مساهمات هيدي لامار في الهندسة اللاسلكية للاتصالات

كان الحل بسيطاً بشكل واضح، استخدموا آلية مماثلة لسجل الورق المكتوم الذي يتحكم في بيانو لاعب، وهذا اللف سيملي سلسلة الترددات التي سيقفز بها جهاز الإرسال وجهاز الإستقبال على فترات زمنية محددة،

"أُعطيت "نظام الاتصالات السري

في 11 آب/أغسطس 1942، تم منح (لامار) و(أنثيل) للبراءات الأمريكية رقم 229287 لـ "نظام الاتصالات السري"

التكنولوجيا: كيف يعمل التسلسل

إن طيف الترددات الممتد في جوهره هو طريقة لبث الإشارات اللاسلكية عن طريق التبديل السريع لتواتر الناقل بين العديد من الترددات المتميزة، ويحدّد ترتيب هذه التغييرات الترددية بتسلسل مركبي للأجهزة اللاسلكية معروف لكل من جهاز الإرسال والاستقبال، وفهما لما هو قوي جدا، النظر في البث الإذاعي الموحد: فهو يستخدم ترددا ثابتا واحدا، وإذا ما تم وقف التردد، فإن الإشارة تُفَدَّت.

أولاً، يوفر مرونة غير عادية ضد التشويش، إذ يتعين على المربى أن ينقل الضجيج عبر كامل نطاق الترددات المحتملة في وقت واحد، مما يتطلب قدراً غير عملي من القوة، وثانياً، يوفر الأمن المتأصل، ولا يلتقط سوى المتسلسل المتسلسل من الترددات إلا أجزاء من البث، التي لا يمكن تصورها دون نمط التداخل الهام، بل إن نفس الممتلكات تجعل من المتسلسلات الأخرى مقاومة للترددات.

واليوم، ينفذ هذا المفهوم باستخدام أجهزة إلكترونية رقمية متطورة بدلا من قوائم الورق الآلية، ولكن المبدأ الأساسي يظل بالضبط ما وصفه لامار وأنتيل في براءات اختراعهما، ويمكن للنظم الحديثة لمحطة الفضاء الاتحادية أن تقفز آلاف المرات في الثانية عبر مئات أو آلاف الترددات، وهو ما يتجاوز بكثير التصميم الأصلي للترددات البالغ عددها 88.

من باتينت إلى بيلار: إرث مخترع من فورغوتن

منذ عقود، كانت مساهمة (لامار) في هندسة الاتصالات غير معروفة تقريباً، و انتهت براءات الاختراع في عام 1959، ودخلت التكنولوجيا المجال العام، ولم يكن الأمر كذلك حتى الستينات، أن الجيش الأمريكي بدأ في التحقيق بجدية في تقنيات التنقيب عن الشريان، وبحلول الثمانينات، تم رفع السرية عن التكنولوجيا وإتاحتها للتنمية التجارية، وقد أدرك المهندسون العاملون في شبكات البيانات اللاسلكية المبكرة أن مبادئ التداخل بين البرمجيات الخفيفة والصناعية هي مثالية لخلق لخلق في البيئة الحضرية القوية.

وقد فات الأوان على هذا الاعتراف لـ(لامار) أن يربح من اختراعها، ولكنه خصص مكانها في التاريخ الهندسي، وفي عام 1997، قدمت المؤسسة الإلكترونية للجبهة لها جائزة بايونير، مسلّمة بالدور الأساسي الذي قامت به عملها في الاتصالات اللاسلكية الحديثة، كما مُنحت جائزة شرفية لـ (إيف بيونر) مع (أنتيل)، وفي عام 2014، تم إدخالها بعد وفاتها إلى قاعة اختراع وطنية.

الارتباطات المباشرة بالمعايير الحديثة

"الخط المباشر من براءات اختراع "لامار" للتكنولوجيات المعاصرة واضح "المعيار 802-11 للشبكات المحلية اللاسلكية المعروف باسم "واي فاي

• Wi-Fi (IEE 802.11): ] Early versions of the Wi-Fi standard adopted FHSS to enable robust data transmission in noisy office environments, directly applying the principle of frequency diversity.
• Bluetooth:] This protocol uses adaptive frequency hopping, which not only hops between frequencies but can also leave channels that are congested or have high interference, a direct evolution of the 1942 concept.
• Military Communication Systems:] SINCGARS (Single Channel Ground and Airborne Radio System), used by NATO forces, employs sophisticated FHSS to provide secure, jam-resistant voice and data communication on the battlefield.
• GPS Selective Availability:] While now disabled, the selective availability feature of GPS relied on spread-spectrum techniques that trace their conceptual roots back to the Lamarr-Antheil patent.

