فوجود خطوط مفاتيح ذاتية التردد هو مجموعة من الاتصالات الرقمية منذ عقود، ولكن دورها في العالم الناشئ من المركبات المستقلة بدأ يُتحقق بالكامل، ومع اقتراب السيارات ذاتيا من الانتشار الجماعي، ونظم الاتصالات التي تربطها ببعضها البعض )V2V( وبالهياكل الأساسية )V2I( - وفي ظل وجود ضوضاء ذاتية ومرنة على نحو متزايد، وتحولها إلى بيئة تتسم بالثقة والضعف والارتقاء.

Understanding Frequency Shift Keying (FSK)

(الـ (إس كيه) هو شكل من أشكال الصيغ الرقمية حيث البيانات الثنائية (الـ0 و1) مُمثّلة بتغييرات مفصّلة في تواتر إشارة الناقلة، يستخدم التنفيذ الكلاسيكي تواترين متمايزين: واحد لجهاز ثنائي واحد (الترددات القياسية) والآخر لـ (التردد الفضائي) وهذه التقنية بسيطة لتنفيذها في الأجهزة والبرامجيات البعيدة، وهذا سبب من الأسباب التي تم اعتمادها على نطاق واسع في نظام غير مُتوقّع.

إن مقاومة حزب العمال الكردستاني للضوضاء على الارتداد هي ميزة رئيسية، فخلافاً لأسلوب التعبئة، لا تعتمد مؤسسة الأمن الوطني على قوة الإشارة لنقل المعلومات؛ ولا يحتاج جهاز استقبال إلا إلى الكشف عن التردد الحالي، وليس مستوى الطاقة المطلقة، وفي بيئة تتسم بالثقة، حيث يمكن أن تخطر بها المباني والمركبات والطقس، مما يجعل من البعث على الترددات أكثر قوة بكثير من مخططات السلامة القصوى(ج).

وبالإضافة إلى ذلك، فإن مؤسسة " FSK " هي ذات كفاءة نسبية في معدلات البيانات المنخفضة إلى المتوسط، وهي لا تستطيع أن تضاهي الكفاءة الطيفية للتعديلات الأكثر تعقيداً مثل أسلوب الكم الهائل، فإن بساطة هذه الطريقة تقلل من درجة الحرارة - لا توجد حاجة إلى تسويق أو تقدير القنوات في سيناريوهات عديدة، إذ يمكن أن تكون رسائل الميزة القصيرة المدى المنخفضة الحدة " V2V " ، حاسمة.

الطلبات الحالية على السيارات

وقد أصبحت مؤسسة " FSK " مدمجة بالفعل في عدة نظم للسيارات اليوم، وإن كانت في كثير من الأحيان في أدوار لا ترتبط مباشرة بالحركة المستقلة، ففهم هذه التطبيقات القائمة يوفر أساساً للأماكن التي تتصدر فيها التكنولوجيا.

Remote Keyless Entry (RKE) and Passive Entry Systems

ومن بين أكثر الاستخدامات انتشاراً لمركبات FSK في المركبات الدخول من بعد بلا مفتاح، وعندما يضغط سائق على زر على الضباب الرئيسي، تُرسل إشارة من طراز FSK-MNS إلى جهاز استقبال المركبات، الذي يفصل القيادة (القفل، إطلاق الجذوع) ويُظهر انخفاض استهلاك الطاقة والتصميم البسيط للمرورات أن تكون ملامح البوليسترات ذات الدفع المتحركة للضروبات المجهزة بالبطارية.

نظم رصد الضغط الإطاري

وتستعمل أجهزة الاستشعار التي تعمل بنظام TPMS داخل كل إطار من الإطارات FSK لنقل بيانات الضغط ودرجة الحرارة إلى جهاز استقبال مركزي في المركبة، وتتم هذه النقل على فترات منتظمة (مثلا كل 60 ثانية) وتقصر مدة استخدامها، وكثيرا ما تؤدي البيئة اللاسلكية القاسية داخل أحزمة من الإطارات، وعناصر التناوب، وتنظم الإطارات نفسها خطة للتحرك يمكنها أن تقاوم العقبات وتفسدها.

