBBA در واحد AF میشوند. این آیسی ابتدا سیگنالهای دریافتی از RF را توسط خطوط ارتباطی PCM به بلوک MCU میدهد. در این بلوک اطلاعات از طریق آیسی CPU روی حافظه موقت گوشی ریخته میشود. سپس آیسی COBBA دوباره از طریق همان خطوط ارتباطی، اطلاعات را از روی حافظه موقت خوانده و به سیگنال آنالوگ تبدیل میکند که از طریق بلندگو قابل استفاده خواهد شد. به همین طریق برای اطلاعاتی که بایستی از موبایل خارج شود، صدایی که توسط میکروفون دریافت میشود، به صورت سیگنال آنالوگ است. این سیگنال بعد از ورود به آیسی COBBA، تبدیل به صدای دیجیتال دیجیتال میشود. این صدا از طریق خطوط PCM به واحد MCU منتقل میشود تا در حافظه موقت نگهداری شود و به محض کانالدار شدن موبایل تمامی اطلاعات قسمت میکروفون از طریق واحد RF به BTS ارسال میشود.
PCM
PCM یکی از روشهای انتقال اطلاعات بین دو واحد است. این واحد خطوط ارتباطی بین آیسی COBBA و CPU بوده و در نقشهها از آن به عنوان خطوط PCM نام برده میشود. این انتقال به صورت کد شده انجام میشود که انواع آن RX و TX است.
۱- خطوط PCM TX مربوط به مسیر جابجایی اطلاعات دیجیتال میکروفون به حافظه؛
۲- خطوط PCM RX مربوط به مسیر انتقال اطلاعات دیجیتال دریافتی به حافظه.
خطوط PCM TX و PCM RX در نقشههای گوشیها بین آی سی COBBA و آیسی CPU مشخص میباشد.
آنالوگ و دیجیتال
سیگنال آنالوگ به آن دسته از سیگنالهایی اطلاق میشود که مقدار ولتاژ آن در لحظات مختلف در حال تغییر باشد؛ به این صورت که در یک لحظه ۲ ولت، لحظهای دیگر ۳ ولت و به همین صورت در حال تغییر باشد. این سیگنال میتواند توسط یک میکروفون ساخته شود. ماهیت تغییرات سیگنال آنالوگ، به عنوان مثال صدا، به مولد آن، که میتواند صدای یک انسان باشد، بستگی دارد. سیگنالهای آنالوگ را در آیسیهای حافظه نمیتوان ذخیره کرد. همچنین در انتقال آن نیز امکان نویز پذیری بالا است. در مدارات منطقی و کنترلرها اگر بخواهیم یک سیگنال آنالوگ را وارد کنیم باید آن را به دیجیتال تبدیل کنیم. دیجیتال یعنی صفر و یک، در حقیقت در سیستم دیجیتال تغییرات در لحظات مختلف وجود دارد، ولی همیشه این تغییرات به صورت صفر و یک است. منظور از صفر و یک، دو سطح منطقی است. ما میتوانیم صفر منطقی را به سطح ولتاژ صفر ولت و یک منطقی را به سطح ولتاژ پنج ولت تعریف کنیم. در این صورت سطوح ولتاژ دیگری به غیر صفر و پنج ولت نخواهیم داشت. مزیت دیجیتال در ذخیرهسازی آن توسط آیسی حافظه و همچنین انتقال راحت آن با کیفیت خوب است. برای تبدیل سیگنال آنالوگ به دیجیتال روشهای مختلفی وجود دارد. اصول تبدیل آن به این صورت است که ابتدا از آنالوگ در لحظات مشخص نمونهبرداری میکنیم، سپس نمونهها توسط یک مبدل به دیجیتال تبدیل میشود. هر چه تعداد نمونه گیریها از سیگنال آنالوگ بیشتر باشد، ما توانستهایم آنالوگ را با کیفیت بهتری به دیجیتال تبدیل کنیم. فقط بایستی این مطلب را در نظر بگیریم که افزایش تعداد نمونه برداریها باعث افزایش حجم تبدیل خواهد شد. طریقه تبدیل آنالوگ به دیجیتال لازم است در تبدیل مجموع ارزش بیتهایی که یک هستند، برابر با مقدار ولتاژ آنالوگ شود. بیتهای به دست آمده را میتوان توسط سلولهای حافظهٔ موقت یا دائم ذخیره کرد تا در زمانهای لازم از آن استفاده کنیم. این عمل در موبایل انجام میشود و صدای میکروفون ابتدا به دیجیتال تبدیل شده، سپس در حافظه موقت موبایل قرار میگیرد تا در لحظه داشتن کانال ترافیکی یک جا بیتها را ارسال کنیم. این باعث میشود که در لحظاتی که BTS کانالی را از موبایل میگیرد، صدای مشترک در موبایل ذخیره شده و به صورت منقطع به مخاطبین نرسد. برای صدای دریافتی نیز این عمل انجام میشود، فقط در آن حالت باید آیسی COBBA مجهز به یک مبدل D to A شود تا بتوانیم اطلاعا دیجیتال دریافتی از BTS را به آنالوگ تبدیل کنیم. به تبدیل آنالوگ به دیجیتال باشد. هر چه فرکانس سیگنال آنالوگ بیشتر باشد، لازم است تعداد نمونه برداریها افزایش یابد تا امکان تبدیل تغییرات سریع آن را داشته باشیم.
بلند گو
Earpiece یا COBBA زمانی که تبدیلات را انجام داد باید خروجی آنالوگ را به بلند گو بدهد. معمولاً در بعضی از بردهای موبایل قبل از اتصال سیگنال COBBA به بلند گو از دو مقاومت محدود کننده به صورت سری با بلند گوهای موبایل استفاده میکنند.
میکروفن
Speaker برای دریافت صدا و انجام تبدیلات و ارسال، از یک میکروفون خازنی در موبایل استفاده میشود. میکروفون خازنی معمولاً از یک صفحه کریستالی است که به صدا حساس است و همراه آن یک ترانزیستور تقویت کننده وجود دارد. کیفیت دریافت میکروفون خازنی در مقایسه با انواع دیگر میکروفونها بسیار زیاد است که یکی از دلایل آن داشتن ترانزیستور تقویت کننده داخل میکروفون است. ترانزیستور میکروفون جهت تقویت نیاز به ولتاژ DC دارد. این ولتاژ را بایستی توسط قطعاتی در برد موبایل فراهم کنیم. هرچه سطح ولتاژ را افزایش دهیم، حساسیت و قدرت دریافتی میکروفون بیشتر میشود. در بعضی از موبایلها این ولتاژ توسط آی سی COBBA ساخته میشود و قطعه خارجی دیگری نداریم، ولی در بعضی از موبایلها این ولتاژ توسط یک ترانزیستور در کنار آی سی COBBA فراهم میشود. البته راهاندازی ترانزیستر از طریق آی سی COBBA است.
اثرات امواج تلفن همراه بر سلامت انسان
نگرانیها دربارهٔ اثرات امواج تلفن همراه بر سلامت انسان با رشد بیش از حد تلفنهای بیسیم همراه (۲ میلیارد در آگوست ۲۰۰۵) بیشتر شدهاست. این نگرانیها به خاطر این هستند که تلفن همراه از خود امواج الکترومغناطیسی در مقیاس مایکروویو ساطع میکند.
اعتیاد به گوشی همراه
بنابه پژوهشی یک متخصص علوم رفتاری اعلام کرد، ۶۰ درصد از دختران موردِ پژوهش از گوشیهای همراه برای ورود به شبکههای اجتماعی و بازیهای مرتبط استفاده میکنند و ۳۰ درصد آنها هنگام اتمام شارژ یا جا ماندن تلفن یا قطع آن به هر شکلی دچار استرس میشوند، وی با اشاره به اینکه دختران دو برابر پسران به تلفن همراه وابستگی دارند، درنتیجه از اعتیاد دو برابری دختران نسبت به پسران در زمینه استفاده از تلفن همراه بر اساس این پژوهش انجامشده خبر داد.
معروفترین سیستمعاملهای تلفن همراه
iOS
Google Android
لینوکس
Palm OS
RIM Blackberry
Symbian OS
Windows Mobile
بادا bada
Firefox OS
اولین تلفن همراه در ایران
اولین تلفن همراه موجود در ایران که شکل و شمایلی به تلفنهای همراه امروزی ندارد، متعلق به ناصرالدین شاه بود.
شکل و شمایل این تلفن همراه که در سال ۱۲۳۰ تولید شده است، به تلفنهای همراه امروزی شباهتی ندارد. این تلفن همراه در سفرها همراه ناصرالدین شاه بوده و در زمان نیاز به کابلهای کشیده شده بین راه وصل و با مخاطب مورد نظر تماس تلفنی برقرار میشده است این تلفن دارای راهنمای فارسی بوده و ساخت کارخانه «البیس» شهر زوریخ میباشد.
سیمکارت
سیم کارت یا شناسکارت (ماژول شناسانندهٔ مشترک) کارتی هوشمند برای تلفنهای همراه است. سیم کارت به طور امن کلیدهای مشترک-سرویس دهنده را برای شناساندن یک تلفن همراه در خود نگه میدارد. یک سیم کارت به کاربران اجازه میدهد که گوشی تلفن خود را به آسانی فقط با خارج کردن سیم کارت و قراردادن آن در گوشی دیگر تغییر دهند.
استفادهٔ سیم کارت در شبکههای GSM است. معادل سیم کارت در شبکههای UMTS به نام USIM یا Universal Sim است، در حالیکه ماژول خارج شوندهٔ معرفی کننده کاربر (RUIM) در تلفنهای CDMA بیشتر کاربرد دارد.
سیم کارت در دو اندازه استاندارد موجود است. اولی اندازه یک کارت اعتباری (۸۵٫۶۰م. م × ۵۳٫۹۸ م. م × ۰٫۷۶م. م) است. جدیدتر که خیلی محبوب تر هم است، اندازه مینیاتوری با ۲۵ م. م در طول، ۱۵ م. م ارتفاع و نازکی به اندازه ۰٫۷۶ م. م دارد.
W-SIM سیم کارتی هست که هسته فناوری سلولی را با کارتی درون خودش کامل میکند.
GSM 11.11 معرفی کننده مشخصات سیم کارت است. GSM 11.14 معرفی کننده مشخصات برنامههای ابزاری SIM برای سیم کارت است.
اندازه ذخیرهسازی حافظه
نوعی ارزان قیمت سیم کارت (فقط GSM 11.11) حافظه کمی دارد، چیزی در حدود ۲-۳ کیلوبایت که در GSM 11.11 تعریف شده است (برای دفترچه تلفن و شبیه آن). همان نوع حافظه داده مستقیماً توسط گوشی مهیا میشود. بخش بازاری سیم کارتهای ارزان قیمت، پایداری آنها است.
سیم کارتهایی با کاربردهای اضافی (GSM 11.14) در اندازهٔ حافظههای زیادی موجود است، بیشترین آنهای یک گیگابایت است. کوچکترین آنها از همان نوع ۳۲ کیلوبایت و ۱۶ کیلوبایت است که در جاهایی که شبکههای GSM کمتر گسترش یافته استفاده میشوند. اندازههای بزرگتری برای حافظه سیم کارت هم وجود دارد که بین ۱۲۸ تا ۱۰۲۴ مگابایت است.
حافظه سیم کارت بیشتر به ارائه دهنده خدمات مربوط میشود.
در پایان ۲۰۰۶ بیشترین نوع سیم کارت GSM ای که در آمریکا مورد استفاده قرار گرفت از نوع ۶۴ کیلوبایتی بود.
تغذیه
سه نوع ولتاژ کار برای سیم کارتها وجود دارد: ۵ ولت، ۳ ولت و ۱٫۸ ولت. سیمکارتهای قبل از سال ۱۹۹۸ اکثراً ۵ ولت بودند. سیمکارتهای بعدی با ۵ ولت و ۳ ولت سازگارند. سیمکارتهای مدرن همگی هر سه ولتاژ کار را پشتبیانی میکنند.
سیستمعاملها
سیستمعاملهای سیم کارت به طور معمول بر دو نوع هستند: سیستمعاملهای محلی و کارتهای جاوا. سیم کارتهای محلی نرمافزارهای اختصاصی ارائه دهنده سرویس را در خود دارند همانطور که کارتهای جاوا بر پایه استانداردهایی هستند، کارتهای جاوا نوع خاصی از زیر مجموعهٔ زبان برنامه نویسی جاوا هستند که برای اجرا برروی دستگاههای کوچک هدف گذاری شدهاند.
داده
سیم کارتها اطلاعات مشخص شده توسط شبکه را برای تصدیق هویت و معرفی مشترک به شبکه را در خود دارند، مهمترین این اطلاعات عبارت اند سیمکارت و IMSI و Ki و LAI. یک سیم کارت همچنین اطلاعات دیگری نظیر شماره SMSC (مرکز سرویس پیغام کوتاه)، نام ارائه دهنده خدمات (SPN)، شمارههای تماس خدمات (SDN) و برنامههای سرویس ارزش افزوده (VAS). (رجوع کنید به GSM 11.11)
ICCID
هر سیم کارت به طور بینالمللی با ICC-ID (شماره کارت مداری بینالمللی) شناخته میشود. ICCID در درون سیم کارت ذخیره میشود و همچنین برروی بدنه سیم کارت در طی فرایندی به نام شخصی سازی چاپ یا حک میشوند.
IMSI
هر سیم کارت برروی شبکه خودش توسط نگه داری یکتایی مشخص کننده بینالمللی تلفن مشترک شناسایی میشود. اپراتورهای تلفن همراه با استفاده از IMSI تماسهای تلفن همراه مشترک و ارتباط آن را با دیگر سیم کارتها برقرار میکنند.
