شبکه Pan چیست؟ — شبکه شخصی به زبان ساده

شبکه Pan چیست؟ شبکه کامپیوتری «Computer Network»، مجموعه‌ای از کامپیوتر یا دستگاه‌های به‌هم‌ متصل است که این اتصال با هدف برقراری ارتباط میان آن‌ها برایاشتراک‌گذاری منابع، داده‌ها و برنامه‌ها ایجاد شده است. انواع مختلفی از شبکه‌های کامپیوتری وجود دارند که بر اساس محدوده پوشش، نیازهای شبکه، نوع خدمات و ناحیه عملکرد طبقه‌بندی می‌شوند. شبکه شخصی PAN نوعی شبکه کامپیوتری است که کامپیوترها یا دستگاه‌ها را در محدوده فردی یک شخص به هم متصل می‌کند. از آنجایی که این شبکه معمولا تا شعاع ۱۰ متر را پوشش می‌دهد، به آن شبکه شخصی گفته می‌شود. در یک شبکه شخصی معمولا دستگاه‌هایی مانند کامپیوتر، گوشی، تبلت، چاپگر، دستیار دیجیتال شخصی و سایر دستگاه‌های سرگرمی مانند بلندگو، کنسول بازی و غیره وجود دارند.

مقدمه

مفهوم شبکه شخصی PAN نخستین‌بار توسط توماس زیمرمن و دیگر پژوهشگران آزمایشگاه رسانه‌ای MIT توسعه یافت. این نوع شبکه به‌دلیل عملکرد بالایی که از نظر انعطاف‌ پذیری و کارایی دارد، در خانه، دفاتر و محیط‌های شبکه‌ای کوچک بسیار مفید است. PANها برای اتصال دستگاه‌ها در فاصله‌ای کوتاه و در اطراف یک فرد طراحی شده‌اند و امکان ارتباط آسان و اشتراک‌گذاری داده میان گجت‌های شخصی را فراهم می‌کنند. شبکه شخصی PAN دستگاه‌های الکترونیکی را در محدوده نزدیک کاربر به هم متصل می‌کند. اندازه این شبکه معمولا از چند سانتی‌متر تا چند متر است. یکی از رایج‌ترین نمونه‌های PAN، اتصال میان هدست بلوتوث و گوشی هوشمند است.

PAN بستری برای انتقال داده و به‌اشتراک‌ گذاری منابع میان دستگاه‌هایی مانند کامپیوتر، گوشی هوشمند، تبلت و دستیار دیجیتال شخصی فراهم می‌کند. از سوی دیگر، دستگاهی درون یک PAN می‌تواند به یک شبکه محلی LAN متصل شود و از طریق آن به اینترنت دسترسی داشته باشد.

تاریخچه شبکه‌ PAN

• ایده‌ی شبکه شخصی PAN نخستین بار توسط پژوهشگرانی به رهبری توماس زیمرمن در آزمایشگاه رسانه‌ای موسسه فناوری ماساچوست مطرح شد.
• بلوتوث، به‌عنوان یک استاندارد WPAN، در سال ۱۹۸۹ توسط شرکت اریکسون موبایل با نام «فناوری رادیویی اتصال کوتاه» توسعه یافت تا هدفون‌های بی‌سیم بتوانند متصل شوند.
• در سال ۱۹۹۷، این فناوری توسط شرکت اینتل برای ارتباط میان گوشی‌های همراه و کامپیوترها باز تعریف و به نام «بلوتوث» نام‌گذاری شد.
• بلوتوث 4.0 که با نام Bluetooth Smart یا Bluetooth LE شناخته می‌شود، در سال ۲۰۱۰ تأیید شد. در حال حاضر محصولات خانگی زیادی با بلوتوث عرضه می‌شوند، مانند قفل‌ها، پرده‌ها و چراغ‌های LED. اما آن‌چه بلوتوث را در صنعت زندگی هوشمند بسیار مهم کرده، گسترش چشمگیر آن در کامپیوترها و به‌ویژه گوشی‌های هوشمند است.

