تحدي اكتشاف أبراج الاتصالات

• الليزر
• مرايا
• المكاتب (تقوم الفرق بدفع مكاتبها معًا لإنشاء متاهة أكبر في الأعلى) 
  إذا لم تكن متوفرة، فقم بإنشاء المتاهات على الأرض.
• قطعة كبيرة من الورق أو الكرتون لوضعها على الطاولة/الأرضية. (نصيحة: إذا لم يتوفر لديك ذلك، ارسم المعالم السياحية على قطع ورق منفصلة وألصقها في المكان المناسب.)
• خريطة مدينتك/بلدتك
• علامات لرسم المعالم السياحية الرئيسية حول المدينة (مثل الحديقة والبحيرة وما إلى ذلك) وتحديد أماكن وضع العوائق وأبراج الاتصالات
• الأشياء اللازمة لإنشاء العوائق (اللوازم الموجودة في الفصل - الكتب والصناديق وما إلى ذلك)
• أكواب (أو أي شيء من اختيارك) لتمثيل أبراج الاتصالات 

الدرس التمهيدي الموصى به: طيف الكهرومغناطيسية لحبل الغسيل.

بصفتكم فريقًا من مهندسي الاتصالات، تتمثل مهمتكم في تصميم متاهة تمثل مدينة مزودة بشبكة خلوية وعوائق، بما في ذلك محطات خلوية متعددة. ستستخدمون أشعة الليزر لمحاكاة البيانات المنتقلة عبر الموجات الراديوية، والمرايا لإعادة توجيه تلك البيانات في أرجاء المدينة. يكمن التحدي في توجيه "البيانات" عبر المتاهة للوصول إلى المحطات الخلوية مع تجنب العوائق.

المعايير

• يجب أن تتضمن خريطة مسارك خمسة معالم سياحية حقيقية من مدينتك، مع تحديد مواقعها الصحيحة بالنسبة لبعضها البعض.
• يجب أن يحتوي مسارك على حد أدنى من عائقين (يضعهما المعلم في مسارك).
• يجب أن يحتوي مسارك على 3 أبراج على الأقل (حدد مكان وضع الأبراج بحيث تتجنب الحواجز). 
• يجب أن يصيب شعاع الليزر جميع أبراج الاتصالات الخلوية الخاصة بك ويتجنب العائقين. 

القيود

• يجب أن يكون حجم المتاهة محصوراً داخل الخريطة
• استخدم ما لا يزيد عن 10 مرايا لإعادة توجيه الشعاع حول الحواجز