کلید تصدیق هویت (Ki)
Ki یک مقدار ۱۶ بایتی است که برای تصدیق هویت سیم کارت برروی شبکه تلفن همراه استفاده میشود. هر سیم کارت یک Ki به صورت یکتا دارند که توسط اپراتور تلفن همراه طی فرایند شخصی سازی به آن نسبت داده میشود. همچنین Ki در پایگاه داده شبکه (شناخته شده به عنوان HLR) ثبت میشود.
پروسه تصدیق هویت
در هنگام راه اندازی تلفن همراه، سیم کارت، IMSI خود را به اپراتور تلفن همراه با درخواست دسترسی و تصدیق هویت میفرستد.
اپراتور تلفن همراه در پایگاه داده خود به دنبال IMSI درخواست شده با Ki مشخص شده میگردد.
سپس اپراتور تلفن همراه یک عدد تصادفی ایجاد میکند و آن را با تلفیق در Ki یک شماره به نام درخواست واردشده (SRES_1) ایجاد میکند.
سپس اپراتور شبکه عدد تصادفی را به سیم کارت میفرستد و سیم کارت هم آن عدد تصادفی را Ki در خودش تلفیق میکند و SRES_2 را ایجاد میکند و آن را به اپراتور میفرستد.
سپس اپراتور شبکه SRES_1 محاسبه شده خودش را با SRES_2 محاسبه شده توسط سیم کارت مقایسه میکند. اگر دو شماره با هم یکی شدند سیم کارت تصدیق شده و اجازه دسترسی به شبکه را پیدا میکند.
معرفیکننده موقعیت محلی
سیم کارت وضعیت اطلاعات شبکه که از طرف شبکه به آن پخش میشود را دخیره میکند، مانند معرفی کننده موقعیت محلی (LAI). اپراتورها به محدودههای مختلفی تقسیم شدهاند، که هرکدام یک شماره LAI منحصربهفرد دارد. هنگامی که تلفن همراه موقعیت خود را از یک محدوده به محدوده دیگری تغییر میدهد، آن اطلاعات جدید LAI را در سیم کارت ذخیره کرده و به اپراتور شبکه میفرستد تا موقعیت جدید خود را مشخص کند.
اندازه سیم کارت
سیم کارت در طی سالها علاوه بر پیشرفت، سایز خود را نیز تغییر داده است، سیم کارت سایز کامل، سیم کارت مینی، میکروسیم و نانوسیم که با دستگاهای مختلف کار میکنند. همزمان با کاهش سایز دستگاهها تولید کنندگان نیز سعی کردند در اندازه سیم کارتها تغییراتی بدهند.
اولین سایز سیم کارت به صورت سایز کامل بود(1FF): این سایز تقریباً اندازه کارتهای اعتباری بانکی بود.(۸۵٫۶۰ میلیمتر در ۵۳٫۹۸ میلیمتر به ضحامت ۰٫۷۶ میلیمتر) پس از آن سیم کارت مینی وارد بازار شد(2FF) که بخش کوچکتری از همان سیم کارت بود.(با ضخامت قبلی و ۲۵ میلیمتر در ۱۵ میلیمتر) نسخه بعدی سیم کارت که با نام سیم کارت میکرو(3FF) وارد شد بازهم طول و عرض کمتری نسبت به قبل داشت.(۱۵ میلیمتر در ۱۲ میلیمتر) با کوچکتر شدن سایز سیم کارت، سازگاری آنها با نسخ قبلی همچنان رعایت شد، به همین علت با دستگاههای برش خاص و یا قاب مخصوص میتوان سه نوع ابتدایی سیم کارتها را به یکدیگر تبدیل کرد بدون آنکه مدار سیم کارت صدمهای ببیند.
سرانجام نیز در سال ۲۰۱۲ نانو سیم کارت (4FF) تولید شد. این سیم کارت بازهم کوچکتر شد. البته برعکس تکامل نمونههای قبلی علاوه بر کاهش طول و عرض، ضخامتش نیز کاهش یافت.(۱۲میلیمتر در ۸٫۸ میلیمتر با ضخامت ۰٫۷ میلیمتر) در سیم کارت نانو ضخامت پردازشگر به همراه بدنه ضخامتی معادل ۰٫۷ دارد که حدوداً ۱۵ درصد نسبت به نسخ قبلی کاهش ذخامت داشته است.
سیم کارتهای نانو با سازگاری کامل با نسخههای قبلی ساخته شده است بنابراین میتوان آنها را با آداپتور مخصوص در دستگاههای قبلی نیز قرارد داد و استفاده کرد.
کارت هوشمند
کارت هوشمند (که با نامهای «کارت چیپ دار» یا «کارت با مدار مجتمع» هم شناخته میشود) کارتی است که بر روی آن مدار مجتمع نصب شدهاست. از این نوع کارت میتوان بهجای کارت اعتباری و کارت پول یا در سیستمهای امنیتی کامپیوتری، سیستمهای تشخیص هویت و بسیاری موارد دیگر استفاده کرد.
کارتهای هوشمند از نظر اندازه و شکل ظاهری، شبیه به کارتهای اعتباری معمولی هستند.
تاریخچه کارت هوشمند
گسترش کارتهای پلاستیکی در اوایل دهه ۵۰ میلادی آغاز شد. هزینه پایین این کارتها که از جنس پلی وینیل کلراید پی وی سی بودند باعث شد تا به سرعت جای کارتهای کاغذی که تحمل تنشهای فیزیکی و تغییرات آب و هوا را ندارند، را بگیرند. اولین کارت پرداخت در سال ۱۹۵۰ توسط Diners Club به صورت محدود برای اعضای ویژه ساخته شد، تا به جای پول نقد از آن استفاده نمایند. در ادامه رستورانها و هتلها اقدام به استفاده از این نوع کارتها کردند به خاطر همین در آن دوره از آنها به عنوان کارت سفر و سرگرمی یاد میشد.
ورود شرکتهایی همچون Visa و MasterCard باعث گسترش هرچه بیشتر پول پلاستیکی در قالب کارتهای اعتباری شد. د ابتدا کاربرد این کارتها بسیار ساده بود، از آنان به عنوان رسانهای مقاوم در برابر نفوذ برای ذخیره سازی داده استفاده میشد. در کارتهای نسل اول اعتبار سنجی آنها از طریق ویژگیهای ظاهری امکام پذیر بود.
اولین ارتقاء در این کارتها با اضافه نمودن نوار مغناطیسی به آنها که امکان ذخیره سازی اطلاعات را میداد، پدید آمد. در ادامه در سال ۱۹۷۰ و با پیشرفت چشمگیر در ریز پردازندهها و ترکیب آنها با حافظههای غیر فعال این امکام به وجود آمد تا از انها در کارتهای هوشمند استفاده شود.
سرانجام در سال ۱۹۸۴ شرکت مخابراتی French PTT با موفقیت اولین کارت تلفن را عرضه کرد تا در عمل نیز این نوع کارت کارایی خود را به اثبات برساند.
کارتهای هوشمند بدون تماس
کارت هوشمند که شبیه به یک کامپیوتر ساده و کوچک است که میتواند از طریق دستگاه کارت خوان و اتصال طلایی خود ارتباط برقرار کند، تا بتوان به اطلاعاتی که درون حافظه این کارت قرار دارد دسترسی پیدا کرد.این نوع کارتهای هوشمند هم همانند کارتهای معمولی مغناطیسی نیاز به قرار گرفتن در دستگاه برای خوانده شدن اطلاعات دارند.
نسل جدید کارتهای هوشمند، کارتهای هوشمند بدون تماس (Contactless) هستند. این کارتها بدون تماس با دستگاه کارت خوان ارتباط برقرار میکنند. فقط کافی است این کارت در نزدیکی دستگاه قرار گیرد. این نوع کارت در مواقعی که نیاز به برقراری ارتباط سریع و حتی بدون دخالت دست وجود دارد، کاربرد بسیاری دارد. برای مثال برای ورود یک به اتاق، کارت ممکن است در جیب یا کیف شخص باشد و از همان محل و بدون نیاز به خارج کردن با دستگاه کارت خوان ارتباط برقرار کرده و مجاز بودن ورود بررسی شده و در باز شود. همچنین در بسیاری از سیستمهای حمل و نقل عمومی در دنیا به دلیل حجم زیاد مسافران و به خاطر سریع تر شدن چک کردن بلیط از این نوع کارتها استفاده میشود. هم اکنون کارتهای اعتباری متروی تهران و همچنین من کارت مورد استفاده برای( اتوبوسهای خط واحد مشهد، موبایل پارکها، تاکسیها و متروی مشهد)از نوع کارت هوشمند بدون تماس هستند.
گونهها
کارت هوشمند باتماس (Smart Cards)
کارتهای هوشمند از نظر اندازه و شکل ظاهری، شبیه به کارتهای مغناطیسی معمولی هستند. ولی درون این کارتها کاملاً با کارتهای معمولی متفاوت است. کارتهای مغناطیسی معمولی یک تکه پلاستیک ساده هستند با یک نوار مغناطیسی؛ در حالی که کارتهای هوشمند درون خود یک ریز پردازنده دارند این ریز پردازنده چون بیش از اندازه کوچک است با تکنولوژی خاصی کشت میشود (تبدیل یک ترانزیستور اندازه یک نخود به سایزی معادل کوچکتر از نوک سوزن). ریزپردازنده معمولاً در زیر یک اتصال طلایی در یک طرف کارت قرار دارد. این ریز پردازنده در کارتهای هوشمند در حقیقت جایگزین نوار مغناطیسی در کارتهای معمولی شدهاست. اطلاعاتی را که روی نوار مغناطیسی کارتهای معمولی وجود دارد میتوان به راحتی خواند، روی آن نوشت، آن را حذف کرد و یا تغییر داد. به علت وجود همین مشکل نوار مغناطیسی محل خوبی برای نگهداری اطلاعات نیست. به همین دلیل هم برای استفاده از چنین کارتهایی و تایید صحت و دریافت و پردازش اطلاعات، به طراحی شبکههای کامپیوتری گسترده، نیاز هست. کارت هوشمند بدون نیاز به چنین امکاناتی به دلیل امنیت خود میتواند اطلاعات را در خود ذخیره کرده و در صورت لزوم در محلهای مختلف از این اطلاعات بدون نیاز به اتصال به شبکه استفاده کند. ریز پردازنده در کارت هوشمند برای امنیت مورد استفاده قرار میگیرد. در واقع کارت هوشمند یک کامپیوتر کوچک است که با کامپیوتری که به دستگاه کارت خوان متصل است ارتباط برقرار میکند. تا ریزپردازنده کارت، از معتبر بودن دسترسی به کارت مطمئن نشود، به کارت خوان اجازه دسترسی نمیدهد. پس از صدور مجوز دسترسی، کارت خوان میتواند همانند یک دیسک با کارت که دارای حافظه (Ram)است کار کند؛ اطلاعات را خوانده، پردازش و تغییر دهید. کارتهای هوشمند میتوانند تا ۸ کلیو بایت Ram (حافظه با دسترسی تصادفی برای خواندن و نوشتن اطلاعات)، ۳۶۴ کیلو بایت ROM (حافظه فقط خواندنی)، ۲۵۶ کیلوبایت PROM (حافظه فقط خواندنی قابل برنامه ریزی) و یک ریزپردازنده ۱۶ بیتی داشته باشند. کارت هوشمند همچنین از یک واسط سریال برای نقل و انتقال اطلاعات استفاده کرده، انرژی خود را هم از یک منبع بیرونی (مثلاً دستگاه کارت خوان) تامین میکند. ریز پردازنده هم برای انجام یک مجموعه عملیات محدود همانند رمزنگاری مورد استفاده قرار میگیرد. کارتهای هوشمند میتوانند برای کارتهای اعتباری، کارت پولها، سیستمهای امنیتی کامپیوتری، سیستمهای تشخیص هویت دولتی و بسیاری موارد دیگر مورد استفاده قرار گیرند.
کارت هوشمند بیتماس (Contactless)
کارت هوشمند که شبیه به یک کامپیوتر ساده و کوچک است که میتواند از طریق دستگاه کارت خوان و اتصال طلایی خود ارتباط برقرار کند، تا بتوان به اطلاعاتی که درون حافظه این کارت قرار دارد دسترسی پیدا کرد. از آنجایی که این کارتها دارای یک ریز پردازنده هستند و این ریز پردازنده به دسترسی به حافظه کارت نظارت میکند، میتوان به امنیت اطلاعات درون کارت اطمینان داشت و اطلاعات مهم را در آن ذخیره کرد. این کارتها که در سال ۱۹۷۰ عرضه شدند مشکل امنیت را که در دسترسی به کارتهای معمولی مغناطیسی وجود داشت، برطرف کردند. ولی این نوع کارتهای هوشمند هم همانند کارتهای معمولی مغناطیسی نیاز به قرار گرفتن در دستگاه برای خوانده شدن اطلاعات دارند. نسل جدید کارتهای هوشمند، کارتهای هوشمند بدون تماس هستند. این کارتها بدون تماس و با تکنولوژی القاء Radio Frequency Identification با دستگاه کارت خوان ارتباط برقرار میکنند. فقط کافی است این کارت در نزدیکی دستگاه قرار گیرد. این نوع کارت در مواقعی که نیاز به برقراری ارتباط سریع و حتی بدون دخالت دست وجود دارد، کاربرد بسیاری دارد. برای مثال برای ورود یک به اتاق، کارت مکن است در جیب یا کیف شخص باشد و از همان محل و بدون نیاز به خارج کردن با دستگاه کارت خوان ارتباط برقرار کرده و مجاز بودن ورود بررسی شده و در باز شود. همچنین در بسیاری از سیستمهای حمل و نقل عمومی در دنیا به دلیل حجم زیاد مسافران و به خاطر سریع تر شدن چک کردن بلیط از این نوع کارتها استفاده میشود. هم اکنون کارتهای اعتباری متروی تهران و همچنین من کارت مورد استفاده برای( اتوبوس های خط واحد مشهد، موبایل پارک ها، تاکسی ها و متروی مشهد)از نوع کارت هوشمند بدون تماس هستند. استفاده از این کارتها روز به روز بیشتر میشود مثلاً در شهرهای تبریز نیز جهت استفاده از اتوبوس به عنوان کارت بلیط اتوبوس پیاده سازی شدهاست. از نظر فاصله مجاز برای برقراری ارتباط چند نوع کارت هوشمند وجود دارد. در دو نوع از آنها (نوع A و B)که استاندارد هم شدهاند، حداکثر فاصله مجاز برای برقراری ارتباط ۱۰ سانتی متر است. این فاصله که به این دلیل است که سیستم (برای مثال کم کردن پول از کارت مترو) به صورت ناخواسته (مثلاً گذشتن از کنار ورودی مترو) عمل نکند. همچنین در یک نوع دیگر حداکثر فاصله مجاز برای برقراری ارتباط ۵۰ سانتی متر در نظر گرفته شدهاست
تکنولوژی کارت هوشمند (Smart Card) به عنوان یکی از دستاوردهای نوین بشری، تحولی شگرف در حوزه سیستمهای کاربردهای روزمره انسانها ایجاد کردهاست. دو مقوله مهم امنیت(Security) و همراه بودن(Mobility) از ویژگیهای منحصربهفرد این تکنولوژی است. امروزه کاربردهای این تکنولوژی در سطح دنیا در اکثر زمینهها قابل مشاهده بوده و حتی این روند، رو به رشد میباشد. بانکها، مراکز مخابراتی، سازمانهای دولتی، مراکز بهداشتی، مراکز ارائه خدمات، مراکز آموزشی، مراکز تفریحی و... از این دستاوردهای کاربردی این تکنولوژی بهره میگیرند.
