A fejlődésnek köszönhetően sok olyan eszközt és eszközt kaptunk, amelyek megkönnyítik az életünket, és amelyek új technológiák feltalálásán keresztül működnek. A kommunikáció területén nem csak az információ vezeték nélküli csatornán keresztül történő továbbítása jelentett áttörést, hanem a különféle eszközök vezetékes kapcsolat hiányában történő szinkronizálása is.
Mi az a vezeték nélküli adatátvitel?
A kérdésre a válasz egyszerű: a BPD az információ átvitele egyik eszközről a másikra, amelyek bizonyos távolságra vannak, vezetékes kapcsolat nélkül.
A hanginformációk rádiócsatornán keresztüli továbbításának technológiáját a 19. század végén kezdték alkalmazni. Azóta nagyszámú rádiókommunikációs rendszer jelent meg, amelyeket otthoni, irodai vagy üzleti berendezések gyártása során használnak.
Többféle módon szinkronizálhatja az eszközöket az adatátvitelhez. Mindegyiket egy adott területen használják, és egyedi tulajdonságokkal rendelkeznek. Vezeték nélküli átviteli hálózatokaz adatok jellemzőikben különböznek, így az eszközök közötti minimális és maximális távolság az információátviteli technológia típusától függően eltérő lesz.
Az eszközök vezeték nélküli szinkronizálásához speciális adapterek vannak telepítve, amelyek alkalmasak információk küldésére és fogadására. Itt beszélhetünk egy okostelefonba épített kis modulról és egy keringő műholdról is. A vevő és az adó különböző típusú eszközök lehetnek. Az átvitel különböző frekvenciájú és tartományú csatornákon keresztül történik. Hadd tartsuk részletesebben a különféle vezeték nélküli szinkronizálási típusok megvalósításának sajátosságait.
Vezeték nélküli csatornák osztályozása
Az átviteli közeg természetétől függően négyféle vezeték nélküli adatátvitel létezik.
Mobil rádiócsatornák
Az adatok vezeték nélkül továbbíthatók az adóról a vevőre. Az adó egy meghatározott frekvenciájú és amplitúdójú rádióimpulzust generál, az oszcilláció kisugárzik a térbe. A vevő megszűri és feldolgozza a jelet, majd a szükséges információkat kinyeri. A rádióhullámokat részben elnyeli a légkör, így ezt a kommunikációt torzíthatja a magas páratartalom vagy az eső. A mobilkommunikáció pontosan rádióhullám-szabványok alapján működik, a vezeték nélküli adatátviteli csatornák információátviteli sebességükben és működési frekvenciatartományában különböznek egymástól. Az adatátvitel rádiófrekvenciás kategóriájába tartozik a Bluetooth, az eszközök közötti vezeték nélküli adatcsere technológia. NÁL NÉLOroszország a következő protokollokat használja:
- GSM. Ez egy globális cellás kommunikációs rendszer. Frekvencia - 900/1800 MHz, maximális adatátviteli sebesség - 270 Kbps.
- CDMA. Ez a szabvány biztosítja a legjobb kommunikációs minőséget. Működési frekvencia - 450 MHz.
- UMTS. Két működési frekvenciasávja van: 1885-2012 MHz és 2110-2200 MHz.
Műholdas csatornák
Az információtovábbítás ezen módja egy olyan műhold használata, amelyen speciális berendezéssel ellátott antenna van felszerelve. A jel az előfizetőtől a legközelebbi földi állomásra érkezik, majd a jelet átirányítja a műholdra. Innen az információ a vevőhöz, egy másik földi állomáshoz kerül. A műholdas kommunikációt televíziós és rádiós műsorszórás biztosítására használják. A műholdas telefon a mobilállomásoktól távoli bármely helyen használható.
Infravörös csatornák
A kommunikáció létrejön a vevő és az adó között, amelyek közel vannak egymástól. Egy ilyen vezeték nélküli adatátviteli csatorna LED-sugárzással működik. A kommunikáció lehet kétirányú vagy sugárzott.
Lézercsatornák
A működési elv ugyanaz, mint az előző verzióban, csak LED-ek helyett lézersugarat használnak. Az objektumoknak közel kell lenniük egymáshoz.