1. مقدمة: أخرج هاتفك المحمول وارفعه. اسأل كم طالبًا لديه هاتف محمول وكم منهم يعرف كيفية استخدامه؟ أخبرهم أن هذا الدرس يهدف إلى مساعدتنا على فهم كيفية عمل الهواتف المحمولة!
2. تقديم الدرس: بعد ذلك، اعرض على الطلاب هذه الصورة لبرج اتصالات واسألهم:
   هل رأيت شيئاً كهذا في مدينتك؟
   – ما رأيك فيما يفعله؟
   بعد كتابة أفكارهم على السبورة، أخبرهم أن هذا الشيء يسمى "برج خلوي" واشرح لهم أن هذا الدرس يدور حول مساعدتنا على فهم مدى أهميتها وكيفية عملها.
3. وضع الأسس العلمية:
   شاهد هذا الفيديو حول كيف تعمل خدمة الهاتف المحمول فعلياً by Wendover للإنتاج– يغطي هذا البرنامج الموجات الراديوية، والطيف الكهرومغناطيسي، وأبراج الاتصالات الخلوية، وشبكات الاتصالات الخلوية، والرمز الثنائي. (مدة البرنامج 18.55 دقيقة).
   أثناء مشاهدة الفيديو، اطلب من الطلاب إنشاء قائمة بالكلمات التي لا يعرفونها أو يفهمونها. سيُعدّون بذلك قائمة مفردات الدرس التي ستعملون جميعًا على وضع تعريفاتها خلال الدرس، أو يمكنكم تكليف كل فريق من الطلاب بإعداد عدد قليل منها.
   - اطلب من الطلاب مشاركة ثلاث نقاط (أولاً مع فريقهم ثم مع الفصل). أشياء كانوا يعرفونها بالفعل، ثم ثلاثة أشياء جديدة تعلموها.
4. تحدي التصميم: يصمم الطلاب متاهةً تمثل مدينةً مزودةً بشبكة خلوية وعوائق (محطات خلوية متعددة). سيستخدمون أشعة الليزر لتمثيل البيانات المنقولة عبر موجات الراديو، والمرايا لإعادة توجيه البيانات حول العوائق. يكمن التحدي في إيصال البيانات إلى المحطات الخلوية وتجنب العوائق.
   – قسّم الطلاب إلى فرق من 3-4 أفراد
   - يقوم كل طالب في الفريق بدفع مكتبه معًا لإنشاء سطح بطول 6 أقدام تقريبًا لبناء المتاهة (أو استخدام الأرضية).
   تستخدم الفرق خريطة مدينتها لرسم مسار السباق، مع تحديد 5 معالم/مبانٍ حقيقية من المدينة في مواقعها الصحيحة مقارنةً ببعضها. تأكد من وجود ما لا يقل عن 3-5 عوائق (جبال وتلال، مبانٍ فولاذية أو خرسانية - يمكن أن تكون بأحجام مختلفة. إذا كان لديك مبنى شاهق، فسيكون من الصعب إيصال الإشارة فوقه. لا يمكن للإشارة اختراق الفولاذ والخرسانة).
   – يجب أن يحتوي مسارك على 3 أبراج على الأقل (حدد مكان وضع الأبراج بحيث تتجنب الحواجز).
   – يتعاون الطلاب معًا لتصميم (على الورق أولاً) فكرة تقريبية عن متاهتهم.
   - قم ببناء متاهة على سطح المكتب (قم بدفع مكاتب كل طالب معًا من الفريق لإنشاء متاهة بطول 6 أقدام تقريبًا) مع وجود عوائق مثل الكتب والصناديق والأكواب وأي شيء متاح لديك في الفصل الدراسي.
   – صمم وضع المرايا للتغلب على الحواجز التي تشكلها المتاهة حتى تتمكن الموجة من اكتشاف كل برج خلوي.
   – سيكون الليزر (الموجة الحاملة للبيانات) بمثابة "جهاز الإرسال"، وستكون أبراج الاتصالات بمثابة "أجهزة الاستقبال". أما الكتب وغيرها من الأشياء فستكون بمثابة الحواجز/العقبات.
   - اطلب من كل فريق تحديد أماكن وضع المرايا في متاهتهم لتجاوز الحواجز. لا يمكن تحريك الحواجز، ويجب التخطيط لوضع المرايا قبل البدء. يعتمد عدد المرايا التي يحتاجها كل فريق على عدد الحواجز.

يتم التواصل بين الأرض ومحطة الفضاء الدولية (ISS) عبر عدة أنواع من الإشارات اللاسلكية، والتي ترسل دفعات من الطاقة من جهاز إرسال إلى جهاز استقبال. 

يتم تحويل نمط الطاقة الذي يستقبله جهاز الاستقبال من الموجة الراديوية إلى أشكال اتصال نجدها مفيدة، مثل الفيديو والصوت والملفات. الإشارات الراديوية هي شكل من أشكال الإشعاع الكهرومغناطيسي، على غرار الضوء المرئي والأشعة السينية وشبكة الواي فاي. 