انواع کارت هوشمند:
کارتهای حافظه تماسی (Contact Memory Card)
کارتهای دارای پردازشگر (Contact CPU Card)
کارتهای حافظه بدون تماس (Contact-less Memory Card)
کارتهای دارای پردازشگر با رابط دوگانه (Dual Interface CPU Card)
انواع کارتهای هوشمند از دیدگاه تکنولوژی ساخت :
کارتهای تماسی (Contact)
کارتهای بدون تماس (Contact-less)
کارتهای با رابط دوگانه (Dual Interface) کارت های هوشمند در ایران تولید نمیشوند. شرکت های مانند شرکت داتکو وارد کننده کارت خام هوشمند هستند.
تلفن همراه یا گوشی همراه وسیله ایست برای ارسال و دریافت تماس تلفنی از طریق ارتباط رادیویی در پهنای وسیع جغرافیایی. منظور از موبایل یا گوشی همراه یا تلفن سلولی وسیلهای است که برای اتصال به شبکهٔ تلفن همراه به کار میرود.

این وسیله اولین بار توسط شرکت امریکایی موتورولا در تاریخ ۳ آوریل ۱۹۷۳ با وزنی نزدیک به یک کیلوگرم تولید شد. موبایل نسلهای گوناگونی دارد و توسط شرکتهای سازنده گوناگونی تولید میشود و به فروش میرسد. برخی از شرکتهای بزرگ تولیدکننده گوشی همراه در دنیا شامل نوکیا، سامسونگ الکترونیکس، الجی الکترونیکس، موتورولا، سونی اریکسون، اپل و اچتیسی هستند.
در تلفنهای همراه به صورت معمول یک مجموعه نرمافزار یا سیستمعامل برای کنترل سختافزار به کار میرود و برنامههای جانبی توسط سیستمعامل اجرا میشوند. از سیستمعاملهای معروف برای تلفن همراه، میتوان به سیستمعامل اندروید (android) و سیمبیان اشاره کرد. حذف شود.
بررسی بلوکهای داخلی تلفن همراه
بلوک RF
این بلوک متشکل از قطعاتی است که وظیفه آنها ارتباط دادن گوشی به BTS است؛ در حقیقت بلوک RF فرکانس GSM را از BTS دریافت کرده، سپس اطلاعات روی آن را جدا نموده و به واحدهای دیگر موبایل میدهد. به زبان دیگر بلوک RF وظیفهٔ تبدیل فرکانس بالای GSM را به فرکانس کمتری به نام IF بر عهده دارد.
امواج موجود در فضا توسط آنتن موبایل دریافت شده و وارد قطعهای به نام آنتن سوییچ میشوند. آنتن سوییچ وظیفه تعیین حالت فرستندگی یا گیرندگی آنتن را به عهده دارد. بسته به این که موبایل سازگار با چند باند GSM باشد، تعداد پایههای آنتن سوییچ متفاوت خواهد بود. آنتن سوییچ برای هر باند GSM، آنتن را به یک خروجی به نام RX و یک ورودی به نام TX وصل میکند. در حقیقت آنتن سوییچ مانند یک کلید است که با فرمانهایی آنتن را مرتباً به خط RX یا به TX متصل میکند. در بلوکی که مشاهده کردید، موبایل قابلیت کار با دو باند GSM900 و GSM1800 را دارد. بنابراین آنتن سوییچ دو خروجی RX و دو ورودی TX خواهند داشت که در شبکههای تلفن ایران از آن جایی که GSM 900 است خط RX و TX باند ۱۸۰۰ بدون استفاده خواهد بود. آنتن سوییچ یکی از قطعات حساس برد موبایل است و خرابی در آن باعث به وجود آمدن عیوبی از قبیل پرش آنتن یا نداشتن دریافت یا ارسال خواهد شد. در مورد سلف و خازن قبل از اتصال آنتن به آنتن سوییچ نیز از آن جایی که امپدانس خروجی آنتن بسیار کم است و از طرفی امپدانس ورودی آنتن زیاد است، باید قبل از اتصال این دو، عمل تطبیق امپدانس توسط قطعهای انجام شود. معمولاً در مدارات، قسمت آنتن موبایل از یک سلف که به صورت موازی بین آنتن و زمین بسته میشود استفاده تشکیل میشود. این سلف میتواند باعث عمل تطبیق امپدانس بین آنتن و آنتن سوییچ شده و مانع از هدایت جریان DC بین این دو واحد گردد تا این دو واحد اثر منفی در عملکرد یکدیگر نداشته باشند. وظیفه فیلتر SAW حذف فرکانسهای کانال همسایه و فرکانسهای مزاحم است. خط خروجی RX از آنتن سوئیچ وارد SAW شده و بعد از آن فرکانسهای مزاحم حذف میشود و فقط فرکانسهای باند GSM در خروجی آن دیده میشود. SAW همانگونه که فرکانسهای مزاحم را حذف میکند، فرکانسهای اصلی GSM را هم خیلی ضعیف میکند. برای تقویت سیگنالهای دریافتی GSM بعد از SAW از یک تقویت کننده به نام LNA استفاده میشود.
آیسی RF: به این آیسی HAGAR هم گفته میشود که اصلیترین قطعه بلوک RF است و وظیفه آن عمل مدولاسیون و دمودلاسیون است. مدولاسیون به سوار کردن اطلاعات روی یک موج گفته میشود، در این صورت با توجه به این که موج میتواند در فضا منتشر شود اطلاعات ما نیز همراه موج جابجا میشود. به موجی که اطلاعات روی آن سوار میشود، موج حامل گویند، یکی از وظایف آی سی HAGER انجام این عمل است. عمل مدولاسیون برای اطلاعاتی که از موبایل به BTS ارسال میشود انجام میگردد. دمودولاسیون به عمل جداسازی اطلاعات از روی فرکانس حامل میگویند. این عمل نیز توسط آی سی HAGER انجام شده و روی سیگنالهای دریافتی از BTS انجام میشود.
کریستال: برای مدولاسیون و دمودولاسین، آی سی HAGER نیاز به فرکانس دارد. این فرکانس توسط قطعهای به نام کریستال که معمولاً در کنار آیسی RF قرار دارد تولید میشود. کریستال مولد فرکانس بسیار دقیقی است که در بسیاری از مدارهای الکترونیکی به عنوان تولید کننده فرکانس یا پالس ساعت از آن استفاده میشود. کریستال که اسیلاتور نیز نامیده میشود به صورت یک قطعه دو، سه یا چهارپایه است. چند خازن به عنوان فیلتر در داخل اسیلاتور قرار میگیرد.
آی سی P.A: قبل از ارسال اطلاعات، از یک آیسی تقویت کننده به نام P.A استفاده میشود و سیگنالی که از موبایل خارج میشود در نهایت توسط این واحد تقویت خواهد شد.P.A سیگنالهایی را که باید تقویت کند از آی سی RF دریافت میکند. این آی سی جهت تقویت سیگنالهای TX به تغذیه نیاز دارد که تغذیه آن به صورت مستقیم از باتری گرفته میشود.
آی سی VCO: یک گوشی موبایل بایستی بتواند روی فرکانسهای مختلفی که BTS هر منطقه روی آن تنظیم شده قرار گیرد تا با آن ارتباط پیدا کند. به بیان دیگر آی سی HAGER روی فرکانسهای مختلفی باید بتواند مدولاسین و دمودلاسین انجام دهد. این عمل مستلزم این است که بتوان فرکانس حامل HAGER را با دقت زیاد تغییر داد، این عمل در موبایل توسط قطعهای به نام VCO انجام میشود.
بلوک AF
بلوک AF (واحد صدای دستگاه) وظیفه تبدیل اطلاعات دریافتی از واحد RF به صدا را بر عهده دارد. همچنین صدایی که باید از موبایل به BTS منتقل شود، قبل از ارسال وارد واحد AF میشود که پس از یکسری تبدیلات و آمادهسازی از طریق واحد RF منتقل میشود. در حقیقت واحد AF رابط بین کاربر موبایل و واحد RF است. این بلوک از یک طرف به میکروفون و بلنگو و از طرف دیگر به بلوک RF متصل است.
جابجایی اطلاعات بین موبایل و BTS به صورت دیجیتال است. دیجیتال، یعنی منطق صفر و یک. بنابراین میتوان نتیجه گرفت که هر گوشی در یک ثانیه فقط مدت زمان کوتاهی را برای دریافت یا ارسال در اختیار دارد. گوشی در لحظهٔ داشتن کانال میتواند اطلاعات را جابجا کند، ولی در لحظهای که فرکانس در اختیار گوشی دیگری است، نمیتواند به BTS اطلاعات انتقال دهد و این بدین مفهوم است که دائماً ارتباط بین گوشی و BTS قطع و وصل میشود که باعث میشود که صدا نیز قطع و وصل شود. برای رفع مشکل اگر صدا به صورت دیجیتال باشد، میتوان آن را روی حافظه نگهداری کرد و زمان کانالدار بودن موبایل، تمامی اطلاعات حافظه را منتقل کرد؛ بدون این که بخشی از صدا در لحظات قطع و وصل از بین برود.
بلوک MCU
کنترل عملکرد بلوکهای مختلف در موبایل بر عهده این واحد است. این واحد از قطعات مختلفی مثل آیسی پردازشگر و حافظهها تشکیل شده است که توسط یک برنامه سیستمعامل میتواند کل گوشی را کنترل کند. برنامه سیستمعامل توسط طراح گوشی در یکی از حافظههای گوشی ذخیره میشود. باید توجه داشت که آیسی CPU فقط پردازش کننده اطلاعات و عملکرد آن تحت تاثیر برنامه سیستمعامل است.
بلوک UI
این بلوک که به آن رابط (کاربر) نیز گفته میشود وظیفه راهاندازی کلیه اعلام کنندهها از قبیل زنگ، موتور لغزاننده و LEDهای روشن کننده صفحه نمایشگر و صفحه کلید در شب را بر عهده دارد. در بعضی از گوشیهای موبایل بلوک UI به صورت یک آی سی ساخته میشود و در بعضی گوشیها قسمتهای مختلف آن ترانزیستوری است و به صورت مجزا روی برد قرار میگیرد.
بلوک منبع تغذیه و شارژینگ
منبع تغذیه موبایل واحدی است که ولتاژ لازم بلوکهای دیگر را از طریق باتری فراهم میکند. واحد منبع تغذیه از رگولاتورهای مختلفی تشکیل شده و داخل یک بسته بندی قرار دارد. این بسته بندی به آیسی CCONT موسوم است. واحد شارژینگ نیز مجموعه قطعاتی است که از طریق ولتاژ دریافتی از آداپتور، باتری را شارژ میکند. معمولاً این واحد نیز از یک آیسی به نام CHAPS تشکیل شدهاست. آیسی CCONT و CHAPS با یکدیگر در ارتباط هستند، زیرا آیسی CHAPS برای شارژ باتری بایستی از CCONT کنترل شود.
COBBA
در بلوک AF از یک آیسی به نام COBBA استفاده میشود. این آیسی مبدل سیگنالهای آنالوگ به دیجیتال و برعکس است. امواج دریافتی آنتن بعد از این که توسط آیسی RF دمودولاسیون شدند با خطوط RX وارد آیسی COBBA در واحد AF میشوند. این آیسی ابتدا سیگنالهای دریافتی از RF را توسط خطوط ارتباطی PCM به بلوک MCU میدهد. در این بلوک اطلاعات از طریق آیسی CPU روی حافظه موقت گوشی ریخته میشود. سپس آیسی COBBA دوباره از طریق همان خطوط ارتباطی، اطلاعات را از روی حافظه موقت خوانده و به سیگنال آنالوگ تبدیل میکند که از طریق بلندگو قابل استفاده خواهد شد. به همین طریق برای اطلاعاتی که بایستی از موبایل خارج شود، صدایی که توسط میکروفون دریافت میشود، به صورت سیگنال آنالوگ است. این سیگنال بعد از ورود به آیسی COBBA، تبدیل به صدای دیجیتال دیجیتال میشود. این صدا از طریق خطوط PCM به واحد MCU منتقل میشود تا در حافظه موقت نگهداری شود و به محض کانالدار شدن موبایل تمامی اطلاعات قسمت میکروفون از طریق واحد RF به BTS ارسال میشود.