A Broader Impact: The Principles of Spread Spectrum

بالإضافة إلى التنفيذات المحددة في ويف وبلوتوث، عمل لامار هام لأنه أدخل المفهوم الأوسع للاتصال عبر الأطياف إلى العالم الهندسي، وقد أصبح هذا المفهوم دعامة أساسية للاتصالات السلكية واللاسلكية الحديثة، وتستخدم تقنيات التنقيب، بما في ذلك FHSS و DSSS، لحل بعض المشاكل الأكثر استمرارا في الاتصالات اللاسلكية: التدخل والأمن والقدرة.

وبدون طيف منتشر، فإن انفجار الأجهزة اللاسلكية التي نراها اليوم سيكون مستحيلاً، وقد ساعدت فرق الإدارة المتكاملة، التي تتمتع بحرية استخدام أجهزة مثل مراقبات الأطفال، ومفتوحات أبواب المرآب، والهواتف المنزلية اللاسلكية، على استخدام هذه التقنيات لإتاحة العديد من الأجهزة للتعايش دون التدخل فيما بينها، وقدرة جهاز لجهاز لكشف النسيج وجهاز توجيهي للوقود في نفس الوقت، في نفس النطاق الترددي المباشر.

"الجمهور كان محاصراً في جمالها و منظرها أنّهم نسوا العقل الرائع الذي كان دائماً في العمل، لم تكن مجرد نجمة سينمائية، بل كانت مخترعة"

الاعتراف في القرن الحادي والعشرين

في السنوات الأخيرة، قصة (هيدي لامار) قد حظيت باهتمام واسع النطاق، وخدمت كإلهام للنساء في العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات، وحياتها شهادة على أن المواهب والتعلم يمكن أن تنبثق من أكثر الأماكن غير المتوقعة، اليوم، عدة مبادرات ومكافآت تحمل اسمها، بما في ذلك جائزة هيدي لامار للإبداع في العلم والتكنولوجيا، التي تشرف النساء اللواتي قدمن مساهمات في عيد ميلادها.

إن سرد حياتها يتحدى الصورة النمطية للذكاء الوحيد الذي يعمل في مختبر معقم، وكان لامار مخترعاً ذاتياً يعمل من طاولة صياغة في منزلها، مستفيداً من تجارب متنوعة من الفن والموسيقى، ويظهر تعاونها مع أنثيل أن التفكير المتعدد التخصصات يمكن أن يؤدي إلى انجازات قد تفوتها الأفرقة المتجانسة، وهذا درس قوي للهندسة الحديثة وتطوير المنتجات: إن تنوع المحركات الاجتماعية الجيدة لا يُعد.

الاستنتاج: استمرارية النشاط الهندسي

ولم تحصل هيدي لامار على دولار من أجل اختراعها، وتوفيت في عام 2000 ولم يُعترف بها إلى حد كبير لمساهماتها الهندسية، ومع ذلك فقد ازداد إرثها كثيرا منذ ذلك الحين، فالعالم الذي ساعدته في بناءه هو عالم تكون فيه الاتصالات اللاسلكية أساسية كالكهرباء، وكل مرة يبث فيها شخص شريط فيديو، ويتصل به دون أي يد، أو يبحر مع النظام العالمي لتحديد المواقع، يستفيدون من التكنولوجيا الأساسية التي تكتسبها في العالم.

إن قصتها ليست من قبيل الخلاص من الغموض، بل من الاعتراف المتأخر بتحقيق هندسة هامة، وقد أثبت لامار أن الاختراع ليس مقاطعة واحدة من المهندسين المدربين رسميا في المختبرات الجامعية، بل إنه ينتمي إلى أي شخص لديه عقل فضولي، وتخصص العمل من خلال مشاكل معقدة، وتذكيرها بالشجاعة في السعي إلى إيجاد فكرة غير تقليدية، وإسهامها في هندسة الاتصالات اللاسلكية ليس حاشية تاريخية؛ وهو جزء حي من الهياكل الأساسية التي تربط بين كل مكان.