Datorită progresului, am primit multe dispozitive și dispozitive care ne fac viața mai ușoară, care funcționează prin inventarea noilor tehnologii. O descoperire în domeniul comunicațiilor a fost nu numai transmiterea de informații prin intermediul unui canal wireless, ci și sincronizarea diferitelor tipuri de dispozitive în absența unei conexiuni prin cablu.
Ce este transmisia de date fără fir?
Răspunsul la această întrebare este simplu: BPD este transferul de informații de la un dispozitiv la altul, care se află la o anumită distanță, fără o conexiune prin cablu.
Tehnologia de transmitere a informațiilor vocale pe un canal radio a început să fie folosită la sfârșitul secolului al XIX-lea. De atunci, au apărut un număr mare de sisteme de comunicații radio, care au devenit folosite la fabricarea de echipamente pentru casă, birou sau afaceri.
Există mai multe moduri de sincronizare a dispozitivelor pentru transferul de date. Fiecare dintre ele este utilizat într-o zonă specifică și are proprietăți individuale. Rețele de transmisie fără firdatele diferă în funcție de caracteristicile lor, astfel încât distanța minimă și maximă dintre dispozitive, în funcție de tipul de tehnologie de transmitere a informațiilor, va fi diferită.
Pentru a sincroniza dispozitivele prin aer, sunt instalate adaptoare speciale care sunt capabile să trimită și să primească informații. Aici putem vorbi atât despre un mic modul care este încorporat într-un smartphone, cât și despre un satelit în orbită. Receptorul și transmițătorul pot fi diferite tipuri de dispozitive. Transmisia se realizează prin canale de frecvențe și intervale diferite. Să ne oprim mai în detaliu asupra specificului implementării diferitelor tipuri de sincronizare fără fir.
Clasificarea canalelor wireless
În funcție de natura mediului de transmisie, există patru tipuri de transmisii de date fără fir.
Canale radio celulare
Datele sunt transmise fără fir de la transmițător la receptor. Emițătorul generează un impuls radio cu o anumită frecvență și amplitudine, oscilația este radiată în spațiu. Receptorul filtrează și prelucrează semnalul, după care sunt extrase informațiile necesare. Undele radio sunt parțial absorbite de atmosferă, astfel încât această comunicare poate fi distorsionată de umiditatea ridicată sau de ploaie. Comunicația mobilă funcționează exact pe baza standardelor undelor radio; canalele de transmisie de date fără fir diferă în ceea ce privește viteza de transfer de informații și intervalul de frecvență de operare. Categoria de frecvență radio a transmisiei de date include Bluetooth, o tehnologie pentru schimbul de date fără fir între dispozitive. LARusia folosește următoarele protocoale:
- GSM. Acesta este un sistem global de comunicații celulare. Frecvență - 900/1800 MHz, rata maximă de transfer de date - 270 Kbps.
- CDMA. Acest standard oferă cea mai bună calitate a comunicațiilor. Frecvența de operare - 450 MHz.
- UMTS. Are două benzi de frecvență de funcționare: 1885-2012 MHz și 2110-2200 MHz.
Canale prin satelit
Această metodă de transmitere a informațiilor constă în folosirea unui satelit pe care este instalată o antenă cu echipament special. Semnalul vine de la abonat la cea mai apropiată stație de sol, apoi semnalul este redirecționat către satelit. De acolo, informația este trimisă către receptor, o altă stație la sol. Comunicațiile prin satelit sunt folosite pentru a furniza transmisii de televiziune și radio. Un telefon prin satelit poate fi folosit în orice punct la distanță de stațiile celulare.
Canale cu infraroșu
Se stabilește comunicarea între receptor și transmițător, care se află la o distanță apropiată unul de celăl alt. Un astfel de canal pentru transmisia de date fără fir funcționează prin intermediul radiației LED. Comunicarea poate fi bidirecțională sau difuzată.
Canale laser
Principiul de funcționare este același ca în versiunea anterioară, în locul LED-urilor se folosește doar un fascicul laser. Obiectele trebuie să fie în imediata apropiere unele de altele.
Media de transmisie fără fir diferă în ceea ce privește specificul lor. Principalele caracteristici distinctive sunt gama și domeniul de aplicare.
Tehnologii și standardetransmisie de date fără fir
Tehnologia informației se dezvoltă în prezent într-un ritm rapid. Acum este posibil să se transmită informații folosind unde radio, radiații infraroșii sau laser. Această metodă de schimb de informații este mult mai convenabilă decât tipul de sincronizare cu fir. Intervalul va diferi în funcție de tehnologie.
Iată câteva exemple:
- Rețele de zonă personale (WPAN). Echipamentele periferice sunt conectate folosind aceste standarde. Utilizarea mouse-urilor și tastaturi fără fir este mult mai convenabilă decât a omologilor cu fir. Viteza de transfer de date wireless este destul de mare. Rețelele personale vă permit să echipați sisteme de casă inteligente, să sincronizați accesoriile wireless cu gadgeturi. Bluetooth și ZigBee sunt exemple de tehnologii PAN.