PCM
PCM یکی از روشهای انتقال اطلاعات بین دو واحد است. این واحد خطوط ارتباطی بین آیسی COBBA و CPU بوده و در نقشهها از آن به عنوان خطوط PCM نام برده میشود. این انتقال به صورت کد شده انجام میشود که انواع آن RX و TX است.
۱- خطوط PCM TX مربوط به مسیر جابجایی اطلاعات دیجیتال میکروفون به حافظه؛
۲- خطوط PCM RX مربوط به مسیر انتقال اطلاعات دیجیتال دریافتی به حافظه.
خطوط PCM TX و PCM RX در نقشههای گوشیها بین آی سی COBBA و آیسی CPU مشخص میباشد.
آنالوگ و دیجیتال
سیگنال آنالوگ به آن دسته از سیگنالهایی اطلاق میشود که مقدار ولتاژ آن در لحظات مختلف در حال تغییر باشد؛ به این صورت که در یک لحظه ۲ ولت، لحظهای دیگر ۳ ولت و به همین صورت در حال تغییر باشد. این سیگنال میتواند توسط یک میکروفون ساخته شود. ماهیت تغییرات سیگنال آنالوگ، به عنوان مثال صدا، به مولد آن، که میتواند صدای یک انسان باشد، بستگی دارد. سیگنالهای آنالوگ را در آیسیهای حافظه نمیتوان ذخیره کرد. همچنین در انتقال آن نیز امکان نویز پذیری بالا است. در مدارات منطقی و کنترلرها اگر بخواهیم یک سیگنال آنالوگ را وارد کنیم باید آن را به دیجیتال تبدیل کنیم. دیجیتال یعنی صفر و یک، در حقیقت در سیستم دیجیتال تغییرات در لحظات مختلف وجود دارد، ولی همیشه این تغییرات به صورت صفر و یک است. منظور از صفر و یک، دو سطح منطقی است. ما میتوانیم صفر منطقی را به سطح ولتاژ صفر ولت و یک منطقی را به سطح ولتاژ پنج ولت تعریف کنیم. در این صورت سطوح ولتاژ دیگری به غیر صفر و پنج ولت نخواهیم داشت. مزیت دیجیتال در ذخیرهسازی آن توسط آیسی حافظه و همچنین انتقال راحت آن با کیفیت خوب است. برای تبدیل سیگنال آنالوگ به دیجیتال روشهای مختلفی وجود دارد. اصول تبدیل آن به این صورت است که ابتدا از آنالوگ در لحظات مشخص نمونهبرداری میکنیم، سپس نمونهها توسط یک مبدل به دیجیتال تبدیل میشود. هر چه تعداد نمونه گیریها از سیگنال آنالوگ بیشتر باشد، ما توانستهایم آنالوگ را با کیفیت بهتری به دیجیتال تبدیل کنیم. فقط بایستی این مطلب را در نظر بگیریم که افزایش تعداد نمونه برداریها باعث افزایش حجم تبدیل خواهد شد. طریقه تبدیل آنالوگ به دیجیتال لازم است در تبدیل مجموع ارزش بیتهایی که یک هستند، برابر با مقدار ولتاژ آنالوگ شود. بیتهای به دست آمده را میتوان توسط سلولهای حافظهٔ موقت یا دائم ذخیره کرد تا در زمانهای لازم از آن استفاده کنیم. این عمل در موبایل انجام میشود و صدای میکروفون ابتدا به دیجیتال تبدیل شده، سپس در حافظه موقت موبایل قرار میگیرد تا در لحظه داشتن کانال ترافیکی یک جا بیتها را ارسال کنیم. این باعث میشود که در لحظاتی که BTS کانالی را از موبایل میگیرد، صدای مشترک در موبایل ذخیره شده و به صورت منقطع به مخاطبین نرسد. برای صدای دریافتی نیز این عمل انجام میشود، فقط در آن حالت باید آیسی COBBA مجهز به یک مبدل D to A شود تا بتوانیم اطلاعا دیجیتال دریافتی از BTS را به آنالوگ تبدیل کنیم. به تبدیل آنالوگ به دیجیتال باشد. هر چه فرکانس سیگنال آنالوگ بیشتر باشد، لازم است تعداد نمونه برداریها افزایش یابد تا امکان تبدیل تغییرات سریع آن را داشته باشیم.
بلند گو
Earpiece یا COBBA زمانی که تبدیلات را انجام داد باید خروجی آنالوگ را به بلند گو بدهد. معمولاً در بعضی از بردهای موبایل قبل از اتصال سیگنال COBBA به بلند گو از دو مقاومت محدود کننده به صورت سری با بلند گوهای موبایل استفاده میکنند.
میکروفن
Speaker برای دریافت صدا و انجام تبدیلات و ارسال، از یک میکروفون خازنی در موبایل استفاده میشود. میکروفون خازنی معمولاً از یک صفحه کریستالی است که به صدا حساس است و همراه آن یک ترانزیستور تقویت کننده وجود دارد. کیفیت دریافت میکروفون خازنی در مقایسه با انواع دیگر میکروفونها بسیار زیاد است که یکی از دلایل آن داشتن ترانزیستور تقویت کننده داخل میکروفون است. ترانزیستور میکروفون جهت تقویت نیاز به ولتاژ DC دارد. این ولتاژ را بایستی توسط قطعاتی در برد موبایل فراهم کنیم. هرچه سطح ولتاژ را افزایش دهیم، حساسیت و قدرت دریافتی میکروفون بیشتر میشود. در بعضی از موبایلها این ولتاژ توسط آی سی COBBA ساخته میشود و قطعه خارجی دیگری نداریم، ولی در بعضی از موبایلها این ولتاژ توسط یک ترانزیستور در کنار آی سی COBBA فراهم میشود. البته راهاندازی ترانزیستر از طریق آی سی COBBA است.
اثرات امواج تلفن همراه بر سلامت انسان
نگرانیها دربارهٔ اثرات امواج تلفن همراه بر سلامت انسان با رشد بیش از حد تلفنهای بیسیم همراه (۲ میلیارد در آگوست ۲۰۰۵) بیشتر شدهاست. این نگرانیها به خاطر این هستند که تلفن همراه از خود امواج الکترومغناطیسی در مقیاس مایکروویو ساطع میکند.
اعتیاد به گوشی همراه
بنابه پژوهشی یک متخصص علوم رفتاری اعلام کرد، ۶۰ درصد از دختران موردِ پژوهش از گوشیهای همراه برای ورود به شبکههای اجتماعی و بازیهای مرتبط استفاده میکنند و ۳۰ درصد آنها هنگام اتمام شارژ یا جا ماندن تلفن یا قطع آن به هر شکلی دچار استرس میشوند، وی با اشاره به اینکه دختران دو برابر پسران به تلفن همراه وابستگی دارند، درنتیجه از اعتیاد دو برابری دختران نسبت به پسران در زمینه استفاده از تلفن همراه بر اساس این پژوهش انجامشده خبر داد.
معروفترین سیستمعاملهای تلفن همراه
iOS
Google Android
لینوکس
Palm OS
RIM Blackberry
Symbian OS
Windows Mobile
بادا bada
Firefox OS
اولین تلفن همراه در ایران
اولین تلفن همراه موجود در ایران که شکل و شمایلی به تلفنهای همراه امروزی ندارد، متعلق به ناصرالدین شاه بود.
شکل و شمایل این تلفن همراه که در سال ۱۲۳۰ تولید شده است، به تلفنهای همراه امروزی شباهتی ندارد. این تلفن همراه در سفرها همراه ناصرالدین شاه بوده و در زمان نیاز به کابلهای کشیده شده بین راه وصل و با مخاطب مورد نظر تماس تلفنی برقرار میشده است این تلفن دارای راهنمای فارسی بوده و ساخت کارخانه «البیس» شهر زوریخ میباشد.
سیمکارت
سیم کارت یا شناسکارت (ماژول شناسانندهٔ مشترک) کارتی هوشمند برای تلفنهای همراه است. سیم کارت به طور امن کلیدهای مشترک-سرویس دهنده را برای شناساندن یک تلفن همراه در خود نگه میدارد. یک سیم کارت به کاربران اجازه میدهد که گوشی تلفن خود را به آسانی فقط با خارج کردن سیم کارت و قراردادن آن در گوشی دیگر تغییر دهند.
استفادهٔ سیم کارت در شبکههای GSM است. معادل سیم کارت در شبکههای UMTS به نام USIM یا Universal Sim است، در حالیکه ماژول خارج شوندهٔ معرفی کننده کاربر (RUIM) در تلفنهای CDMA بیشتر کاربرد دارد.
سیم کارت در دو اندازه استاندارد موجود است. اولی اندازه یک کارت اعتباری (۸۵٫۶۰م. م × ۵۳٫۹۸ م. م × ۰٫۷۶م. م) است. جدیدتر که خیلی محبوب تر هم است، اندازه مینیاتوری با ۲۵ م. م در طول، ۱۵ م. م ارتفاع و نازکی به اندازه ۰٫۷۶ م. م دارد.
W-SIM سیم کارتی هست که هسته فناوری سلولی را با کارتی درون خودش کامل میکند.
GSM 11.11 معرفی کننده مشخصات سیم کارت است. GSM 11.14 معرفی کننده مشخصات برنامههای ابزاری SIM برای سیم کارت است.
اندازه ذخیرهسازی حافظه
نوعی ارزان قیمت سیم کارت (فقط GSM 11.11) حافظه کمی دارد، چیزی در حدود ۲-۳ کیلوبایت که در GSM 11.11 تعریف شده است (برای دفترچه تلفن و شبیه آن). همان نوع حافظه داده مستقیماً توسط گوشی مهیا میشود. بخش بازاری سیم کارتهای ارزان قیمت، پایداری آنها است.
سیم کارتهایی با کاربردهای اضافی (GSM 11.14) در اندازهٔ حافظههای زیادی موجود است، بیشترین آنهای یک گیگابایت است. کوچکترین آنها از همان نوع ۳۲ کیلوبایت و ۱۶ کیلوبایت است که در جاهایی که شبکههای GSM کمتر گسترش یافته استفاده میشوند. اندازههای بزرگتری برای حافظه سیم کارت هم وجود دارد که بین ۱۲۸ تا ۱۰۲۴ مگابایت است.
حافظه سیم کارت بیشتر به ارائه دهنده خدمات مربوط میشود.
در پایان ۲۰۰۶ بیشترین نوع سیم کارت GSM ای که در آمریکا مورد استفاده قرار گرفت از نوع ۶۴ کیلوبایتی بود.
تغذیه
سه نوع ولتاژ کار برای سیم کارتها وجود دارد: ۵ ولت، ۳ ولت و ۱٫۸ ولت. سیمکارتهای قبل از سال ۱۹۹۸ اکثراً ۵ ولت بودند. سیمکارتهای بعدی با ۵ ولت و ۳ ولت سازگارند. سیمکارتهای مدرن همگی هر سه ولتاژ کار را پشتبیانی میکنند.
سیستمعاملها
سیستمعاملهای سیم کارت به طور معمول بر دو نوع هستند: سیستمعاملهای محلی و کارتهای جاوا. سیم کارتهای محلی نرمافزارهای اختصاصی ارائه دهنده سرویس را در خود دارند همانطور که کارتهای جاوا بر پایه استانداردهایی هستند، کارتهای جاوا نوع خاصی از زیر مجموعهٔ زبان برنامه نویسی جاوا هستند که برای اجرا برروی دستگاههای کوچک هدف گذاری شدهاند.
داده
سیم کارتها اطلاعات مشخص شده توسط شبکه را برای تصدیق هویت و معرفی مشترک به شبکه را در خود دارند، مهمترین این اطلاعات عبارت اند سیمکارت و IMSI و Ki و LAI. یک سیم کارت همچنین اطلاعات دیگری نظیر شماره SMSC (مرکز سرویس پیغام کوتاه)، نام ارائه دهنده خدمات (SPN)، شمارههای تماس خدمات (SDN) و برنامههای سرویس ارزش افزوده (VAS). (رجوع کنید به GSM 11.11)
ICCID
هر سیم کارت به طور بینالمللی با ICC-ID (شماره کارت مداری بینالمللی) شناخته میشود. ICCID در درون سیم کارت ذخیره میشود و همچنین برروی بدنه سیم کارت در طی فرایندی به نام شخصی سازی چاپ یا حک میشوند.
IMSI
هر سیم کارت برروی شبکه خودش توسط نگه داری یکتایی مشخص کننده بینالمللی تلفن مشترک شناسایی میشود. اپراتورهای تلفن همراه با استفاده از IMSI تماسهای تلفن همراه مشترک و ارتباط آن را با دیگر سیم کارتها برقرار میکنند.
کلید تصدیق هویت (Ki)
Ki یک مقدار ۱۶ بایتی است که برای تصدیق هویت سیم کارت برروی شبکه تلفن همراه استفاده میشود. هر سیم کارت یک Ki به صورت یکتا دارند که توسط اپراتور تلفن همراه طی فرایند شخصی سازی به آن نسبت داده میشود. همچنین Ki در پایگاه داده شبکه (شناخته شده به عنوان HLR) ثبت میشود.
پروسه تصدیق هویت
در هنگام راه اندازی تلفن همراه، سیم کارت، IMSI خود را به اپراتور تلفن همراه با درخواست دسترسی و تصدیق هویت میفرستد.
اپراتور تلفن همراه در پایگاه داده خود به دنبال IMSI درخواست شده با Ki مشخص شده میگردد.