A vezeték nélküli adatátviteli adathordozók sajátosságaikban különböznek. A fő megkülönböztető jellemzők a hatótávolság és a terjedelem.
Technológiák és szabványokvezeték nélküli adatátvitel
Az információs technológia jelenleg gyors ütemben fejlődik. Ma már lehetséges az információ továbbítása rádióhullámok, infravörös vagy lézersugárzás segítségével. Ez az információcsere-módszer sokkal kényelmesebb, mint a vezetékes típusú szinkronizálás. A tartomány a technológiától függően eltérő lehet.
Íme néhány példa:
- Personal Area Networks (WPAN). A perifériás berendezéseket ezekkel a szabványokkal kell csatlakoztatni. A vezeték nélküli egerek és billentyűzetek használata sokkal kényelmesebb, mint a vezetékes társaiké. A vezeték nélküli adatátviteli sebesség meglehetősen magas. A személyes hálózatok lehetővé teszik az intelligens otthoni rendszerek felszerelését, a vezeték nélküli tartozékok szinkronizálását kütyükkel. A Bluetooth és a ZigBee a PAN technológiák példái.
- A helyi hálózatok (WLAN) 802.11-es termékeken alapulnak. A Wi-Fi kifejezést ma már mindenki ismeri. Ezt a nevet eredetileg a 802.11 szabványsorozat termékei kapták, most pedig ez a kifejezés a család bármely szabványának megfelelő termékre vonatkozik. A WLAN hálózatok a WPAN-hoz képest nagyobb működési sugarat képesek létrehozni, és a védelem szintje is nőtt.
- Városi léptékű hálózatok (WMAN). Az ilyen hálózatok ugyanazon az elven működnek, mint a Wi-Fi. Ennek a vezeték nélküli adatátviteli rendszernek a megkülönböztető jellemzője a területek szélesebb köre, amelyhez többen csatlakozhatnak.vevőkészülékek. A WMAN ugyanaz a Wi Max technológia, amely szélessávú kapcsolatot biztosít.
- Széles kiterjedésű hálózatok (WWAN) – GPRS, EDGE, HSPA, LTE. Az ilyen típusú hálózatok csomagkapcsolt adatátvitel vagy áramkörkapcsolás alapján működhetnek.
A hálózatok műszaki jellemzőiben mutatkozó különbségek határozzák meg alkalmazásuk körét. Ha figyelembe vesszük a vezeték nélküli hálózatok általános tulajdonságait, akkor a következő kategóriákat különböztethetjük meg:
- vállalati hálózatok – ugyanazon a vállalaton belüli objektumok összekapcsolására szolgál;
- operátori hálózatok – a távközlési szolgáltatók hozzák létre szolgáltatásnyújtás céljából.
Ha a vezeték nélküli adatátviteli protokollokat vesszük figyelembe, akkor a következő kategóriák különböztethetők meg:
- IEEE 802.11a, b, n, g, y. Ezeket a protokollokat általában a Wi-Fi általános marketingnév alatt kombinálják. A protokollok különböznek a kommunikációs tartományban, a működési frekvencia tartományban és az adatátviteli sebességben.
- IEEE 802.15.1. A szabvány keretein belül az adatok továbbítása Bluetooth technológián keresztül történik.
- IEEE 802.15.4. Szabvány a ZigBee technológián keresztüli vezeték nélküli szinkronizáláshoz.
- IEEE 802.16. Távközlési technológiai szabvány WiMax, amelyre jellemző a széles választék. A WiMax funkcionálisan hasonló az LTE technológiához.
Jelenleg a 802.11 és a 802.15.1 a legnépszerűbb vezeték nélküli adatátviteli protokollok. Ezen protokollok alapján a Wi-Fi és a Bluetooth technológiák működnek.
Bluetooth
Hozzáférési pont, ahogy az a helyzetA Wi-Fi bármilyen olyan eszköz lehet, amely speciális vezérlővel van felszerelve, amely pikonetet képez maga körül. Ez a pikonet több eszközt is tartalmazhat, ha szükséges, az adatátvitelhez hidakká kombinálhatók.
Egyes számítógépek és laptopok már rendelkeznek beépített Bluetooth-vezérlővel, ha ez a funkció nem elérhető, akkor USB-adaptereket használnak, amelyek az eszközhöz csatlakoznak, és lehetővé teszik a vezeték nélküli adatátvitelt.