- Rețelele locale (WLAN) se bazează pe produse 802.11. Termenul Wi-Fi este acum cunoscut de toată lumea. Acest nume a fost dat inițial produselor din seria standard 802.11, iar acum acest termen se referă la produsele din orice standard din această familie. Rețelele WLAN sunt capabile să creeze o rază de lucru mai mare în comparație cu WPAN, iar nivelul de protecție a crescut, de asemenea.
- Rețele la scară urbană (WMAN). Astfel de rețele funcționează pe același principiu ca și Wi-Fi. O caracteristică distinctivă a acestui sistem de transmisie de date fără fir este o gamă mai largă de teritorii; un număr mai mare se poate conecta la această rețea.receptori. WMAN este aceeași tehnologie Wi Max care oferă conectivitate în bandă largă.
- Wide Area Networks (WWAN) - GPRS, EDGE, HSPA, LTE. Rețelele de acest tip pot funcționa pe baza datelor de pachete sau a comutării circuitelor.
Diferențele în caracteristicile tehnice ale rețelelor determină domeniul de aplicare a acestora. Dacă luăm în considerare proprietățile generale ale rețelelor fără fir, atunci putem distinge următoarele categorii:
- rețele corporative - folosite pentru a conecta obiecte în cadrul aceleiași companii;
- rețele de operator - sunt create de operatorii de telecomunicații pentru a furniza servicii.
Dacă luăm în considerare protocoalele de transfer de date fără fir, atunci se pot distinge următoarele categorii:
- IEEE 802.11a, b, n, g, y. Aceste protocoale sunt de obicei combinate sub denumirea comună de marketing Wi-Fi. Protocoalele diferă în ceea ce privește domeniul de comunicare, intervalul de frecvență de operare și rata de transfer de date.
- IEEE 802.15.1. În cadrul standardului, datele sunt transmise prin tehnologia Bluetooth.
- IEEE 802.15.4. Standard pentru sincronizarea fără fir prin tehnologia ZigBee.
- IEEE 802.16. Standardul de tehnologie de telecomunicații WiMax, care se caracterizează printr-o gamă largă. WiMax este similar din punct de vedere funcțional cu tehnologia LTE.
În prezent, 802.11 și 802.15.1 sunt cele mai populare dintre toate protocoalele de transfer de date fără fir. Pe baza acestor protocoale funcționează tehnologiile Wi-Fi și Bluetooth.
Bluetooth
Punctul de acces, așa cum este cazulWi-Fi poate fi orice dispozitiv echipat cu un controler special care formează un piconnet în jurul său. Acest piconet poate include mai multe dispozitive, dacă se dorește, acestea pot fi combinate în poduri pentru transmiterea datelor.
Unele computere și laptop-uri au deja un controler Bluetooth încorporat, dacă această funcție nu este disponibilă, atunci se folosesc adaptoare USB care se conectează la dispozitiv și îi oferă posibilitatea de a transmite date fără fir.
Bluetooth folosește o frecvență de 2,4 GHz, în timp ce consumul de energie este cât se poate de redus. Acest indicator a permis tehnologiei să-și ocupe nișa în domeniul tehnologiei informației. Consumul redus de energie se datorează puterii slabe a transmițătorului, razei scurte și ratei scăzute de date. În ciuda acestui fapt, aceste caracteristici s-au dovedit a fi suficiente pentru conectarea și funcționarea diferitelor tipuri de echipamente periferice. Tehnologia Bluetooth ne-a oferit o mare varietate de accesorii wireless: căști, difuzoare, șoareci, tastaturi și multe altele.
Există 3 clase de receptoare Bluetooth:
- clasa I. Raza de sincronizare wireless poate ajunge la 100 m. Dispozitivele de acest tip sunt utilizate, de regulă, la scară industrială.
- clasa a II-a. Raza de acțiune este de 10 m. Dispozitivele din această clasă sunt cele mai comune. Cele mai multe accesorii wireless se încadrează în această categorie.
- clasa a treia. Raza de acțiune - 1 metru. Astfel de receptoare sunt plasate în console de jocuri sau în unele căști atunci când nu are sens să depărtezi emițătorul și receptorul.
Sistemul de transmisie fără fir Bluetooth este foarte convenabil pentru comunicarea cu dispozitivul. Costul cipurilor este destul de mic, așa că dotarea echipamentului cu o conexiune wireless nu afectează în mare măsură creșterea prețului.
Wi-Fi
Alături de Bluetooth, tehnologia Wi-Fi a devenit la fel de omniprezentă în domeniul tehnologiilor de comunicare fără fir. Cu toate acestea, popularitatea nu a venit la ea imediat. Dezvoltarea tehnologiei Wi-Fi a început în anii 80, dar versiunea finală a fost prezentată abia în 1997. Apple a decis să folosească noua opțiune pe laptopurile sale. Așa au apărut primele carduri de rețea în iBook.