سپس اپراتور تلفن همراه یک عدد تصادفی ایجاد میکند و آن را با تلفیق در Ki یک شماره به نام درخواست واردشده (SRES_1) ایجاد میکند.
سپس اپراتور شبکه عدد تصادفی را به سیم کارت میفرستد و سیم کارت هم آن عدد تصادفی را Ki در خودش تلفیق میکند و SRES_2 را ایجاد میکند و آن را به اپراتور میفرستد.
سپس اپراتور شبکه SRES_1 محاسبه شده خودش را با SRES_2 محاسبه شده توسط سیم کارت مقایسه میکند. اگر دو شماره با هم یکی شدند سیم کارت تصدیق شده و اجازه دسترسی به شبکه را پیدا میکند.
معرفیکننده موقعیت محلی
سیم کارت وضعیت اطلاعات شبکه که از طرف شبکه به آن پخش میشود را دخیره میکند، مانند معرفی کننده موقعیت محلی (LAI). اپراتورها به محدودههای مختلفی تقسیم شدهاند، که هرکدام یک شماره LAI منحصربهفرد دارد. هنگامی که تلفن همراه موقعیت خود را از یک محدوده به محدوده دیگری تغییر میدهد، آن اطلاعات جدید LAI را در سیم کارت ذخیره کرده و به اپراتور شبکه میفرستد تا موقعیت جدید خود را مشخص کند.
اندازه سیم کارت
سیم کارت در طی سالها علاوه بر پیشرفت، سایز خود را نیز تغییر داده است، سیم کارت سایز کامل، سیم کارت مینی، میکروسیم و نانوسیم که با دستگاهای مختلف کار میکنند. همزمان با کاهش سایز دستگاهها تولید کنندگان نیز سعی کردند در اندازه سیم کارتها تغییراتی بدهند.
اولین سایز سیم کارت به صورت سایز کامل بود(1FF): این سایز تقریباً اندازه کارتهای اعتباری بانکی بود.(۸۵٫۶۰ میلیمتر در ۵۳٫۹۸ میلیمتر به ضحامت ۰٫۷۶ میلیمتر) پس از آن سیم کارت مینی وارد بازار شد(2FF) که بخش کوچکتری از همان سیم کارت بود.(با ضخامت قبلی و ۲۵ میلیمتر در ۱۵ میلیمتر) نسخه بعدی سیم کارت که با نام سیم کارت میکرو(3FF) وارد شد بازهم طول و عرض کمتری نسبت به قبل داشت.(۱۵ میلیمتر در ۱۲ میلیمتر) با کوچکتر شدن سایز سیم کارت، سازگاری آنها با نسخ قبلی همچنان رعایت شد، به همین علت با دستگاههای برش خاص و یا قاب مخصوص میتوان سه نوع ابتدایی سیم کارتها را به یکدیگر تبدیل کرد بدون آنکه مدار سیم کارت صدمهای ببیند.
سرانجام نیز در سال ۲۰۱۲ نانو سیم کارت (4FF) تولید شد. این سیم کارت بازهم کوچکتر شد. البته برعکس تکامل نمونههای قبلی علاوه بر کاهش طول و عرض، ضخامتش نیز کاهش یافت.(۱۲میلیمتر در ۸٫۸ میلیمتر با ضخامت ۰٫۷ میلیمتر) در سیم کارت نانو ضخامت پردازشگر به همراه بدنه ضخامتی معادل ۰٫۷ دارد که حدوداً ۱۵ درصد نسبت به نسخ قبلی کاهش ذخامت داشته است.
سیم کارتهای نانو با سازگاری کامل با نسخههای قبلی ساخته شده است بنابراین میتوان آنها را با آداپتور مخصوص در دستگاههای قبلی نیز قرارد داد و استفاده کرد.
کارت هوشمند
کارت هوشمند (که با نامهای «کارت چیپ دار» یا «کارت با مدار مجتمع» هم شناخته میشود) کارتی است که بر روی آن مدار مجتمع نصب شدهاست. از این نوع کارت میتوان بهجای کارت اعتباری و کارت پول یا در سیستمهای امنیتی کامپیوتری، سیستمهای تشخیص هویت و بسیاری موارد دیگر استفاده کرد.
کارتهای هوشمند از نظر اندازه و شکل ظاهری، شبیه به کارتهای اعتباری معمولی هستند.
تاریخچه کارت هوشمند
گسترش کارتهای پلاستیکی در اوایل دهه ۵۰ میلادی آغاز شد. هزینه پایین این کارتها که از جنس پلی وینیل کلراید پی وی سی بودند باعث شد تا به سرعت جای کارتهای کاغذی که تحمل تنشهای فیزیکی و تغییرات آب و هوا را ندارند، را بگیرند. اولین کارت پرداخت در سال ۱۹۵۰ توسط Diners Club به صورت محدود برای اعضای ویژه ساخته شد، تا به جای پول نقد از آن استفاده نمایند. در ادامه رستورانها و هتلها اقدام به استفاده از این نوع کارتها کردند به خاطر همین در آن دوره از آنها به عنوان کارت سفر و سرگرمی یاد میشد.
ورود شرکتهایی همچون Visa و MasterCard باعث گسترش هرچه بیشتر پول پلاستیکی در قالب کارتهای اعتباری شد. د ابتدا کاربرد این کارتها بسیار ساده بود، از آنان به عنوان رسانهای مقاوم در برابر نفوذ برای ذخیره سازی داده استفاده میشد. در کارتهای نسل اول اعتبار سنجی آنها از طریق ویژگیهای ظاهری امکام پذیر بود.
اولین ارتقاء در این کارتها با اضافه نمودن نوار مغناطیسی به آنها که امکان ذخیره سازی اطلاعات را میداد، پدید آمد. در ادامه در سال ۱۹۷۰ و با پیشرفت چشمگیر در ریز پردازندهها و ترکیب آنها با حافظههای غیر فعال این امکام به وجود آمد تا از انها در کارتهای هوشمند استفاده شود.
سرانجام در سال ۱۹۸۴ شرکت مخابراتی French PTT با موفقیت اولین کارت تلفن را عرضه کرد تا در عمل نیز این نوع کارت کارایی خود را به اثبات برساند.
کارتهای هوشمند بدون تماس
کارت هوشمند که شبیه به یک کامپیوتر ساده و کوچک است که میتواند از طریق دستگاه کارت خوان و اتصال طلایی خود ارتباط برقرار کند، تا بتوان به اطلاعاتی که درون حافظه این کارت قرار دارد دسترسی پیدا کرد.این نوع کارتهای هوشمند هم همانند کارتهای معمولی مغناطیسی نیاز به قرار گرفتن در دستگاه برای خوانده شدن اطلاعات دارند.
نسل جدید کارتهای هوشمند، کارتهای هوشمند بدون تماس (Contactless) هستند. این کارتها بدون تماس با دستگاه کارت خوان ارتباط برقرار میکنند. فقط کافی است این کارت در نزدیکی دستگاه قرار گیرد. این نوع کارت در مواقعی که نیاز به برقراری ارتباط سریع و حتی بدون دخالت دست وجود دارد، کاربرد بسیاری دارد. برای مثال برای ورود یک به اتاق، کارت ممکن است در جیب یا کیف شخص باشد و از همان محل و بدون نیاز به خارج کردن با دستگاه کارت خوان ارتباط برقرار کرده و مجاز بودن ورود بررسی شده و در باز شود. همچنین در بسیاری از سیستمهای حمل و نقل عمومی در دنیا به دلیل حجم زیاد مسافران و به خاطر سریع تر شدن چک کردن بلیط از این نوع کارتها استفاده میشود. هم اکنون کارتهای اعتباری متروی تهران و همچنین من کارت مورد استفاده برای( اتوبوسهای خط واحد مشهد، موبایل پارکها، تاکسیها و متروی مشهد)از نوع کارت هوشمند بدون تماس هستند.
گونهها
کارت هوشمند باتماس (Smart Cards)
کارتهای هوشمند از نظر اندازه و شکل ظاهری، شبیه به کارتهای مغناطیسی معمولی هستند. ولی درون این کارتها کاملاً با کارتهای معمولی متفاوت است. کارتهای مغناطیسی معمولی یک تکه پلاستیک ساده هستند با یک نوار مغناطیسی؛ در حالی که کارتهای هوشمند درون خود یک ریز پردازنده دارند این ریز پردازنده چون بیش از اندازه کوچک است با تکنولوژی خاصی کشت میشود (تبدیل یک ترانزیستور اندازه یک نخود به سایزی معادل کوچکتر از نوک سوزن). ریزپردازنده معمولاً در زیر یک اتصال طلایی در یک طرف کارت قرار دارد. این ریز پردازنده در کارتهای هوشمند در حقیقت جایگزین نوار مغناطیسی در کارتهای معمولی شدهاست. اطلاعاتی را که روی نوار مغناطیسی کارتهای معمولی وجود دارد میتوان به راحتی خواند، روی آن نوشت، آن را حذف کرد و یا تغییر داد. به علت وجود همین مشکل نوار مغناطیسی محل خوبی برای نگهداری اطلاعات نیست. به همین دلیل هم برای استفاده از چنین کارتهایی و تایید صحت و دریافت و پردازش اطلاعات، به طراحی شبکههای کامپیوتری گسترده، نیاز هست. کارت هوشمند بدون نیاز به چنین امکاناتی به دلیل امنیت خود میتواند اطلاعات را در خود ذخیره کرده و در صورت لزوم در محلهای مختلف از این اطلاعات بدون نیاز به اتصال به شبکه استفاده کند. ریز پردازنده در کارت هوشمند برای امنیت مورد استفاده قرار میگیرد. در واقع کارت هوشمند یک کامپیوتر کوچک است که با کامپیوتری که به دستگاه کارت خوان متصل است ارتباط برقرار میکند. تا ریزپردازنده کارت، از معتبر بودن دسترسی به کارت مطمئن نشود، به کارت خوان اجازه دسترسی نمیدهد. پس از صدور مجوز دسترسی، کارت خوان میتواند همانند یک دیسک با کارت که دارای حافظه (Ram)است کار کند؛ اطلاعات را خوانده، پردازش و تغییر دهید. کارتهای هوشمند میتوانند تا ۸ کلیو بایت Ram (حافظه با دسترسی تصادفی برای خواندن و نوشتن اطلاعات)، ۳۶۴ کیلو بایت ROM (حافظه فقط خواندنی)، ۲۵۶ کیلوبایت PROM (حافظه فقط خواندنی قابل برنامه ریزی) و یک ریزپردازنده ۱۶ بیتی داشته باشند. کارت هوشمند همچنین از یک واسط سریال برای نقل و انتقال اطلاعات استفاده کرده، انرژی خود را هم از یک منبع بیرونی (مثلاً دستگاه کارت خوان) تامین میکند. ریز پردازنده هم برای انجام یک مجموعه عملیات محدود همانند رمزنگاری مورد استفاده قرار میگیرد. کارتهای هوشمند میتوانند برای کارتهای اعتباری، کارت پولها، سیستمهای امنیتی کامپیوتری، سیستمهای تشخیص هویت دولتی و بسیاری موارد دیگر مورد استفاده قرار گیرند.
کارت هوشمند بیتماس (Contactless)
کارت هوشمند که شبیه به یک کامپیوتر ساده و کوچک است که میتواند از طریق دستگاه کارت خوان و اتصال طلایی خود ارتباط برقرار کند، تا بتوان به اطلاعاتی که درون حافظه این کارت قرار دارد دسترسی پیدا کرد. از آنجایی که این کارتها دارای یک ریز پردازنده هستند و این ریز پردازنده به دسترسی به حافظه کارت نظارت میکند، میتوان به امنیت اطلاعات درون کارت اطمینان داشت و اطلاعات مهم را در آن ذخیره کرد. این کارتها که در سال ۱۹۷۰ عرضه شدند مشکل امنیت را که در دسترسی به کارتهای معمولی مغناطیسی وجود داشت، برطرف کردند. ولی این نوع کارتهای هوشمند هم همانند کارتهای معمولی مغناطیسی نیاز به قرار گرفتن در دستگاه برای خوانده شدن اطلاعات دارند. نسل جدید کارتهای هوشمند، کارتهای هوشمند بدون تماس هستند. این کارتها بدون تماس و با تکنولوژی القاء Radio Frequency Identification با دستگاه کارت خوان ارتباط برقرار میکنند. فقط کافی است این کارت در نزدیکی دستگاه قرار گیرد. این نوع کارت در مواقعی که نیاز به برقراری ارتباط سریع و حتی بدون دخالت دست وجود دارد، کاربرد بسیاری دارد. برای مثال برای ورود یک به اتاق، کارت مکن است در جیب یا کیف شخص باشد و از همان محل و بدون نیاز به خارج کردن با دستگاه کارت خوان ارتباط برقرار کرده و مجاز بودن ورود بررسی شده و در باز شود. همچنین در بسیاری از سیستمهای حمل و نقل عمومی در دنیا به دلیل حجم زیاد مسافران و به خاطر سریع تر شدن چک کردن بلیط از این نوع کارتها استفاده میشود. هم اکنون کارتهای اعتباری متروی تهران و همچنین من کارت مورد استفاده برای( اتوبوس های خط واحد مشهد، موبایل پارک ها، تاکسی ها و متروی مشهد)از نوع کارت هوشمند بدون تماس هستند. استفاده از این کارتها روز به روز بیشتر میشود مثلاً در شهرهای تبریز نیز جهت استفاده از اتوبوس به عنوان کارت بلیط اتوبوس پیاده سازی شدهاست. از نظر فاصله مجاز برای برقراری ارتباط چند نوع کارت هوشمند وجود دارد. در دو نوع از آنها (نوع A و B)که استاندارد هم شدهاند، حداکثر فاصله مجاز برای برقراری ارتباط ۱۰ سانتی متر است. این فاصله که به این دلیل است که سیستم (برای مثال کم کردن پول از کارت مترو) به صورت ناخواسته (مثلاً گذشتن از کنار ورودی مترو) عمل نکند. همچنین در یک نوع دیگر حداکثر فاصله مجاز برای برقراری ارتباط ۵۰ سانتی متر در نظر گرفته شدهاست
تکنولوژی کارت هوشمند (Smart Card) به عنوان یکی از دستاوردهای نوین بشری، تحولی شگرف در حوزه سیستمهای کاربردهای روزمره انسانها ایجاد کردهاست. دو مقوله مهم امنیت(Security) و همراه بودن(Mobility) از ویژگیهای منحصربهفرد این تکنولوژی است. امروزه کاربردهای این تکنولوژی در سطح دنیا در اکثر زمینهها قابل مشاهده بوده و حتی این روند، رو به رشد میباشد. بانکها، مراکز مخابراتی، سازمانهای دولتی، مراکز بهداشتی، مراکز ارائه خدمات، مراکز آموزشی، مراکز تفریحی و... از این دستاوردهای کاربردی این تکنولوژی بهره میگیرند.