شبکه PAN چیست؟

PAN مخفف شبکه شخصی «Personal Area Network» است. PAN یک شبکه کامپیوتری است که برای استفاده شخصی، یک فرد سازماندهی می‌شود. این شبکه امکان انتقال داده میان دستگاه‌های الکترونیکی مختلف را فراهم می‌کند. و در بسیاری از فناوری‌های روزمره که نیاز به نوعی اتصال دیجیتال دارند، به کار می‌رود. توماس زیمرمن نخستین دانشمندی بود که ایده شبکه شخصی را مطرح کرد. PAN می‌تواند برای ارتباط بین دستگاه‌های شخصی یا برای اتصال به شبکه‌های سطح بالاتر و اینترنت استفاده شود که در این حالت یکی از دستگاه‌ها نقش درگاه را ایفا می‌کند.

انواع شبکه PAN

شبکه شخصی بر اساس نوع اتصال به دو دسته تقسیم می‌شود که این دو نوع به شرح زیر هستند:

شبکه شخصی بی‌ سیم WPAN چیست؟

شبکه شخصی بی‌سیم گروهی از دستگاه‌ها است که بدون استفاده از سیم یا کابل به یکدیگر متصل می‌شوند. امروزه بیشتر شبکه‌های شخصی مورد استفاده روزمره به‌صورت بی‌سیم هستند. WPANها از پروتکل‌های ارتباطی بی‌سیم کوتاه‌برد مانند بلوتوث استفاده می‌کنند. محدوده پوشش WPAN معمولا بسیار کوچک است، زیرا پروتکل‌های بی‌سیم کوتاه‌برد مانند بلوتوث در فاصله‌های بیشتر از ۵ تا ۱۰ متر کارایی ندارند.

شبکه شخصی باسیم Wired PAN

اگرچه ارتباط بی‌سیم در شبکه‌های شخصی رایج‌تر است، اما PAN می‌تواند باسیم نیز باشد. در شبکه‌های شخصی باسیم، اتصال کوتاه بین دستگاه‌های جانبی با استفاده از فناوری‌هایی مانند USB، فایروایر«FireWire»، گذرگاه‌های سریال با عملکرد بالا IEEE-1394 یا رابط سخت‌افزاری تاندربولت برقرار می‌شود. شبکه‌های شخصی باسیم گزینه‌ای مناسب برای اتصال دستگاه‌هایی هستند که در نزدیکی کاربر و فضای کاری او قرار دارند.

نمونه‌هایی از شبکه شخصی PAN

• شبکه ناحیه بدنی (Body Area Network): این یک شبکه سیار است که همراه با فرد حرکت می‌کند. برای مثال، زمانی‌که فردی گوشی هوشمند خود را به هدفون بلوتوثی وصل کرده و در بازار حرکت می‌کند، این حالت یک شبکه ناحیه بدنی محسوب می‌شود.
• شبکه آفلاین (Offline Network): در این نوع شبکه، چندین دستگاه از طریق بلوتوث یا وای‌فای به هم متصل می‌شوند. دستگاه‌هایی مانند چاپگر، ماوس، بلندگو و سایر لوازم جانبی که به کامپیوتر وصل شده‌اند، از طریق PAN بدون نیاز به اینترنت با هم ارتباط دارند. این شبکه برای برقراری ارتباط بین دستگاه‌ها در یک فضای کوچک مانند خانه استفاده می‌شود.
• دفتر خانگی (Home Office): در تنظیمات دفتر خانگی، یک شبکه جداگانه و کوچک برای کار ایجاد می‌شود که مستقل از شبکه‌ای است که سایر وسایل خانه از آن استفاده می‌کنند. این شبکه به‌صورت مستقل عمل کرده و چندین دستگاه کاری به آن متصل می‌شوند.