A Bluetooth 2,4 GHz-es frekvenciát használ, miközben az energiafogyasztás a lehető legalacsonyabb. Ez a mutató tette lehetővé, hogy a technológia elfoglalja a rést az információs technológia területén. Az alacsony energiafogyasztás a gyenge adóteljesítménynek, a rövid hatótávnak és az alacsony adatátviteli sebességnek köszönhető. Ennek ellenére ezek a jellemzők elegendőnek bizonyultak különféle perifériák csatlakoztatásához és működtetéséhez. A Bluetooth technológia vezeték nélküli tartozékok széles választékát kínálja számunkra: fejhallgatók, hangszórók, egerek, billentyűzetek és egyebek.
A Bluetooth-vevőkészülékeknek 3 osztálya van:
- 1. osztály. A vezeték nélküli szinkronizálás hatótávolsága elérheti a 100 m-t. Az ilyen típusú eszközöket általában ipari méretekben használják.
- 2. osztály. A hatótávolság 10 m. Az ebbe az osztályba tartozó eszközök a legelterjedtebbek. A legtöbb vezeték nélküli tartozék ebbe a kategóriába tartozik.
- 3. osztály. Hatótávolság - 1 méter. Az ilyen vevőegységeket játékkonzolokba vagy néhány fejhallgatóba helyezik, amikor nincs értelme az adót és a vevőt egymástól távolítani.
A Bluetooth vezeték nélküli átviteli rendszer nagyon kényelmes eszköz kommunikációhoz. A chipek költsége meglehetősen alacsony, így a berendezés vezeték nélküli kapcsolattal való felszerelése nem befolyásolja jelentősen az áremelkedést.
Wi-Fi
A Bluetooth mellett a Wi-Fi technológia is ugyanolyan általánossá vált a vezeték nélküli kommunikációs technológiák területén. A népszerűség azonban nem jött el azonnal. A Wi-Fi technológia fejlesztése a 80-as években kezdődött, de a végleges verziót csak 1997-ben mutatták be. Az Apple úgy döntött, hogy laptopjain használja az új opciót. Így jelentek meg az első hálózati kártyák az iBookban.
A Wi-Fi technológia működési elve a következő: a készülékbe egy chip van beépítve, amely megbízható vezeték nélküli szinkronizálást tud biztosítani egy másik chippel. Ha kettőnél több eszköz van, akkor hozzáférési pontot kell használnia.
A Wi-Fi hotspot a helyhez kötött útválasztó vezeték nélküli analógja. Az utóbbitól eltérően a csatlakozás vezetékek részvétele nélkül, rádióhullámok segítségével történik. Ez lehetővé teszi több eszköz egyidejű csatlakoztatását. Ne felejtse el, hogy nagyszámú eszköz használata esetén az adatátviteli sebesség jelentősen csökken. A hálózati adatok védelme érdekében a Wi-Fi hozzáférési pontok biztonságosakTitkosítás. Jelszó megadása nélkül nem lehet csatlakozni egy ilyen adatforráshoz.
A Wi-Fi technológia első szabványát 1997-ben fogadták el, de soha nem terjedt el széles körben, mert az adatátviteli sebesség túl alacsony volt. Később jöttek a 802, 11a és 802, 11b szabványok. Az első 54 Mb / s átviteli sebességet adott, de 5 GHz-es frekvencián működött, ami nem mindenhol megengedett. A második lehetőség lehetővé tette a hálózatok számára, hogy legfeljebb 11 Mb / s sebességgel továbbítsanak adatokat, ami nem volt elég. Aztán jött a standard 802, 11g. Egyesítette a korábbi lehetőségek előnyeit, meglehetősen nagy sebességet biztosítva 2,4 GHz-es működési frekvencián. A 802, 11y szabvány a 802, 11g analógja, nagy hálózati lefedettségi távolsággal rendelkezik (nyílt térben akár 5 km).
LTE
Ez a szabvány jelenleg a legígéretesebb a többi globális hálózat mellett. A mobil szélessáv biztosítja a legmagasabb vezeték nélküli csomagkapcsolt adatátviteli sebességet. Ami a működési frekvenciasávot illeti, minden nem egyértelmű. Az LTE szabvány nagyon rugalmas, a hálózatok az 1,4 és 20 MHz közötti frekvenciatartományban épülhetnek fel.