انواع کارت هوشمند:
کارتهای حافظه تماسی (Contact Memory Card)
کارتهای دارای پردازشگر (Contact CPU Card)
کارتهای حافظه بدون تماس (Contact-less Memory Card)
کارتهای دارای پردازشگر با رابط دوگانه (Dual Interface CPU Card)
انواع کارتهای هوشمند از دیدگاه تکنولوژی ساخت :
کارتهای تماسی (Contact)
کارتهای بدون تماس (Contact-less)
کارتهای با رابط دوگانه (Dual Interface) کارت های هوشمند در ایران تولید نمیشوند. شرکت های مانند شرکت داتکو وارد کننده کارت خام هوشمند هستند.
11:12 am
طراح
طراح به کسی میگویند که طراحی میکند.بخشهای اصلی طراحی شامل نقاشی، مجسمه سازی و معماری است که هنرهای بزرگی هستند.
عامل اصلی طراحی حالات روحی روانی فرد است و یکی از عوامل مهم در پدید آمدن آن خط است . خط و حرکت دو پدیده ای هستند که همیشه با هم ایجاد می شوند و به هم مربوطند.هر گونه جلوه ی بصری که با خط ایجاد می شود به حالات روانی و فیزیکی طراح مربوط می شود .

حالات هیجانی طراح ،شادی و نشاط ، غم و تاثر،آرامش و ضعف و حتی دعا و نیایش .پس می توان نتیجه گرفت که خط وسیله ی ثبت و ضبط هیجانات درونی طراح و عکس العمل های او نسبت به جهان خارج است . مطلب دیگر اینکه دستگاه بینایی همه ی افراد مشابه است اما، ما طرحهای متنوعی از هنرمندان را مشاهده می کنیم که این امر ناشی از حالات روانی و سیستم عصبی هر فرد می باشد که دنیا را به نحوی خاص خود می بیند.
طراحی
طراحی به دانش ایجاد یک طرح یا نمایه از هر تصویر ذهنی یا واقعی گفته میشود.
در هنرهای تجسمی، طراحی یا بهصورت یک اثر مستقل و یا بهعنوان پیش طرحی برای اثر اصلی انجام میشود که در این صورت طرح
مقدماتینیز خوانده میشود. طراحی به دو حوزهٔ کلی تقسیم میشود. یکی حوزهٔ drawing (رسم) است که شامل برداشتهای شخصی یا تجربههای آزاد طراح از موضوعات گوناگون با بیان مستقل و به روش های متنوع میباشد و دیگری حوزهٔ design (طراحی) است که شامل مراحل ترکیب عناصر بصری و فضا بر پایهٔ اصول طرح است و جنبهٔ کاربردی دارد، مانند رشتههای طراحی صنعتی، طراحی معماری و طراحی لباس.نقشی که فقط با خط رسم شود و سایهروشن یا لکههای رنگی نداشته باشد طرح خطینامیده میشود. مهمترین موضوع در طرحهای خطی، خطوط پیرامونی اشیاء است.طراحی فنی و مهندسی با خطکش، پرگار، گونیا و ابزارهایی مانند آنها انجام میشود.
الگوی طراحی
الگوی طراحی مستنداتی هستند که از راهحلهای موفق برای رده خاصی از مشکلات بوجود آمده و از آنها در حل مسائل آتی استفاده میشود. در ابتدا یک مهندس معمار به نام کریستوفر الکساندر از الگوهای طراحی در زمینه کاری خود استفاده نمود، بعدها این ایده در زمینههای کاری دیگر نیز گسترش یافته و مخصوصا در برنامهنویسی بسیار پررنگ گردید.
الگوی طراحی در مهندسی نرمافزار
انواع الگوهای طراحی
در ابتدا چندین الگوی طراحی زیربنایی در زمینه مهندسی کامپیوتر مطرح گشت که تعداد آنها حدود ۲۰ عدد بود. ولی اکنون الگوهای طراحی به بیش از ۱۰۰ عدد رسیده به طوری که دیگر نمیتوان تمامی آنها را در یکجا نام برد.
تعدادی از معروفترین الگوهای طراحی را در زیر نام میبریم:
الگوی طراحی آداپتور
الگوی طراحی دستور
الگوی طراحی پل
الگوی طراحی دکوراتور
الگوی طراحی کارخانه
الگوی طراحی وارونگی کنترل
هسته تفکری
با وجود اینکه تعداد الگوهای طراحی در طول زمان افزایش یافته و همچنان افزایش مییابد، تفکر اصلیای که برروی تمامی آنها سایه افکنده و مانند موتور محرکه برای الگوهای طراحیست دو قانون کلی مهندسی نرمافزار است:
پیادهسازی را از واسط برنامه(interface) جدا کنید.
هیچگاه پیادهسازی را استفاده نکرده بلکه تنها از واسطهای برنامه استفاده کنید. همچنین عدهای بر این نظرند که الگوهای طراحی به دلیل مشکلاتی که نوع تفکر در یک زبان برنامهنویسی دارد بوجود آمدهاند و اگر به طرز تفکری ایدهآل در زمینه زبانهای نرمافزاری برسیم دیگر نیازی نیست تا راهکارهایی غیرمعمول برای مشکلات استفاده کنیم.در هر حال تا رسیدن به آن نقطه آرمانی میتوان از الگوهای طراحی برای حل مشکلات خاص استفاده نمود.
طراحی رایانهای
طراحی رایانهاییا کَد، به انگلیسی (Computer Aided Design) به استفاده از فناوری رایانه در فرایند طراحی و مستندسازی طراحی گفته میشود.
امروزه بسیاری از مراحل طراحی قطعات و اجزاء مختلف توسط رایانه انجام میشود. بسیاری از قطعات تحت شرایط مختلف باید آزمایش شوند و اگر بخواهیم تحت آزمایش واقعی قرار دهیم مستلزم هزینههای بسیار زیاد میشود. با نرمافزارهای بسیار متنوع میتوان این شبیه سازی را انجام داد.
نرمافزارهای طراحی رایانهای، به نرمافزارهایی اطلاق میشود که کار ایجاد و ویرایش اشکال را به کمک رایانه انجام میدهند. امروزه بیشتر نرمافزارهای طراحی به کمک رایانه، نه تنها توانایی ایجاد و ویرایش نقشهٔ دوبعدی و سهبعدی قطعات را دارند، بلکه توانایی وارسی (تحلیل) قطعات از نظر مسائل تنش، گرما و مسائل مکانیکی با استفاده از روش المان محدود را دارند
.تمام رشتههای مهندسی برای طراحی از نرمافزارهای مناسب خود استفاده میکنند. نرمافزارهای مورد استفاده در طراحی معماری و طراحی صنعتی اغلب نرمافزارهای گرافیکی هستند. از نرمافزارهای سه بعدی که بیشتر در طراحی معماری و طراحی صنعتی استفاده میشوند میتوان به اتوکد، سالیدورکس، اینونتور، سالید اج و مکانیکال دسکتاپ اشاره کرد. علاوه بر این موارد، نرمافزارهای گرافیکی دو بعدی مانند فتوشاپ، کورلدراو و فریهند نیز بسیار پر کاربرد هستند. کتیا ، یونیگرافیکس و پرو/اینجینیر هم از بهترین نرمافزارهای گرافیکی مورد استفادهاست که با امکان محاسبات پیچیده مهندسی از قبیل محاسبات تنشهای محوری وهزاران قابلیت حرفهای دیگر به طراحان کمک کردهاند.
طراحی هوشمند
طراحی هوشمند (به انگلیسی: Intelligent design) یا آفرینش هوشمند، ایدهای است که هواداران آن معتقدند، بهترین توضیح برای جهان و موجودات زنده با فرض وجود علتی هوشمند محقق میشود، و جهان آنچنان ساده نیست که توسط طبیعت ساخته شود.
طرفداران این مدل می گویند میبایست وجودی هوشمند بر این جهان احاطه داشته باشد. آفرینش هوشمند بیانگر آن است که جهان تنها با تکامل شکل نگرفته است.
این مدل -که قرائت جدیدی از برهان نظم است- توسط گروهی از متفکران دارای صبغهٔ دانشگاهی پیش کشیده شده است. این متفکران عقیده دارند که شواهد تجربی علم زیستشناسی و نیز برهانهای ریاضی موید ادعاهای آنهاست. آنها بر خلاف طرفداران سنتی آفرینش به وقوع تغییرات بسیار جزیی در موجودات در طول زمانهای طولانی معتقدند و نیز به عمر طولانی حیات در کرهٔ زمین (و نه ۶۰۰۰ سال که در کتاب مقدس آمده) اذعان دارند.
اما آنچه که سبب شهرت سریع و گستردهٔ این نظریه شد، جنجال رسانهای موافقان و مخالفان گنجاندن این نظریه در برنامهٔ درس علوم مدارس امریکا و سپس کشیده شدن این مسئله به دادگاه در سال ۲۰۰۵ بود.
نظریهپردازان
ویلیام دمبسکی و جان جونز از نظریه پردازان مشهور حوزهٔ آفرینش هوشمند هستند.از اصلیترین کتبی که اخیراً در این خصوص نگاشته شده، می توان به امضا در سلول:DNA و شواهدی بر طراحی هوشمند، تالیف استفان مایر اشاره نمود.
استدلال ها
پیچیدگیهای مشخص شده
این مفهوم که برای اولین بار توسط ویلیام دمبسکی ارایه شد، بر وجود دو خصیصه همزمان در دستگاههای کاینات تاکید میکند که به زعم مبدع آن- دمبسکی- نشانگر آفرینش جهان توسط طراح هوشمندی است. دمبسکی این دو خصیصه را اولاً وجود پیچیدگی و ثانیاً کاملاً مشخص بودن آن بر میشمرد.
او پیچیدگی را امری میداند که احتمال وقوع آن به خودی خود بسیار کم است و مشخص بودن آنرا در آن میداند که شما بتوانید آن امر را با توصیفاتی بسیار کوتاه، بطوری که برای همگان قابل فهم باشد مشخص کنید. به عنوان مثالهایی که هر دو این خصیصه را در خود دارند میتوان به دنباله طولانیای از اعداد اول اشاره کرد که طولانی بودن آن نشانه پیچیدگی و اول بودن آن نشانه مشخص بودنش است، یا یک غزل از شکسپیر که از کنار هم قرار گرفتن بسیاری حروف الفبا تشکیل شده است که طولانی بودنش دلیلی بر پیچیدگیاش و با معنی بودنش نشانهای از مشخص بودنش است.
دمبسکی میگوید که اگر شما یک گیرنده رادیویی برای دریافت امواج فضایی داشته باشید و روزی مثلاً امواجی به شکل دنباله اعداد اول را از فضا دریافت کنید مطمئناً ارسال کننده آنرا یک موجود هوشمند خواهید شمرد.
ثوابت فیزیکی تنظیم شده
نظریهپردازان آفرینش هوشمند استدلال میکنند که ثوابت فیزیکی جهان هستی به شکلی کاملاً دقیق تنظیم شدهاند. به نحوی که اگر در مقادیرشان، کوچکترین تغییری وجود میداشت، حیات به شکل کنونیاش ابداً قابل شکلگیری نمیبود.
از جمله این ثوابت میشود ثابت کیهانشناختی، ثابت گرانش، ثابت ساختار ریز، سرعت نور، ثابت پلانک و برخی دیگر را نام برد .
پیچیدگیهای غیر قابل فروکاست و اجزای مرتبط
بعضی دستگاههای دارای اجزای متعدد، دارای این ویژگی هستند که فقط و فقط در صورت وجود تک تک اجزایشان قادر به کار کردن هستند، به شکلی که شما نمیتوانید یکی از اجزای آنها را از آنها جدا کرده و دستگاه کماکان قادر به کار کردن باشد. بعنوان مثال میتوانید یک موتور خودرو را در نظر بگیرید که برای حرکت نیازمند تمامی اجزای خود است.
پیچیدگیهای موجود در این دستگاهها را اصطلاحاً پیچیدگیهای کاهشناپذیر مینامند. طرفداران نظریه آفرینش هوشمند معتقدند که دستگاههای دارای پیچیدگیهای کاهشناپذیر، نمیتوانند از تکامل تدریجی و انتخاب طبیعی به وجود آمده باشند چرا که هر تغییر جزیی در آنها به قیمت از کار افتادنشان تمام میشود.