چگونه یک شبکه شخصی PAN راه‌ اندازی کنیم؟

• برای راه‌اندازی یک PAN حداقل به دو دستگاه کامپیوتری مانند یک کامپیوتر و یک گوشی هوشمند نیاز دارید. همچنین باید یک مسیر ارتباطی که می‌تواند باسیم یا بی‌سیم باشد برای انتقال داده بین دستگاه‌ها فراهم شود. فایروایر و USB نمونه‌هایی از PANهای باسیم هستند و بلوتوث یا مادون قرمز در WPANها به کار می‌روند.
• برخلاف اینترنت شبکه گسترده، PAN محدود به انتقال داده بین دستگاه‌های نزدیک به هم است. این شبکه‌ها برای انتقال مواردی مثل موسیقی، عکس، فیلم و رویدادهای تقویمی استفاده می‌شوند.
• ساده‌ترین روش ارسال داده‌ها از طریق PAN است. به‌عنوان مثال، می‌توانید با کابل USB گوشی را به لپ‌تاپ وصل کنید، سپس طبق دستورالعمل لپ‌تاپ به حافظه گوشی دسترسی پیدا کرده و داده‌ها را منتقل کنید. در این صورت کاربر به‌راحتی به اطلاعات دسترسی خواهد داشت.
• روش دیگر انتقال داده، استفاده از بلوتوث برای همگام‌ سازی لپ‌تاپ و گوشی است، به طوری که داده‌ها بتوانند از گوشی به لپ‌تاپ و بالعکس ارسال شوند.

شبکه شخصی چگونه کار می‌ کند؟

در این بخش، نحوه کار بلوتوث، که امروزه پر استفاده‌ترین فناوری PAN است، توضیح داده می‌شود.

• بلوتوث نیازمند تجهیز دستگاه به یک میکروچیپ مخصوص است که مانند یک واکی‌ تاکی کوتاه‌ برد عمل می‌کند. این میکروچیپ کوچک قادر است سیگنال‌های رادیویی کوتاه‌برد ارسال کند و دستگاه‌های دارای بلوتوث در نزدیکی را جستجو کند. وقتی دستگاه دیگری شناسایی شد، دو دستگاه شروع به ارتباط و تبادل داده می‌کنند. بلوتوث در باند فرکانسی ۲.۴ گیگاهرتز کار می‌کند.
• شبکه‌های شخصی بی‌سیم با استفاده از این فناوری به هم متصل می‌شوند و محدوده آن معمولا بیشتر از ۱۰ متر نیست. حداکثر سرعت این اتصال بی‌سیم ۱ مگابیت بر ثانیه است، اما سرعت واقعی حدود ۷۲۵ کیلوبیت بر ثانیه است. این میکروچیپ با فناوری CMOS 0.25 میکرون ساخته شده و سیگنال دستگاه را تغییر می‌دهد. برای انتقال مؤثرتر، هر دستگاه بی‌سیم با آدرس MAC مخصوص شناسایی می‌شود.
• اگرچه هر دو فناوری IrDA و بلوتوث بدون سیم کار می‌کنند، اما IrDA برای برقراری ارتباط نیاز به دید مستقیم بین دستگاه‌ها دارد. در حالی که بلوتوث با استفاده از امواج رادیویی کار می‌کند و نیازی به دید مستقیم ندارد. دستگاه‌های بلوتوث می‌توانند حتی در حضور موانع تا فاصله‌های بیشتری نسبت به IrDA ارتباط برقرار کنند.
• برخی دستگاه‌های بلوتوث در محدوده هم قرار دارند و امکان برقراری ارتباط نقطه‌به‌نقطه، نقطه‌به‌چند نقطه یا شبکه‌های موقت «ad hoc» وجود دارد. دستگاه‌ها به صورت پویا به شبکه اضافه یا از آن حذف می‌شوند. یک شبکه موقت بلوتوث شامل دو یا چند دستگاه بلوتوث است که یک کانال را به اشتراک می‌گذارند؛ در این شبکه فقط یک دستگاه نقش اصلی «master» دارد و بقیه دستگاه‌ها فرعی «slave» هستند.