تخضع جميع هذه الموجات لنفس قواعد وقيود الضوء، وتنتقل جميعها بنفس سرعة الضوء (c = 300,000 كم/ث أو 670,000 ميل/ساعة). وكما هو الحال مع الضوء المرئي، يمكن أن تُحجب الموجات الراديوية جزئيًا أو حتى كليًا بواسطة الأجسام التي تعترض طريقها، بما في ذلك الكواكب والأقمار والشمس. (مصدر الصورة: ناسا)

هل سبق لك أن واجهت موقفاً تم فيه حجب إشارات الراديو أو إشارات الواي فاي؟ توضيح: بعض المواد الشفافة للضوء المرئي تكون في الواقع معتمة لأنواع أخرى من الإشعاع الكهرومغناطيسي (مثل زجاج السيارات الذي يحجب الأشعة فوق البنفسجية). يمكن لإشارات الراديو والواي فاي والهواتف المحمولة أن تخترق بعض الجدران، وذلك بحسب نوع المادة المصنوعة منها وسماكتها. لكن الكثيرين يعانون من انقطاع هذه الإشارات في أعماق المباني، وخاصة في المصاعد أو السلالم الداخلية. كما يمكن أن تُحجب هذه الإشارات أيضًا بالأنفاق والمناجم والسلاسل الجبلية.

العوائق/العقبات الحقيقية: ما هي العوائق التي تحول دون نقل البيانات؟
توجد العديد من العوائق المحتملة أمام بثّ إشارة الواي فاي داخل المنازل أو المباني المكتبية، وغالبًا ما تكون مواد البناء هي السبب الرئيسي. في هذا الدرس، سنركز على أهم مادتين من مواد البناء التي قد تعيق نقل الإشارة. وفقًا لهذه المقالة المدونة من Signal Boostersأكثر مادتين إعاقة هما المعدن والخرسانة. 

• معدن - يُعدّ المعدن أقوى حاجز للإشارات. فهو أصعب المواد اختراقًا لأنه موصل للكهرباء. ما علاقة الكهرباء بشبكة الواي فاي؟ الموجات الراديوية كهرومغناطيسية، ما يعني أن المعدن قادر على امتصاصها. أي شيء يحتوي على معدن، مثل الستائر والأبواب والأثاث والمباني والجدران المعدنية، يُمكنه إضعاف إشارة الواي فاي بشكل كبير أو حتى قطعها تمامًا. كلما زادت كمية المعدن بين جهاز توجيه الواي فاي والجهاز المتصل، كلما ضعفت إشارة الواي فاي.
• خرسانة - لا يمتزج إشارة الواي فاي جيدًا مع الخرسانة نظرًا لكونها من أكثر مواد البناء سمكًا. ونتيجة لذلك، تواجه إشارة الواي فاي صعوبة في اختراق الجدران والأرضيات الخرسانية، خاصةً عند اقترانها بشبكات معدنية. فكلما زاد سمك الخرسانة، زادت صعوبة اختراق الإشارة لها، حتى مع استخدام مُقوّي إشارة الواي فاي. مكرر إشارة الواي فاي أو موسع نطاق الواي فاي

كيف يمكن الرؤية من حول الزوايا في الممرات؟ شرح: تُستخدم المرايا أحيانًا لرؤية ما وراء الزوايا، خاصةً في المناطق المزدحمة كالممرات الضيقة والأزقة الضيقة ومداخل السيارات التي يصعب رؤيتها. تُمكّننا المرآة الموضوعة في مكان مناسب من رؤية الأشياء التي لا تقع ضمن مجال رؤيتنا المباشر. الضوء والراديو وجميع الإشعاعات الكهرومغناطيسية عبارة عن موجات تنتقل في خطوط مستقيمة.

مؤسسة العلوم:
الطيف الكهرومغناطيسي والموجات الراديوية

الموجات الراديوية هي التي تنقل البيانات من أبراج الاتصالات إلى أجهزتنا. تقع الموجات الراديوية ضمن الطيف الكهرومغناطيسي. وتُعرَّف الموجات بسعة موجية عالية وطول موجي كبير.