A hálózatok hatótávolsága a bázisállomás magasságától függ, és elérheti a 100 km-t. A hálózatokhoz való csatlakozás lehetőségét számos kütyü biztosítja: okostelefonok, táblagépek, laptopok, játékkonzolok és más eszközök, amelyek támogatják ezt a szabványt. Az eszközöknek integrált LTE-modullal kell rendelkezniük, amely a meglévő szabványokkal együtt működikGSM és 3G. Ha az LTE-kapcsolat megszakad, a készülék a kapcsolat megszakítása nélkül átvált a meglévő 3G- vagy GSM-hálózatokhoz.
Az adatátviteli sebességgel kapcsolatban a következőket lehet megjegyezni: a 3G hálózatokhoz képest többszörösére nőtt és elérte a 20 Mbit/s-ot. A nagyszámú LTE modullal felszerelt kütyü bevezetése biztosítja a technológia iránti keresletet. Új bázisállomásokat telepítenek, amelyek a nagyvárosoktól távoli településeken is nagy sebességű internet-hozzáférést biztosítanak.
Vegyük fontolóra a negyedik generációs hálózatok elvét. A vezeték nélküli csomagkapcsolt adatátvitel technológiája az IP protokollon keresztül valósul meg. A bázisállomás és a mobilállomás közötti gyors és stabil szinkronizálás érdekében mind a frekvencia, mind az idő duplex létrejön. A párosított frekvenciasávok kombinációinak nagy száma miatt az előfizetők szélessávú csatlakozása lehetséges.
Az LTE-hálózatok elterjedése csökkentette a mobilkommunikáció használati díjait. A hálózat széles skálája lehetővé teszi az üzemeltetők számára, hogy megtakarítsák a drága berendezéseket.
Adatkommunikációs eszközök
Mindennapi életünkben olyan eszközök vesznek körül bennünket, amelyek vezeték nélküli adatátviteli technológiákon alapulnak. Ezen túlmenően minden eszköz több, bizonyos szabványoknak megfelelő tevékenységmodullal rendelkezik. Példa: egy klasszikus okostelefon GSM-, 3G-, LTE-hálózatokat használ csomag- és hangadatok továbbítására, Wi-Fi-t használ az internet eléréséhez egy hozzáférési ponton keresztül, Bluetooth-on keresztül szinkronizálja az eszközt a tartozékokkal.
Vegyünk egy pillantást a legnépszerűbb vezeték nélküli adatátviteli eszközökre, amelyek mindenütt megtalálhatók:
- Wi-Fi router. Ez az eszköz több eszköz számára is képes internet-hozzáférést biztosítani. Maga az eszköz szinkronizálva van az internetes forrással vezetéken vagy egy mobilhálózat-szolgáltató SIM-kártyájával.
- Okostelefon. Univerzális kommunikációs eszköz, amely lehetővé teszi hanginformációk küldését, rövid szöveges üzenetek küldését, hozzáférést az internethez és szinkronizálást vezeték nélküli vagy vezetékes tartozékokkal.
- Táblaszámítógép. Funkcionálisan azonos lehet egy okostelefonnal. Megkülönböztető jellemzője a nagy képernyő, aminek köszönhetően a kütyü használata kényelmesebbé válik bizonyos típusú munkákhoz.
- Személyi számítógép. Teljes értékű helyhez kötött eszköz integrált operációs rendszerrel, amely lehetővé teszi az internetes hálózatokban való munkát, beleértve a vezeték nélküli hálózatokat is. A vezeték nélküli adatátvitel egy hozzáférési pontról a számítógépre általában egy USB-csatlakozón keresztül csatlakoztatható Wi-Fi-adapteren keresztül történik.
- Jegyzetfüzet. A személyi számítógép kisebb változata. A legtöbb laptop rendelkezik beépített Bluetooth- és Wi-Fi-vel, így további USB-adapterek nélkül is szinkronizálhat, így hozzáférhet az internethez és vezeték nélküli tartozékokat csatlakoztathat.
- Vezeték nélküli tartozékok és perifériák. Ebbe a kategóriába tartoznak a vezeték nélküli hangszórók, fejhallgatók, fejhallgatók, egerek,billentyűzetek és egyéb népszerű tartozékok, amelyek eszközökhöz vagy számítógépekhez csatlakoznak.