الاتصالات القصيرة الأجل في رادار والطوارئ

كما تستخدم بعض نظم الرادار القصيرة المدى )مثلاً للكشف عن البقع العمياء( أسلوب البرمجيات في إطار مخططات الموجات المستمرة التي تعمل بالترددات، بالإضافة إلى نظم الاتصالات الطارئة - مثل تلك التي يستخدمها المستجيبون الأولون أو لتنبيهات الحوادث التي تُجرى من المركبات إلى المركبات - تعتمد أحياناً على البرمجيات الحرة والمقاومة للتدخل من مصادر إذاعية أخرى في البيئات الحضرية الكثيفة.

وتثبت هذه التطبيقات القائمة أن شركة FSK يمكنها أن تلبي احتياجات درجة حرارة السيارات من حيث مدى الحرارة، والتسامح إزاء الاهتزاز، والتوافق الكهرومغناطيسي، كما أنها تبرز البساطة المتأصلة في التكنولوجيا: لدى مهندسي السيارات عقود من الخبرة في تصميم نظم موثوقة قائمة على أساس الترددات الفلورية، وسلسلة الإمداد بممرات الترددات الكهربية الفلورية مرحلة متقدمة.

دور مؤسسة FSK في شبكات الاتصالات المستقلة ذاتيا للمركبات

وتطالب المركبات المستقلة ذاتياً بموثوقية الاتصالات ودرجة تساهل تتجاوز ما توفره نظم الاحتواء أو الملاءمة الحالية، وعندما تحتاج سيارة ذاتية القيادة إلى تلقي رسالة " صلبة " من مركبة أمامها، لا سيما عندما لا تكون تلك المركبة واضحة بسبب منحنى أو حركة مرور ثقيلة، يجب أن تُسلَّم الرسالة في غضون ثواني، مع وجود تجاوزات في عدد المركبات التي تناهزه سعة الصفر.

المركبات إلى المركبات (V2V)

أما حالة الاتصالات القصيرة الأجل المخصومة، التي تعمل في إطار النطاق الترددي 5-9 GHz، فهي مرشحة رئيسية للاتصالات V2V في مناطق كثيرة، وتستخدم DSRC عدة قنوات ذات تردد عال، ويمكن أن تحقق معدلات البيانات تصل إلى 27 ميغابايت، غير أن نظام " برمجيات النقل السريع يمكن أن يكون معقدا ويمكن أن يكون قابلا للتحول إلى نظام دوبلر في مخططات استكشاف سريعة عالية " .

ومن بين الهياكل المقترحة إنشاء نظام ثنائي المدى: جهاز إرسال متنقل ضيق النطاق من طراز FSK للأجهزة المارة دائما، ومرسل واسع النطاق من طراز DM للتبادل الدوري للمنتجات العالية، ويعزز هذا النهج مقاومة شركة FSK المعروفة جيدا للتدخل في الميكانيكيات المشتركة - وهي مشكلة متنامية حيث تصبح المركبات أكثر تجهيزا بالأجهزة اللاسلكية.

المركبات إلى الهياكل الأساسية وإدارة حركة المرور

وقد استخدمت منذ عقود إشارات المرور وعلامات الطرق ومكبائن التلفز، وهي تشمل بصورة متزايدة الاتصالات V2I، وقد استخدمت العلامات التي تستخدمها شركة FSK (العلامات التي ترمز إلى علامات السحب من طراز E-ZPass) منذ عقود، ولكن دورها آخذ في التوسع، وفي المراحل الذكية المقبلة، يمكن أن تبث وصلة من جهاز البث السريع من إشارة المرور توقيتها (التعداد التدريجي) للمركبات التي تتجهيزها.