• تعريف الموجات الراديوية (من مركز تعليم العلوم)
• فيديو عن موجات الراديو (من موقع Study.com)جولة في الطيف الكهرومغناطيسي (فيديو) (من وكالة ناسا)
• فيديو عن الطيف الكهرومغناطيسي للأطفال (من إنتاج جينيريشن جينيوس)
• اصنع بعض الأمواج خطة الدرس (من إعداد TeachEngineering)

نطاق أبراج الاتصالات
المقالة، ما هو برج الاتصالات الخلوية وكيف يعمل؟ يذكر موقع Millmanland.com ما يلي بخصوص مدى أبراج الاتصالات الخلوية: لا يُعدّ مدى تغطية برج الاتصالات رقمًا ثابتًا، وذلك لوجود العديد من المتغيرات التي تؤثر على مدى تغطية البرج للأجهزة المحمولة. ومن أبرز هذه المتغيرات:

• مدى ارتفاع الهوائي فوق المناظر الطبيعية المحيطة
• تردد الإشارة المستخدمة؛
• القدرة المقدرة لجهاز الإرسال؛
• الخصائص الاتجاهية لمصفوفة الهوائيات في الموقع؛
• تمتص المباني والنباتات المجاورة الطاقة الراديوية وتعكسها؛
• العوامل الجغرافية أو التنظيمية المحلية والظروف الجوية.

المزيد من مصادر أبراج الاتصالات

• كل ما تود معرفته عن أبراج الاتصالات فيديو (من إنتاج WilsonAmplfiers.com) 
• كيف تعمل أبراج الاتصالات الخلوية: تجربة عملية فيديو على يوتيوب (من إنتاج السيد موبايل)
• كيف تعمل شبكات الواي فاي وأبراج الاتصالات الخلوية فيديو على يوتيوب (من قناة The Explained Channel)
• كيف تعمل خدمة الهاتف المحمول فعلياً فيديو على يوتيوب (من إنتاج ويندوفر برودكشنز)

شبكات الجيل الخامس ونطاقات التردد
ستسمع غالبًا مصطلحي 5G والآن 6G. هذه نطاقات تردد تعتبر متوسطة النطاق.

• ما هي نطاقات تردد الجيل الخامس؟ مقال (من موقع rfpage.com)