- TV vagy Smart-TV. Az operációs rendszerrel rendelkező tévé funkcionálisan hasonlít egy számítógépre, ezért a beépített vezeték nélküli modulok megléte elengedhetetlen hozzá.
- Játékkonzol. A szoftver telepítéséhez ez a modul vezeték nélküli internetkapcsolattal rendelkezik. A játékkonzolok Bluetooth technológián keresztül szinkronizálódnak az eszközzel.
- Vezeték nélküli berendezés „Okos otthon”. Nagyon összetett és sokoldalú rendszer, amely vezeték nélkül vezérelhető. Minden érzékelő és berendezés speciális jelátviteli modulokkal van felszerelve.
A vezeték nélküli technológia fejlődésével a régi eszközöket folyamatosan új, funkcionálisan hatékonyabb és praktikusabb eszközök váltják fel. A vezeték nélküli adatátviteli berendezések gyorsan és gyorsan változnak.
A vezeték nélküli hálózatok használatának kilátásai
A jelenlegi trend az, hogy a vezetékes berendezéseket újabb vezeték nélküli opciókra cserélik. Ez nemcsak a készülékek mobilitása miatt sokkal kényelmesebb, hanem a könnyű kezelhetőség miatt is.
A vezeték nélküli berendezések gyártása nemcsak a legújabb rendszerek bevezetését teszi lehetővé a kommunikációs eszközök világába, hanem azt is, hogy bármely helység szokásos átlagos lakosának házát a legújabb technológiával szereljék fel. Jelenleg csak magas jövedelműek élneknagyvárosi területek.
A vezeték nélküli rádiókommunikáció területét folyamatosan kutatják, melynek eredményeként olyan innovatív technológiák születnek, amelyek nagyobb termelékenységükben, alacsonyabb energiafogyasztásukban és praktikus használatukban különböznek elődeiktől. Az ilyen kutatások eredménye új berendezések megjelenése. A gyártók mindig érdeklődnek olyan termékek előállítása iránt, amelyek megfelelnek az innovatív technológiáknak.
A jobb hozzáférési pontok és a nagy teljesítményű bázisállomások lehetővé teszik az új technológiák alkalmazását mindenhol a nagyvállalatoknál. A berendezés távolról vezérelhető. Az oktatás területén a vezeték nélküli technológiák megkönnyíthetik a tanítási és ellenőrzési folyamatot. Egyes iskolák már megkezdik a mobil oktatási folyamat megvalósítását. Ez az interneten keresztüli videokommunikáción keresztüli távoktatásból áll. Ezek a példák csak a kezdeti lépések a társadalom átmenetében egy új szakaszba, amely a vezeték nélküli technológiákra épül.
Vezeték nélküli szinkronizálás előnyei
Ha összehasonlítja a vezetékes és a vezeték nélküli adatátvitelt, az utóbbi számos előnyét fedezheti fel:
- ne zavarja a vezetékeket;
- nagy adatsebesség;
- praktikusság és csatlakozási sebesség;
- a felszerelések mobilitása;
- nincs kopás vagy szakadás a csatlakozás;
- A vezeték nélküli csatlakozáshoz többféle lehetőség is használhatóegy eszköz;
- egyszerre több eszköz csatlakoztatásának lehetősége egy internet-hozzáférési ponthoz.
Emellett van néhány hátrány is:
- nagyszámú eszköz sugárzása káros hatással lehet az emberi egészségre;
- Ha különböző vezeték nélküli berendezések közel vannak egymáshoz, akkor interferenciák és kommunikációs hibák léphetnek fel.
A vezeték nélküli hálózatok széles körű használatának okai nyilvánvalóak. A folyamatos kapcsolattartásra a modern társadalom minden átlagos tagjának szüksége van.
Zárásként
A vezeték nélküli technológiák lehetőséget adtak a távközlési berendezések széles körű bevezetésére, amelyeket a világ minden országában tömegesen használnak. Az állandó fejlesztések és új felfedezések a vezeték nélküli kommunikáció területén egyre magasabb szintű kényelmet biztosítanak számunkra, és az innovatív eszközök segítségével végzett lakásfelújítás a legtöbb ember számára egyre megfizethetőbb.