التكيف في الظروف الضارة

ويجب أن تعمل المركبات المستقلة في الأمطار والضباب والثلوج والقطع الحضرية الثقيلة، وتشرق حصانة الضوضاء التي تتمتع بها الجبهة من حيث الترددات، وفي السيناريوهات التي يتدهور فيها الرادار المميت (مثل 77 غيغاهيرتز) بسبب التهطال، أو حيث تعطل السطو، يمكن أن تؤدي رسائل الفرز المخفف من الترددات إلى إذكاء الوعي بالوضع الأساسي عن طريق إبطال مفعول الاشارات " VK " .

إدماج المعارف التقليدية المتصلة بالغابات مع 5G و C-V2X

أما تركيب المركبات من طراز Fllular Vehicle-to-Everything (C-V2X)، الذي يستند إلى 5G NR، فهو معيار منافس لـ DSRC في أسواق كثيرة، ويوفر C-V2X معدلات بيانات عالية وبطء استخدام نظام إدارة العمليات والترميز المتقدم، غير أن 5G موديلات تعمل هي تخلف الطاقة وتتطلب تجهيزا كبيرا للشبكة الأساسية.

وهناك عدة مشاريع بحثية تبحث هذه البنى الهجينة، منها مثلاً المعيار 802.11p الذي وضعته الشبكة (أساس مركز البحوث الاجتماعية) يمكن توسيعه بقناة مراقبة قائمة على أساس FSK، وفي الوقت نفسه، تدرس 3GPP " تعزيزات غير موثوقة للغاية للاتصالات المنخفضة الدقة " (URLC) يمكن أن تتضمن إجراء تعديل أبسط لأنواع معينة من حركة المرور.

ويمكن الاطلاع على وصلات خارجية لمواصلة القراءة في 5G integration and V2X لتوحيد المقاييس في موقع 3GPP على شبكة الإنترنت ] وفي بوابة ]ETSI Intelligent Transport Systems.

التحديات التي تواجه FSK في النظم المستقلة ذاتيا

وعلى الرغم من مزاياه، فإن مؤسسة " فاسكي " ليست حلاً عالمياً، إذ يجب التصدي للعديد من التحديات التقنية والسوقية قبل أن ترى انتشاراً واسعاً في المركبات المستقلة.

محدودية البيانات

وينطوي نظام مراقبة الأصول المالية على تغيير في أسعار الصرف منخفضة إلى متوسطة، وبالنسبة لرسائل السلامة الأساسية التي تتطلب بضع مئات من البوتات في الثانية، فإن ذلك يكفي، ولكن المركبات المستقلة ستحتاج أيضا إلى تبادل خرائط ذاتية عالية، وبيانات خام الاستشعار، وخطط مناورة منسقة، تتطلب ميغابيتات في الثانية، ولا يمكن لمؤسسة FSK أن تتعامل مع هذه المسارات ذات معدلات عالية.

التداخل وتخصيص المصل

FSK typically operates in unliculation ISM bands (e.g., 433 MHz, 915 MHz, 2.4 GHz). These bands are crowded with Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, and countless other devices. While FSK is robust to amplitude interference, it can still suffer from co-frequency interference if another tool transmitselecommunication on the same frequency.

الأمن والتوثيق

ويمكن أن تكون البساطة التي يُستخدمها حزب العمال الكردستاني سيفاً مزدوجاً للأمن، ويسهل التشويش أو التخريب على أساس الترددات البسيطة على مخططات الانتشار أو المخططات المشفرة المعقدة، أما بالنسبة للرسائل المتعلقة بالسلامة، فإن التشفير والتوثيق يجب أن يطبق على مستويات أعلى، مما يضيف رؤوساً زائدة في التجهيز قد تبطل بعض الفوائد المنخفضة السعرات الحرارية، فالباحثون يطورون قنوات اختبارية خفيفة(10).