• شبكة الخلايا: تتكون شبكة الخلايا من العديد من محطات الخلايا
• الموبايل المحطة: أجهزة الإرسال والاستقبال التي تُعدّ بمثابة المركز الرئيسي لربط أجهزة الاتصال اللاسلكي. فهي تربط جهازًا واحدًا بشبكة أو بأجهزة أخرى. تستخدم خدمة الإنترنت اللاسلكي أبراج الاتصالات الخلوية لإنشاء شبكة واي فاي تتصل بها أجهزتك.
• أمواج: الاضطراب أو التغير الذي ينقل الطاقة تدريجيًا من نقطة إلى أخرى في وسط ما. تُعد موجات الراديو وموجات المليمتر من الأنواع الأساسية للموجات فيما يتعلق بالاتصالات اللاسلكية.
• الطول الموجي: المسافة بين نقطتين متطابقتين (قمتين متجاورتين) في دورات متجاورة لإشارة موجية تنتشر في الفضاء أو على طول سلك. في الأنظمة اللاسلكية، يُحدد هذا الطول عادةً بالمتر (م) أو السنتيمتر (سم) أو المليمتر (مم).
• سعة: أقصى إزاحة أو مسافة تتحركها نقطة على جسم أو موجة مهتزة مقاسة من موضع توازنها.
• الطيف الكهرومغناطيسي: النطاق الكامل لجميع أنواع الإشعاع التي تحتوي على مجالات كهربائية ومغناطيسية وتنتقل على شكل موجات. نطاق الموجات الذي يشمل موجات الراديو، والموجات الدقيقة، والأشعة تحت الحمراء، والضوء المرئي، والأشعة فوق البنفسجية، والأشعة السينية، وأشعة جاما.
• عرض النطاق الترددي: كمية كمية البيانات التي يمكن نقلها عبر اتصال الإنترنت خلال فترة زمنية محددة؛ لا ينبغي الخلط بينها وبين سرعة الإنترنت
• تأخير: سمة تصف tالوقت الذي تستغرقه البيانات للانتقال من نقطة نهاية إلى أخرى في شبكة الاتصالات
• نقطة دخول: جهاز يقوم بإنشاء شبكة محلية لاسلكية، أو WLAN، عادة في مكتب أو مبنى كبير. واي فاي - الإشارة اللاسلكية هي إشارة راديوية تُرسل من جهاز توجيه لاسلكي إلى جهاز قريب، حيث يقوم الجهاز بترجمة هذه الإشارة إلى بيانات يمكنك رؤيتها واستخدامها. تسمح هذه الإشارة للأجهزة القريبة، مثل أجهزة الكمبيوتر، وأجهزة الكمبيوتر المحمولة، والأجهزة اللوحية، والهواتف، وأنظمة الألعاب، بالاتصال بالإنترنت.
• تكوين الشعاع: تقنية تسمح للإشارة اللاسلكية بتركيز إرسالها نحو جهاز أو مجموعة أجهزة محددة بدلاً من السماح للإشارة بالانتشار بالتساوي إلى جميع الأجهزة المتصلة بالشبكة.
• الموجات المليمترية: يتراوح طولها من 1 إلى 10 ملم، مقارنة بموجات الراديو التي تخدم الهواتف الذكية اليوم، والتي يبلغ طولها عشرات السنتيمترات. 
• الخلية الصغيرة: نقطة وصول لاسلكية منخفضة التكلفة تتميز بانخفاض طاقة خرج التردد اللاسلكي (RF) وحجمها ومدى تغطيتها. يمكن نشرها في الأماكن المغلقة أو المفتوحة، وفي نطاق الترددات المرخصة أو المشتركة أو غير المرخصة.
• دوبلكس كامل: القدرة على نقل البيانات في كلا الاتجاهين بين المرسل والمستقبل في ناقل واحد في نفس الوقت
• 4G: الجيل الرابع من تقنية النطاق العريض اللاسلكي، الذي يلي الجيل الثالث (3G) ويسبق الجيل الخامس (5G). يتيح هذا الجيل من التقنية اللاسلكية سرعات تصل إلى 100 ميغابت في الثانية (Mbps)، مما يجعله مناسبًا لتطبيقات مثل بث الفيديو والصوت عالي الدقة. 
• 5G: الجيل الخامس من تقنية النطاق العريض اللاسلكية، والذي يلي الجيل الرابع (4G) ويسبق الجيل السادس (6G). يتيح هذا الجيل من التقنية اللاسلكية سرعات تصل إلى 20 جيجابت في الثانية (Gbps)، مما يجعله مناسبًا لتطبيقات مثل إنترنت الأشياء/التقنيات الذكية والواقع المعزز. 

الأنشطة الإرشادية

إستكشاف:

• متصلون من أجل الخير يبوك
• خيوط غير مرئية: كيف يُبقي مهندسو الاتصالات على تواصلنا فيديو
• هندسة الاتصالات: الابتكار من أجل عالم الغد فيديو
• ما هي هندسة الاتصالات؟ فيديو
• مجموعة هندسة الاتصالات

اطلع على أدلة الطلاب التالية الخاصة بـ TryEngineering Tuesday:

• TryEngineering الثلاثاء: 5G
• تجربة الهندسة يوم الثلاثاء: شبكة الواي فاي ومعيار IEEE 802.11
• تجربة الهندسة يوم الثلاثاء: الجيل الخامس، والجيل السادس، والميتافيرس - نظرة من وادي السيليكون
• تجربة الهندسة يوم الثلاثاء: ويب 3 مع GoKnown
• TryEngineering الثلاثاء: The Metaverse
• TryEngineering Tuesday: Extended Reality و 5G

تحدي اكتشاف أبراج الاتصالات
اسم الطالب/الطالبة _________________

يتم التواصل بين الأرض ومحطة الفضاء الدولية (ISS) عبر عدة أنواع من الإشارات اللاسلكية، والتي ترسل دفعات من الطاقة من جهاز إرسال إلى جهاز استقبال. 