چگونه دو کامپیوتر را از طریق شبکه شخصی PAN متصل کنیم؟

برای اتصال دو کامپیوتر از طریق PAN می‌توانید از فناوری بلوتوث استفاده کنید. ابتدا مطمئن شوید هر دو دستگاه دارای بلوتوث فعال هستند. اگر کامپیوتر یا لپ‌تاپ شما بلوتوث داخلی ندارد، می‌توانید با استفاده از یک دانگل بلوتوث USB خارجی اتصال را برقرار کنید.

پاورپوینت آماده در مورد بلوتوث — نحوه برقراری ارتباط

کلیک کنید

1- ابتدا بلوتوث را روی هر دو دستگاه فعال کنید. در ویندوز ۱۰، به مسیر زیر بروید:
Start > Settings > Bluetooth & devices

2- سپس گزینه بلوتوث را روشن کنید.

3- روی آیکون بلوتوث در نوار وظیفه کلیک کنید.

4- گزینه Open Settings را انتخاب نمایید.

5- برای دسترسی به تنظیمات بلوتوث در ویندوز ۱۰، روی گزینه Add Bluetooth or other device کلیک کنید.

6- برای تنظیمات بلوتوث در ویندوز ۱۰، در کادر Add a device، گزینه Bluetooth را انتخاب کنید.

7- برای افزودن دستگاه در ویندوز ۱۰، در منوی بعدی، فهرستی از دستگاه‌های بلوتوث نزدیک نمایش داده می‌شود. برای شروع اتصال، کامپیوتری که می‌خواهید با آن ارتباط برقرار کنید را انتخاب کنید. (ممکن است برای تأیید هویت، لازم باشد کدی که روی هر دو صفحه نمایش داده می‌شود را وارد کنید.)

8- پس از برقراری اتصال، روی آیکون بلوتوث در بخش اعلان‌های نوار وظیفه کلیک کنید.

9- برای ارسال یا دریافت فایل، از منو گزینه Send a File یا Receive a File را انتخاب کنید.

10- برای انتقال فایل با بلوتوث در ویندوز ۱۰، شما می‌توانید به یک شبکه شخصی PAN بپیوندید یا آن را ایجاد کنید تا اتصال اینترنت را با دستگاه دیگر به‌ اشتراک بگذارید.

11- تصویر آخر دستگاه‌های شبکه شخصی بلوتوث PAN در ویندوز ۱۰ را نشان می‌دهد.

چگونه شبکه شخصی PAN را ایمن کنیم؟

شبکه‌های شخصی معمولا از شبکه محلی جدا هستند، بنابراین بررسی‌های معمول آسیب‌پذیری شبکه محلی ممکن است نقاط ضعف داخل PAN را نادیده بگیرد.

اگرچه PAN معمولا در محدوده‌ای نزدیک محدود است، اما در صورت نفوذ، آسیب می‌تواند به بخش‌های دیگر زندگی شما سرایت کند. پس از نفوذ به شبکه، هکرها ممکن است به اطلاعات شخصی شما دسترسی پیدا کنند، بدافزار نصب کنند و به مکالمات شما گوش دهند. بنابراین حفاظت از شبکه شخصی بسیار مهم است. اگر یک دستگاه در شبکه شما نفوذ شود، هکر می‌تواند به بخش‌های دیگر شبکه شخصی یا خانگی شما دسترسی پیدا کند، حملات جعل هویت «spoofing» انجام دهد و از شبکه شما برای حمله به شبکه‌های دیگر استفاده کند. به محض اینکه شبکه شخصی به خطر افتاد، همه دستگاه‌های متصل در معرض خطر قرار می‌گیرند.