ریچارد داوکینز در پاسخ مینویسد:
«این پرسشها که «نصف یک چشم به چه کار میآید؟» و یا «نصف یک بال به چه کار میآید؟» نمونههایی از برهان «پیچیدگی فرونکاستنی» هستند. یک واحد کارکردی را هنگامی دارای پیچیدگی فرونکاستنی میدانیم که برداشتن یکی از اجزای آن واحد، موجب اختلال کلی در کارکرد آن شود. این برهان فرض میگیرد که چشم و بال پیچیدگی فرونکاستنی دارند. اما همین که یک لحظه بیندیشیم، بی درنگ مغالطه را درمی یابیم. اگر عدسی چشم یک بیمار مبتلا به آب مروارید را با جراحی برداریم، او دیگر بدون عینک نمیتواند تصاویر را به وضوح ببیند، اما آن قدر بینایی دارد که با درخت برخورد نکند و یا از صخره فرونیفتد. درست است که داشتن نصف بال، به خوبی داشتن یک بال کامل نیست، اما مسلماً از بال نداشتن بهتر است. موقع سقوط از درختی به ارتفاع معین، بال نصفه میتواند شدت ضربهٔ برخوردتان به زمین را تخفیف، و جان تان را نجات دهد. و اگر ۵۱ درصد از یک بال را داشته باشید، میتوانید از درختی اندکی بلند تر بیافتید و باز زنده بمانید. هر کسری از بال را که داشته باشید، ارتفاعی هست که با داشتن آن بال، جان تان نجات مییابد، در حالی که اگر بال تان اندکی کوچک تر بود از آن ارتفاع معین جان بدر نمیبردید. این آزمایش فکری دربارهٔ سقوط از درختهایی با ارتفاعهای معین، یک شیوهٔ درک این مطلب است که، به لحاظ نظری، منحنی مزیت بال باید شیب ملایمی داشته باشد که از ۱ تا ۱۰۰ درصد امتداد مییابد. جنگلها پر از جانوران هواسُر یا چَترباز هستند. این جانوران عملاً مراحل مختلف این شیب صعودی بال به قلهٔ محال را نشان میدهند.
اگر بخواهیم برای کاربرد چشم هم مثالی مشابه کاربرد بالهای ناقص هنگام افتادن از درختان با ارتفاعات مختلف بزنیم، به راحتی میتوانیم موقعیتهایی را تصور کنیم که در آنها نصف یک چشم، جان جانور را نجات میدهد، در حالی که ۴۹ درصد آن چشم چنین نمیکند. این شیبهای ملایم تکاملی چشم را میتوان در تغییرات شرایط نوری، و تغییرات فاصلهٔ تشخیص شکارچی – یا شکار– یافت. و درست مانند وضعیت بالها و سطوح پروازی، حالتهای میانی چشم هم نه تنها قابل تصور اند، بلکه در سراسر دنیای وحش فراوان اند. کِرم پَهن، چشمی دارد که با هر معیار معقولی، محقرتر از نصف چشم انسان است. حلزون دریایی ناوتیلوس چشمی دارد که در میانهٔ راه چشم کرم پَهن و چشم انسان است. برخلاف چشم کرِم پَهن که فقط نور و سایه را تشخیص میدهد، اما تصاویر را نمیتواند ببیند، چشم ناوتیلوس شبیه دوربینی بی عدسی است که میتواند یک تصویر حقیقی بسازد؛ اما تصویر آن در مقایسه با تصویر چشم ما تیره و تار است. هیچ آدم عاقلی نمیتواند انکار کند که چشم داشتن برای این جانور بی مهره و بسیاری جانواردان دیگر، بهتر از چشم نداشتن است و همگی این چشمها در جایی روی این شیب پیوسته و ملایم به سوی قلهٔ محال جای میگیرند. بر روی این شیب، چشم ما نزدیک به یک قلهاست – هرچند نه مرتفع ترین قله، اما یکی از مرتفع ترین قلهها. در کتاب صعود به قلهٔ محال من یک فصل کامل را به چشم و یک فصل را نیز به بال اختصاص دادهام، و نشان دادهام که این دو به چه سادگی توانستهاند آهسته (وحتی شاید نه چندان آهسته) این مراتب صعودی را بپیمایند. در اینجا این موضوع را ختم میکنم .»
انتقاد نسبتبه حوزههایی که هنوز بیپاسخاند
با پیشرفت زیست شناسی، منتقدان توجه خود را به سیستمهای پیچیده سلولی مانند سیستم ایمنی و ساختارهای پیچیده مولکولی مانند موتور تاژک باکتریها معطوف کردند. با اینکه شیوهٔ فرگشت پیچیدهترین سیستمهای زیستی شناخته شده یا در دست تحقیق است.در مقابل مدافعان فرگشت، این انتقاد را نوعی مغالطه توسل به جهل می دانند.
واکنشها و تاثیرات
انتقادات دانشمندان
بسیاری گفته اند که تا کنون، مبنای علمی چندان مستحکمی برای این مدل ارائه نشده است.دانشمندان از این مدل با عناوینی همچون junk science و semi science یاد می کنند؛ زیرا مبنای علمی ندارد.
دادگاه
در سپتامبر سال ۲۰۰۵، والدین ۱۱ دانشآموز مدرسهای در منطقه داور در ایالت پنسیلوانیا از مسوولان مدرسهٔ منطقهای داور بسبب گنجاندن نظریه آفرینش هوشمند در برنامه درسی دانشآموزان و تدریس آن به عنوان نظریهای علمی در کنار نظریه تکامل شکایت کردند.
قاضی دادگاه فدرال، جان جونز، در نهایت مسوولان مدرسه داور را به علت تخلف از متمم اول قانون اساسی امریکا مجرم شناخت. دادگاه همچنین حکم به خارج کردن تدریس این نظریه از برنامه درس علوم دانشآموزان مدرسه داد.
طراحی وب
طراحی وب به مهارت ساخت و راهاندازی صفحات وب گفته میشود.
تیم برنرز لی، مخترع وب، با برپایی یک سایت وب در اوت ۱۹۹۱، نام خود را به عنوان نخستین سازندهٔ وب در تاریخ نگاشت. او در نخستین وبسایتش، از اَبَرمتن و پیوندی برای ایمیل (پست الکترونیک) استفاده کرده بود.
در آغاز، سایتهای وب با کُدهای ساده «اچتیامال» نوشته میشدند، گونهای از زبان کُدنویسی که ساختار سادهای به وبگاهها میداد، شامل سرتیتر و پاراگراف، و توانایی پیوند دادن به صفحههای وب دیگر، با اَبَرمتن. در مقایسه با روشهای دیگر، این راه تازه و متفاوتی بود که کاربران به سادگی میتوانستند با یک مرورگر، صفحههای پیوند خورده را باز کنند.
با پیشرفت وب و هنر طراحی آن، زبان کُد نویسی اش، اَبَرمتن یا اچتیامال، پیچیدهتر و پرانعطافتر شد. ابزاری مانند جدولها که بیشتر برای نمایش نمودارهای دادهای بودند، بزودی مورد استفاده نادرست، برای چیدمانهای پنهان در صفحههای وب قرار گرفتند. با پیدایش الگوهای آبشاری وب یا «CSS»، روش نادرست طراحی با جدولهای پنهان در صفحه از گردونه خارج، و بجای آن استفاده مناسب از زبان کمکی «CSS» جایگزین شد.
فناوریهای یکپارچه سازی دادهگاهها (Database)، مانند زبانهای کُدنویسی سمت سرور (Server-Side Scripting) مانند CGI، PHP، ASP.NET، ASP، JSP و ColdFusion، و استانداردهای طراحی مدرن با الگوها (CSS)، ساختار سایتهای وب را باز هم تغییر داده و آنرا پیشرفته تر کرده اند.
همچنین با آمدن نگارههای جاندار و فناوریهای پویانمایی به صفحه ها، مانند فلَش (Flash)، چهره وب بیشتر از پیش تغییر کرد و توانمندیهای تازه به سازندگان رسانه و طراحهای وب داده شد، و تواناییهای بیشتر و کاراییها تازه مرورگرها برای اچتیامال
طراح به کسی میگویند که طراحی میکند.بخشهای اصلی طراحی شامل نقاشی، مجسمه سازی و معماری است که هنرهای بزرگی هستند.
عامل اصلی طراحی حالات روحی روانی فرد است و یکی از عوامل مهم در پدید آمدن آن خط است . خط و حرکت دو پدیده ای هستند که همیشه با هم ایجاد می شوند و به هم مربوطند.هر گونه جلوه ی بصری که با خط ایجاد می شود به حالات روانی و فیزیکی طراح مربوط می شود .

حالات هیجانی طراح ،شادی و نشاط ، غم و تاثر،آرامش و ضعف و حتی دعا و نیایش .پس می توان نتیجه گرفت که خط وسیله ی ثبت و ضبط هیجانات درونی طراح و عکس العمل های او نسبت به جهان خارج است . مطلب دیگر اینکه دستگاه بینایی همه ی افراد مشابه است اما، ما طرحهای متنوعی از هنرمندان را مشاهده می کنیم که این امر ناشی از حالات روانی و سیستم عصبی هر فرد می باشد که دنیا را به نحوی خاص خود می بیند.
طراحی
طراحی به دانش ایجاد یک طرح یا نمایه از هر تصویر ذهنی یا واقعی گفته میشود.
در هنرهای تجسمی، طراحی یا بهصورت یک اثر مستقل و یا بهعنوان پیش طرحی برای اثر اصلی انجام میشود که در این صورت طرح
مقدماتینیز خوانده میشود. طراحی به دو حوزهٔ کلی تقسیم میشود. یکی حوزهٔ drawing (رسم) است که شامل برداشتهای شخصی یا تجربههای آزاد طراح از موضوعات گوناگون با بیان مستقل و به روش های متنوع میباشد و دیگری حوزهٔ design (طراحی) است که شامل مراحل ترکیب عناصر بصری و فضا بر پایهٔ اصول طرح است و جنبهٔ کاربردی دارد، مانند رشتههای طراحی صنعتی، طراحی معماری و طراحی لباس.نقشی که فقط با خط رسم شود و سایهروشن یا لکههای رنگی نداشته باشد طرح خطینامیده میشود. مهمترین موضوع در طرحهای خطی، خطوط پیرامونی اشیاء است.طراحی فنی و مهندسی با خطکش، پرگار، گونیا و ابزارهایی مانند آنها انجام میشود.
الگوی طراحی
الگوی طراحی مستنداتی هستند که از راهحلهای موفق برای رده خاصی از مشکلات بوجود آمده و از آنها در حل مسائل آتی استفاده میشود. در ابتدا یک مهندس معمار به نام کریستوفر الکساندر از الگوهای طراحی در زمینه کاری خود استفاده نمود، بعدها این ایده در زمینههای کاری دیگر نیز گسترش یافته و مخصوصا در برنامهنویسی بسیار پررنگ گردید.
الگوی طراحی در مهندسی نرمافزار
انواع الگوهای طراحی
در ابتدا چندین الگوی طراحی زیربنایی در زمینه مهندسی کامپیوتر مطرح گشت که تعداد آنها حدود ۲۰ عدد بود. ولی اکنون الگوهای طراحی به بیش از ۱۰۰ عدد رسیده به طوری که دیگر نمیتوان تمامی آنها را در یکجا نام برد.
تعدادی از معروفترین الگوهای طراحی را در زیر نام میبریم:
الگوی طراحی آداپتور
الگوی طراحی دستور
الگوی طراحی پل
الگوی طراحی دکوراتور
الگوی طراحی کارخانه
الگوی طراحی وارونگی کنترل
هسته تفکری
با وجود اینکه تعداد الگوهای طراحی در طول زمان افزایش یافته و همچنان افزایش مییابد، تفکر اصلیای که برروی تمامی آنها سایه افکنده و مانند موتور محرکه برای الگوهای طراحیست دو قانون کلی مهندسی نرمافزار است:
پیادهسازی را از واسط برنامه(interface) جدا کنید.
هیچگاه پیادهسازی را استفاده نکرده بلکه تنها از واسطهای برنامه استفاده کنید. همچنین عدهای بر این نظرند که الگوهای طراحی به دلیل مشکلاتی که نوع تفکر در یک زبان برنامهنویسی دارد بوجود آمدهاند و اگر به طرز تفکری ایدهآل در زمینه زبانهای نرمافزاری برسیم دیگر نیازی نیست تا راهکارهایی غیرمعمول برای مشکلات استفاده کنیم.در هر حال تا رسیدن به آن نقطه آرمانی میتوان از الگوهای طراحی برای حل مشکلات خاص استفاده نمود.
طراحی رایانهای
طراحی رایانهاییا کَد، به انگلیسی (Computer Aided Design) به استفاده از فناوری رایانه در فرایند طراحی و مستندسازی طراحی گفته میشود.
امروزه بسیاری از مراحل طراحی قطعات و اجزاء مختلف توسط رایانه انجام میشود. بسیاری از قطعات تحت شرایط مختلف باید آزمایش شوند و اگر بخواهیم تحت آزمایش واقعی قرار دهیم مستلزم هزینههای بسیار زیاد میشود. با نرمافزارهای بسیار متنوع میتوان این شبیه سازی را انجام داد.
نرمافزارهای طراحی رایانهای، به نرمافزارهایی اطلاق میشود که کار ایجاد و ویرایش اشکال را به کمک رایانه انجام میدهند. امروزه بیشتر نرمافزارهای طراحی به کمک رایانه، نه تنها توانایی ایجاد و ویرایش نقشهٔ دوبعدی و سهبعدی قطعات را دارند، بلکه توانایی وارسی (تحلیل) قطعات از نظر مسائل تنش، گرما و مسائل مکانیکی با استفاده از روش المان محدود را دارند
.تمام رشتههای مهندسی برای طراحی از نرمافزارهای مناسب خود استفاده میکنند. نرمافزارهای مورد استفاده در طراحی معماری و طراحی صنعتی اغلب نرمافزارهای گرافیکی هستند. از نرمافزارهای سه بعدی که بیشتر در طراحی معماری و طراحی صنعتی استفاده میشوند میتوان به اتوکد، سالیدورکس، اینونتور، سالید اج و مکانیکال دسکتاپ اشاره کرد. علاوه بر این موارد، نرمافزارهای گرافیکی دو بعدی مانند فتوشاپ، کورلدراو و فریهند نیز بسیار پر کاربرد هستند. کتیا ، یونیگرافیکس و پرو/اینجینیر هم از بهترین نرمافزارهای گرافیکی مورد استفادهاست که با امکان محاسبات پیچیده مهندسی از قبیل محاسبات تنشهای محوری وهزاران قابلیت حرفهای دیگر به طراحان کمک کردهاند.