يتم تحويل نمط الطاقة الذي يحصل عليه جهاز الاستقبال من الموجة الراديوية إلى أشكال من الاتصالات التي نجدها مفيدة، مثل الفيديو والصوت والملفات وما إلى ذلك. إشارات الراديو هي شكل من أشكال الإشعاع الكهرومغناطيسي، تمامًا مثل الضوء المرئي أو الأشعة السينية أو حتى شبكة الواي فاي. 

تخضع جميع هذه الموجات لنفس قواعد وقيود الضوء، وتنتقل جميعها بنفس سرعة الضوء (c = 300,000 كم/ث أو 670,000 ميل/ساعة). وكما هو الحال مع الضوء المرئي، يمكن أن تُحجب الموجات الراديوية جزئيًا أو حتى كليًا بواسطة الأجسام التي تعترض طريقها، بما في ذلك الكواكب والأقمار والشمس. (مصدر الصورة: ناسا)

هل سبق لك أن واجهت موقفاً تم فيه حجب إشارات الراديو أو إشارات الواي فاي؟
بعض المواد الشفافة للضوء المرئي تكون في الواقع معتمة لأنواع أخرى من الإشعاع الكهرومغناطيسي (مثل زجاج السيارات الذي يحجب الأشعة فوق البنفسجية). تستطيع إشارات الراديو والواي فاي والهواتف المحمولة اختراق بعض الجدران، وذلك بحسب نوع المادة المصنوعة منها وسماكتها. لكن الكثيرين يعانون من انقطاع هذه الإشارات في أعماق المباني، وخاصة في المصاعد أو السلالم الداخلية. كما يمكن أن تحجب هذه الإشارات الأنفاق والمناجم والسلاسل الجبلية. 

العوائق/العقبات الحقيقية: ما هي العوائق التي تحول دون نقل البيانات؟
توجد العديد من العوائق المحتملة أمام بثّ إشارة الواي فاي داخل المنازل أو المباني المكتبية، وغالبًا ما تكون مواد البناء هي السبب الرئيسي. في هذا الدرس، سنركز على أهم مادتين من مواد البناء التي قد تعيق نقل الإشارة. وفقًا لهذه المقالة المدونة من Signal Boostersأكثر مادتين إعاقة هما المعدن والخرسانة. 

• معدن - يُعدّ المعدن أقوى حاجز لإشارة الواي فاي. فهو أصعب المواد اختراقًا لأنه موصل للكهرباء. ما علاقة الكهرباء بشبكة الواي فاي؟ الموجات الراديوية كهرومغناطيسية، ما يعني أن المعدن قادر على امتصاصها. أي شيء يحتوي على معدن، مثل الستائر والأبواب والأثاث والمباني والجدران المعدنية، يُمكن أن يُضعف إشارة الواي فاي بشكل كبير أو يُوقفها تمامًا. كلما زادت كمية المعدن بين جهاز توجيه الواي فاي والجهاز المتصل، كلما ضعفت إشارة الواي فاي.
• خرسانة - لا يمتزج إشارة الواي فاي جيدًا مع الخرسانة نظرًا لكونها من أكثر مواد البناء سمكًا. ونتيجة لذلك، تواجه إشارة الواي فاي صعوبة في اختراق الجدران والأرضيات الخرسانية، خاصةً إذا كانت مُدعمة بشبكات معدنية. كلما زاد سمك الخرسانة، زادت صعوبة اختراق الإشارة لها، حتى مع استخدام مُقوّي إشارة الواي فاي. أجهزة إعادة إرسال أو توسيع نطاق شبكة الواي فاي

كيف يمكن الرؤية من حول الزوايا في الممرات؟
تُستخدم المرايا أحيانًا لرؤية ما وراء الزوايا، خاصةً في المناطق المزدحمة كالممرات الضيقة والأزقة الضيقة ومداخل السيارات التي يصعب رؤيتها. ويمكن للمرآة الموضوعة في مكان مناسب أن تُمكّننا من رؤية الأشياء التي لا تقع ضمن مجال رؤيتنا المباشر. الضوء والراديو وجميع الإشعاعات الكهرومغناطيسية عبارة عن موجات تنتقل في خطوط مستقيمة.