تفاوت بین شبکه PAN و LAN چیست؟

شبکه‌های PAN و LAN هر یک ویژگی‌های خاص خود را دارند. تفاوت اصلی آن‌ها در محدوده اتصال است. PAN دستگاه‌ها را در محدوده‌ی بسیار نزدیک به یک فرد متصل می‌کند، در حالی‌که LAN دستگاه‌ها را در یک مکان ثابت، معمولا در یک ساختمان اداری، به هم متصل می‌سازد. همانند PAN، شبکه LAN نیز می‌تواند باسیم یا بی‌سیم باشد. در ادامه، چند ویژگی اصلی PAN و LAN آمده است:

• محدوده: PAN بسیار محدود، LAN گسترده‌تر
• هدف: PAN برای استفاده شخصی، LAN برای اتصال چندین کاربر
• تعداد دستگاه‌ها: PAN معمولا شامل چند دستگاه، LAN شامل ده‌ها یا صدها دستگاه
• کاربرد: PAN در خانه یا در حرکت، LAN در محیط‌های کاری و سازمانی

مزایای شبکه PAN

• دارای انعطاف‌پذیری بالا و کارایی مناسب برای فواصل کوتاه است.
• راه‌اندازی آن آسان و نسبتاً کم‌هزینه است.
• نیاز به نصب و نگهداری مکرر ندارد.
• قابل حمل و استفاده آسان است.
• به مهارت فنی زیادی برای استفاده نیاز ندارد.

معایب شبکه PAN

• محدوده پوشش شبکه کم است.
• نرخ انتقال داده نسبتاً پایین دارد.
• ممکن است دستگاه‌ها با یکدیگر سازگار نباشند.
• دستگاه‌های داخلی WPAN کمی گران هستند.

کاربرد شبکه PAN

کاربردهای شبکه شخصی در موارد زیر است:

• خانه و محل کار
• بخش سلامت و بیمارستان‌ها
• مدارس و دانشگاه‌ها
• شرکت‌ها و سازمان‌ها
• نیروهای مسلح و بخش دفاعی

در یک دفتر خانگی، یک شبکه کوچک و جداگانه برای کارهای اداری راه‌اندازی می‌شود که مستقل از شبکه‌ای است که سایر وسایل خانه به آن متصل‌اند. این شبکه به‌طور مستقل عمل کرده و دستگاه‌های کاری به آن متصل می‌شوند. در حالت آفلاین نیز می‌توان چندین دستگاه را از طریق بلوتوث یا وای‌فای به هم متصل کرد. دستگاه‌هایی مانند چاپگر، ماوس و بلندگو که به کامپیوتر متصل هستند، از طریق PAN و بدون نیاز به اینترنت با هم ارتباط برقرار می‌کنند. این نوع ارتباط در فضاهای محدود مانند منزل ایجاد می‌شود.

همچنین، حسگرهای پزشکی بی‌سیم که روی بدن، داخل بدن یا اطراف آن قرار می‌گیرند، معمولا با عنوان «شبکه ناحیه بدنی» (BAN) شناخته می‌شوند. این حسگرها برای پایش یا کمک به عملکردهای زیستی استفاده می‌شوند. اگرچه اغلب PANها شامل حسگرهای زیستی نیستند، اما BAN می‌تواند به یک PAN متصل شده یا از فناوری WPAN بهره‌مند باشد.

نتیجه‌ گیری

شبکه شخصی PAN دستگاه‌های الکترونیکی را در محدوده نزدیک کاربر به هم متصل می‌کند. اندازه PAN از چند سانتی‌متر تا چند متر متغیر است. یکی از رایج‌ترین نمونه‌های واقعی PAN، اتصال میان هدست بلوتوث و گوشی هوشمند است. این نوع شبکه همچنین می‌تواند لپ‌تاپ، تبلت، چاپگر، کیبورد و سایر دستگاه‌های دیجیتالی را به هم متصل کند. اتصال در شبکه PAN می‌تواند باسیم یا بی‌سیم باشد. روش‌های باسیم شامل USB و FireWire هستند و روش‌های بی‌سیم شامل بلوتوث ، وای‌فای، IrDA و زیگ‌بی می‌باشند.