توحيد المعايير وإمكانية التشغيل المتبادل

ولكي تصبح مؤسسة FSK مُمكنة عالمية من الاتصالات المستقلة للمركبات، يجب أن يتفق مُنتجو السيارات، والبائعون المُشترعون في الرقعة، ومقدمو الهياكل الأساسية على نطاق الترددات المشتركة، ومعدلات البيانات، وصيغ التغليف، والبروتوكولات، واليوم، كثيراً ما تكون التطبيقات الآلية لمؤسسة FSK مُصَدِّدة للملكية، وتستخدم كل منها تواتراً مختلفاً ومعدلاً للضغاوات الرئيسية، مثل هذه المنظمات غير القابلة للمواءمة فيما بينها.

الابتكارات والاتجاهات المستقبلية

ويعمل الباحثون والمهندسون بنشاط على وضع حلول للتغلب على هذه التحديات، ووضعهم في إطار نظام الاتصالات الآلي في المستقبل كجزء حاسم من النظام الإيكولوجي للاتصالات في المستقبل.

محطة إذاعة مجهزة بالبرمجيات وأجهزة لاسلكية محددة

ويمكن للمركبات المقبلة أن تستخدم أجهزة إرسال ذات قاعدة بيانات مثبتة على أساس الترددات المزودة بأجهزة إرسالية ذات قاعدة SDRSK والتي تكيف انحرافها أو معدل رمزها على أساس ظروف القناة، وعلى سبيل المثال، في بيئة مزعجة، يمكن أن يزيد النظام من انحراف الترددات (على نطاق النطاق الترددي) لتحسين الحصانة من الضوضاء، بينما يمكن أن يساعد في ظروف نظيفة على الحد من التكييف إلى المزيد من البيانات.

FSK in Multi-Modal Fusion

وتعتمد القيادة المستقلة على تكاثر أجهزة الاستشعار )الكاميرا والليدار والرادار والأشعة فوق الصوتية( وقد أصبحت الاتصالات نفسها بمثابة رسائل استشعار من مركبات أخرى تمثل مدخلا إضافيا، ويمكن أن يستغل ضعف قدرة جهاز الأمن الغذائي على خلق " جهاز استشعار اتصالات " يوفر معلومات عن البيئة تكون محدودة في المستقبل القريب.

التكامل مع التوائم الرقمية والحساب الإلكتروني

ومع تطور الهياكل الأساسية المرتبطة، ستجهز وحدات السير على الطرق ذات القدرات الحاسوبية الحادة بيانات V2I، ويمكن أن تكون وصلة FSK بين المركبات ووحدات الدعم الإقليمية بمثابة وصلة منخفضة التكلفة ودائمة على الشيكات الصحية أو الإشارة إلى المركبة التي تحتاج إلى زيادة أكبر في حجم البيانات (مثلاً عبر 5G)، مما يقلل من الحمولة الحاسوبية على وحدة التنسيق الإقليمي ويتيح لها إدارة العديد من الوسائط المعقدة.

خاتمة

فالنظام المالي الموحد بعيد عن كونه أثراً من أجهزة المستهلكين المنخفضة التكلفة؛ فهو أسلوب مثبت وموثوق ومعتمد يؤدي دوراً حيوياً في مستقبل الاتصالات المستقلة للمركبات، إذ أن حصانته من الضجيج التصاعدي والتعقيد المنخفض والتساهل المنخفض يجعله مثالياً للرسائل ذات الصلة بالمركبات V2V وV2I التي تتطلب موثوقية غير مشروطة.

إن التحديات التي تواجه محدودية المناولة، والتخصيص الطيفي، والأمن، والتوحيد هي تحديات حقيقية، ولكنها غير قابلة للتجاوز، إذ أن البحث الجاري في مجال التكييف في مجال الخناق المتناهي الصغر، والسحب الخاص، والتصوير الخفيف، إلى جانب الجهود التي تبذلها هيئات التوحيد، من شأنه أن يؤدي إلى حلول عملية مشتركة بين التشغيل في غضون السنوات القليلة القادمة، ومع انتقال المركبات المستقلة من برامج تجريبية إلى نشر تجاري، فإن أسلوب البرمجيات المتواضعة في حزب العمال الكردستان قد يصبح واحداً من الأبطال الآخرين.