تحدي التصميم: تحدي اكتشاف المحطة مع وجود عقبات

بصفتكم فريقًا من مهندسي الاتصالات، تتمثل مهمتكم في تصميم متاهة تمثل مدينة مزودة بشبكة خلوية وعوائق، بما في ذلك محطات خلوية متعددة. ستستخدمون أشعة الليزر لمحاكاة البيانات المنتقلة عبر الموجات الراديوية، والمرايا لإعادة توجيه تلك البيانات في أرجاء المدينة. يكمن التحدي في توجيه "البيانات" عبر المتاهة للوصول إلى المحطات الخلوية مع تجنب العوائق.

المعايير

• يجب أن تتضمن خريطة مسارك خمسة معالم سياحية حقيقية من مدينتك، مع تحديد مواقعها الصحيحة بالنسبة لبعضها البعض.
• يجب أن يحتوي مسارك على حد أدنى من عائقين (يضعهما المعلم في مسارك).
• يجب أن يحتوي مسارك على 3 أبراج على الأقل (حدد مكان وضع الأبراج بحيث تتجنب الحواجز). 
• يجب أن يصيب شعاع الليزر جميع أبراج الاتصالات الخلوية الخاصة بك ويتجنب العائقين. 

القيود

• يجب أن يكون حجم المتاهة محصوراً داخل الخريطة
• استخدم ما لا يزيد عن 10 مرايا لإعادة توجيه الشعاع حول الحواجز

حلول سكتش

معايير علوم الجيل التالي (NGSS)

• PS4.A: خصائص الموجة – يستكشف الطلاب كيفية انحناء موجات الراديو وانعكاسها ونقل البيانات، مما يرتبط مباشرة بسلوك الموجات الكهرومغناطيسية.
• PS4.C: تقنيات المعلومات والأجهزة - إن استخدام الليزر والمرايا لنمذجة نقل البيانات يعكس كيفية استخدام المهندسين للموجات في الاتصالات.
• ETS1.A: تعريف وتحديد المشكلات الهندسية - يحدد الطلاب العقبات في متاهتهم ويصممون حلولاً لها.
• ETS1.B: تطوير الحلول الممكنة – تقوم الفرق بتبادل الأفكار حول وضع المرايا للتغلب على العوائق.
• ETS1.C: تحسين حل التصميم - يقوم الطلاب باختبار وتصميم وتحسين تصميمات المتاهة الخاصة بهم لضمان وصول البيانات إلى جميع الأبراج.

معايير ISTE للطلاب

• 1.4 مصمم مبتكر – يقوم المتعلمون بتصميم واختبار شبكات الاتصال باستخدام أساليب حل المشكلات الإبداعية.
• 1.5 المفكر الحسابي – يقوم الطلاب بنمذجة كيفية انتقال البيانات عبر الشبكات، وتطبيق خطوات منطقية للتغلب على العقبات.
• 1.7 المتعاون العالمي – من خلال ربط الدرس بشبكات الهاتف المحمول في العالم الحقيقي، يرى الطلاب كيف تؤثر هندسة الاتصالات على المجتمعات في جميع أنحاء العالم.

أهداف اليونسكو للتنمية المستدامة (SDGs)

• الهدف 9 من أهداف التنمية المستدامة: الصناعة والابتكار والبنية التحتية – يتعلم الطلاب كيف تدعم شبكات الاتصالات البنية التحتية الحديثة.
• الهدف الثامن من أهداف التنمية المستدامة: العمل اللائق والنمو الاقتصادي – يسلط الضوء على دور الاتصالات في تمكين النشاط الاقتصادي والتواصل.
• الهدف 4: جودة التعليم – يوفر فرصاً متكافئة للوصول إلى مفاهيم العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات من خلال التعلم العملي القائم على الاستقصاء.