طراحی هوشمند
طراحی هوشمند (به انگلیسی: Intelligent design) یا آفرینش هوشمند، ایدهای است که هواداران آن معتقدند، بهترین توضیح برای جهان و موجودات زنده با فرض وجود علتی هوشمند محقق میشود، و جهان آنچنان ساده نیست که توسط طبیعت ساخته شود.
طرفداران این مدل می گویند میبایست وجودی هوشمند بر این جهان احاطه داشته باشد. آفرینش هوشمند بیانگر آن است که جهان تنها با تکامل شکل نگرفته است.
این مدل -که قرائت جدیدی از برهان نظم است- توسط گروهی از متفکران دارای صبغهٔ دانشگاهی پیش کشیده شده است. این متفکران عقیده دارند که شواهد تجربی علم زیستشناسی و نیز برهانهای ریاضی موید ادعاهای آنهاست. آنها بر خلاف طرفداران سنتی آفرینش به وقوع تغییرات بسیار جزیی در موجودات در طول زمانهای طولانی معتقدند و نیز به عمر طولانی حیات در کرهٔ زمین (و نه ۶۰۰۰ سال که در کتاب مقدس آمده) اذعان دارند.
اما آنچه که سبب شهرت سریع و گستردهٔ این نظریه شد، جنجال رسانهای موافقان و مخالفان گنجاندن این نظریه در برنامهٔ درس علوم مدارس امریکا و سپس کشیده شدن این مسئله به دادگاه در سال ۲۰۰۵ بود.
نظریهپردازان
ویلیام دمبسکی و جان جونز از نظریه پردازان مشهور حوزهٔ آفرینش هوشمند هستند.از اصلیترین کتبی که اخیراً در این خصوص نگاشته شده، می توان به امضا در سلول:DNA و شواهدی بر طراحی هوشمند، تالیف استفان مایر اشاره نمود.
استدلال ها
پیچیدگیهای مشخص شده
این مفهوم که برای اولین بار توسط ویلیام دمبسکی ارایه شد، بر وجود دو خصیصه همزمان در دستگاههای کاینات تاکید میکند که به زعم مبدع آن- دمبسکی- نشانگر آفرینش جهان توسط طراح هوشمندی است. دمبسکی این دو خصیصه را اولاً وجود پیچیدگی و ثانیاً کاملاً مشخص بودن آن بر میشمرد.
او پیچیدگی را امری میداند که احتمال وقوع آن به خودی خود بسیار کم است و مشخص بودن آنرا در آن میداند که شما بتوانید آن امر را با توصیفاتی بسیار کوتاه، بطوری که برای همگان قابل فهم باشد مشخص کنید. به عنوان مثالهایی که هر دو این خصیصه را در خود دارند میتوان به دنباله طولانیای از اعداد اول اشاره کرد که طولانی بودن آن نشانه پیچیدگی و اول بودن آن نشانه مشخص بودنش است، یا یک غزل از شکسپیر که از کنار هم قرار گرفتن بسیاری حروف الفبا تشکیل شده است که طولانی بودنش دلیلی بر پیچیدگیاش و با معنی بودنش نشانهای از مشخص بودنش است.
دمبسکی میگوید که اگر شما یک گیرنده رادیویی برای دریافت امواج فضایی داشته باشید و روزی مثلاً امواجی به شکل دنباله اعداد اول را از فضا دریافت کنید مطمئناً ارسال کننده آنرا یک موجود هوشمند خواهید شمرد.
ثوابت فیزیکی تنظیم شده
نظریهپردازان آفرینش هوشمند استدلال میکنند که ثوابت فیزیکی جهان هستی به شکلی کاملاً دقیق تنظیم شدهاند. به نحوی که اگر در مقادیرشان، کوچکترین تغییری وجود میداشت، حیات به شکل کنونیاش ابداً قابل شکلگیری نمیبود.
از جمله این ثوابت میشود ثابت کیهانشناختی، ثابت گرانش، ثابت ساختار ریز، سرعت نور، ثابت پلانک و برخی دیگر را نام برد .
پیچیدگیهای غیر قابل فروکاست و اجزای مرتبط
بعضی دستگاههای دارای اجزای متعدد، دارای این ویژگی هستند که فقط و فقط در صورت وجود تک تک اجزایشان قادر به کار کردن هستند، به شکلی که شما نمیتوانید یکی از اجزای آنها را از آنها جدا کرده و دستگاه کماکان قادر به کار کردن باشد. بعنوان مثال میتوانید یک موتور خودرو را در نظر بگیرید که برای حرکت نیازمند تمامی اجزای خود است.
پیچیدگیهای موجود در این دستگاهها را اصطلاحاً پیچیدگیهای کاهشناپذیر مینامند. طرفداران نظریه آفرینش هوشمند معتقدند که دستگاههای دارای پیچیدگیهای کاهشناپذیر، نمیتوانند از تکامل تدریجی و انتخاب طبیعی به وجود آمده باشند چرا که هر تغییر جزیی در آنها به قیمت از کار افتادنشان تمام میشود.
ریچارد داوکینز در پاسخ مینویسد:
«این پرسشها که «نصف یک چشم به چه کار میآید؟» و یا «نصف یک بال به چه کار میآید؟» نمونههایی از برهان «پیچیدگی فرونکاستنی» هستند. یک واحد کارکردی را هنگامی دارای پیچیدگی فرونکاستنی میدانیم که برداشتن یکی از اجزای آن واحد، موجب اختلال کلی در کارکرد آن شود. این برهان فرض میگیرد که چشم و بال پیچیدگی فرونکاستنی دارند. اما همین که یک لحظه بیندیشیم، بی درنگ مغالطه را درمی یابیم. اگر عدسی چشم یک بیمار مبتلا به آب مروارید را با جراحی برداریم، او دیگر بدون عینک نمیتواند تصاویر را به وضوح ببیند، اما آن قدر بینایی دارد که با درخت برخورد نکند و یا از صخره فرونیفتد. درست است که داشتن نصف بال، به خوبی داشتن یک بال کامل نیست، اما مسلماً از بال نداشتن بهتر است. موقع سقوط از درختی به ارتفاع معین، بال نصفه میتواند شدت ضربهٔ برخوردتان به زمین را تخفیف، و جان تان را نجات دهد. و اگر ۵۱ درصد از یک بال را داشته باشید، میتوانید از درختی اندکی بلند تر بیافتید و باز زنده بمانید. هر کسری از بال را که داشته باشید، ارتفاعی هست که با داشتن آن بال، جان تان نجات مییابد، در حالی که اگر بال تان اندکی کوچک تر بود از آن ارتفاع معین جان بدر نمیبردید. این آزمایش فکری دربارهٔ سقوط از درختهایی با ارتفاعهای معین، یک شیوهٔ درک این مطلب است که، به لحاظ نظری، منحنی مزیت بال باید شیب ملایمی داشته باشد که از ۱ تا ۱۰۰ درصد امتداد مییابد. جنگلها پر از جانوران هواسُر یا چَترباز هستند. این جانوران عملاً مراحل مختلف این شیب صعودی بال به قلهٔ محال را نشان میدهند.
اگر بخواهیم برای کاربرد چشم هم مثالی مشابه کاربرد بالهای ناقص هنگام افتادن از درختان با ارتفاعات مختلف بزنیم، به راحتی میتوانیم موقعیتهایی را تصور کنیم که در آنها نصف یک چشم، جان جانور را نجات میدهد، در حالی که ۴۹ درصد آن چشم چنین نمیکند. این شیبهای ملایم تکاملی چشم را میتوان در تغییرات شرایط نوری، و تغییرات فاصلهٔ تشخیص شکارچی – یا شکار– یافت. و درست مانند وضعیت بالها و سطوح پروازی، حالتهای میانی چشم هم نه تنها قابل تصور اند، بلکه در سراسر دنیای وحش فراوان اند. کِرم پَهن، چشمی دارد که با هر معیار معقولی، محقرتر از نصف چشم انسان است. حلزون دریایی ناوتیلوس چشمی دارد که در میانهٔ راه چشم کرم پَهن و چشم انسان است. برخلاف چشم کرِم پَهن که فقط نور و سایه را تشخیص میدهد، اما تصاویر را نمیتواند ببیند، چشم ناوتیلوس شبیه دوربینی بی عدسی است که میتواند یک تصویر حقیقی بسازد؛ اما تصویر آن در مقایسه با تصویر چشم ما تیره و تار است. هیچ آدم عاقلی نمیتواند انکار کند که چشم داشتن برای این جانور بی مهره و بسیاری جانواردان دیگر، بهتر از چشم نداشتن است و همگی این چشمها در جایی روی این شیب پیوسته و ملایم به سوی قلهٔ محال جای میگیرند. بر روی این شیب، چشم ما نزدیک به یک قلهاست – هرچند نه مرتفع ترین قله، اما یکی از مرتفع ترین قلهها. در کتاب صعود به قلهٔ محال من یک فصل کامل را به چشم و یک فصل را نیز به بال اختصاص دادهام، و نشان دادهام که این دو به چه سادگی توانستهاند آهسته (وحتی شاید نه چندان آهسته) این مراتب صعودی را بپیمایند. در اینجا این موضوع را ختم میکنم .»
انتقاد نسبتبه حوزههایی که هنوز بیپاسخاند
با پیشرفت زیست شناسی، منتقدان توجه خود را به سیستمهای پیچیده سلولی مانند سیستم ایمنی و ساختارهای پیچیده مولکولی مانند موتور تاژک باکتریها معطوف کردند. با اینکه شیوهٔ فرگشت پیچیدهترین سیستمهای زیستی شناخته شده یا در دست تحقیق است.در مقابل مدافعان فرگشت، این انتقاد را نوعی مغالطه توسل به جهل می دانند.
واکنشها و تاثیرات
انتقادات دانشمندان
بسیاری گفته اند که تا کنون، مبنای علمی چندان مستحکمی برای این مدل ارائه نشده است.دانشمندان از این مدل با عناوینی همچون junk science و semi science یاد می کنند؛ زیرا مبنای علمی ندارد.
دادگاه
در سپتامبر سال ۲۰۰۵، والدین ۱۱ دانشآموز مدرسهای در منطقه داور در ایالت پنسیلوانیا از مسوولان مدرسهٔ منطقهای داور بسبب گنجاندن نظریه آفرینش هوشمند در برنامه درسی دانشآموزان و تدریس آن به عنوان نظریهای علمی در کنار نظریه تکامل شکایت کردند.
قاضی دادگاه فدرال، جان جونز، در نهایت مسوولان مدرسه داور را به علت تخلف از متمم اول قانون اساسی امریکا مجرم شناخت. دادگاه همچنین حکم به خارج کردن تدریس این نظریه از برنامه درس علوم دانشآموزان مدرسه داد.
طراحی وب
طراحی وب به مهارت ساخت و راهاندازی صفحات وب گفته میشود.
تیم برنرز لی، مخترع وب، با برپایی یک سایت وب در اوت ۱۹۹۱، نام خود را به عنوان نخستین سازندهٔ وب در تاریخ نگاشت. او در نخستین وبسایتش، از اَبَرمتن و پیوندی برای ایمیل (پست الکترونیک) استفاده کرده بود.
در آغاز، سایتهای وب با کُدهای ساده «اچتیامال» نوشته میشدند، گونهای از زبان کُدنویسی که ساختار سادهای به وبگاهها میداد، شامل سرتیتر و پاراگراف، و توانایی پیوند دادن به صفحههای وب دیگر، با اَبَرمتن. در مقایسه با روشهای دیگر، این راه تازه و متفاوتی بود که کاربران به سادگی میتوانستند با یک مرورگر، صفحههای پیوند خورده را باز کنند.
با پیشرفت وب و هنر طراحی آن، زبان کُد نویسی اش، اَبَرمتن یا اچتیامال، پیچیدهتر و پرانعطافتر شد. ابزاری مانند جدولها که بیشتر برای نمایش نمودارهای دادهای بودند، بزودی مورد استفاده نادرست، برای چیدمانهای پنهان در صفحههای وب قرار گرفتند. با پیدایش الگوهای آبشاری وب یا «CSS»، روش نادرست طراحی با جدولهای پنهان در صفحه از گردونه خارج، و بجای آن استفاده مناسب از زبان کمکی «CSS» جایگزین شد.
فناوریهای یکپارچه سازی دادهگاهها (Database)، مانند زبانهای کُدنویسی سمت سرور (Server-Side Scripting) مانند CGI، PHP، ASP.NET، ASP، JSP و ColdFusion، و استانداردهای طراحی مدرن با الگوها (CSS)، ساختار سایتهای وب را باز هم تغییر داده و آنرا پیشرفته تر کرده اند.
همچنین با آمدن نگارههای جاندار و فناوریهای پویانمایی به صفحه ها، مانند فلَش (Flash)، چهره وب بیشتر از پیش تغییر کرد و توانمندیهای تازه به سازندگان رسانه و طراحهای وب داده شد، و تواناییهای بیشتر و کاراییها تازه مرورگرها برای اچتیامال
ساعت : 11:12 am | نویسنده : admin
|
مطلب بعدی