Principiul de funcționare al tehnologiei Wi-Fi este următorul: un cip este încorporat în dispozitiv, care poate asigura o sincronizare wireless fiabilă cu un alt cip de același cip. Dacă există mai mult de două dispozitive, atunci trebuie să utilizați un punct de acces.
Un hotspot Wi-Fi este un analog wireless al unui router staționar. Spre deosebire de acesta din urmă, conexiunea se realizează fără participarea firelor, prin intermediul undelor radio. Acest lucru face posibilă conectarea mai multor dispozitive simultan. Nu uitați că atunci când utilizați un număr mare de dispozitive, viteza de transfer de date va fi redusă semnificativ. Pentru a vă proteja datele din rețea, punctele de acces Wi-Fi se asigurăcriptare. Nu va fi posibilă conectarea la o astfel de sursă de date fără a introduce o parolă.
Primul standard pentru tehnologia Wi-Fi a fost adoptat în 1997, dar nu s-a răspândit niciodată, deoarece rata de transfer de date era prea mică. Mai târziu au apărut standardele 802, 11a și 802, 11b. Primul a dat o rată de transfer de 54 Mb/s, dar a funcționat la o frecvență de 5 GHz, ceea ce nu este permis peste tot. A doua opțiune permitea rețelelor să transmită date la o viteză maximă de 11 Mb/s, ceea ce nu era suficient. Apoi a venit standardul 802, 11g. El a combinat avantajele opțiunilor anterioare, oferind o viteză destul de mare la o frecvență de operare de 2,4 GHz. Standardul 802, 11y este un analog cu 802, 11g, are o distanță mare de acoperire a rețelei (până la 5 km în spațiu deschis).
LTE
Acest standard este în prezent cel mai promițător împreună cu alte rețele globale. Banda largă mobilă oferă cea mai mare rată de transmisie wireless pentru pachete de date. În ceea ce privește banda de frecvență de funcționare, totul este ambiguu. Standardul LTE este foarte flexibil, rețelele pot fi bazate în intervalul de frecvență de la 1,4 la 20 MHz.
Raza de acțiune a rețelelor depinde de înălțimea stației de bază și poate ajunge la 100 km. Capacitatea de conectare la rețele este asigurată de un număr mare de gadget-uri: smartphone-uri, tablete, laptopuri, console de jocuri și alte dispozitive care acceptă acest standard. Dispozitivele trebuie să aibă un modul LTE integrat care funcționează împreună cu standardele existenteGSM și 3G. Dacă conexiunea LTE este întreruptă, dispozitivul va comuta la accesul existent la rețelele 3G sau GSM fără a întrerupe conexiunea.
În ceea ce privește rata de transfer de date, se remarcă următoarele: față de rețelele 3G, aceasta a crescut de mai multe ori și a ajuns la 20 Mbit/s. Introducerea unui număr mare de gadgeturi echipate cu module LTE asigură cererea pentru această tehnologie. Sunt instalate noi stații de bază care oferă acces la internet de mare viteză chiar și în așezări îndepărtate de mega-orase.
Să luăm în considerare principiul rețelelor de a patra generație. Tehnologia transmisiei wireless de pachete de date se realizează prin intermediul protocolului IP. Pentru o sincronizare rapidă și stabilă între stația de bază și stația mobilă, se formează atât duplexul de frecvență, cât și de timp. Datorită numărului mare de combinații de benzi de frecvență pereche, este posibilă conexiunea în bandă largă a abonaților.
Răspândirea rețelelor LTE a redus tarifele pentru utilizarea comunicațiilor mobile. Gama largă a rețelei permite operatorilor să economisească la echipamente scumpe.
Dispozitive de comunicare de date
În viața noastră de zi cu zi, suntem înconjurați de dispozitive care funcționează pe baza tehnologiilor de transmitere a datelor fără fir. Mai mult, fiecare dispozitiv are mai multe module de activitate de anumite standarde. Exemplu: un smartphone clasic folosește rețele GSM, 3G, LTE pentru a transmite pachete și date vocale, Wi-Fi pentru a accesa Internetul printr-un punct de acces, Bluetooth pentru a sincroniza dispozitivul cu accesorii.
Să aruncăm o privire la cele mai populare dispozitive de transmisie de date fără fir care sunt omniprezente:
- Router Wi-Fi. Acest dispozitiv este capabil să ofere acces la Internet pentru mai multe dispozitive. Dispozitivul în sine este sincronizat cu sursa de Internet prin cablu sau folosind o cartelă SIM de la un operator de rețea mobilă.
- Smartphone. Un instrument de comunicare universal care vă permite să trimiteți informații vocale, să trimiteți mesaje text scurte, să accesați Internetul și să vă sincronizați cu accesorii fără fir sau cu fir.
- Tablet computer. Din punct de vedere funcțional, poate fi identic cu un smartphone. O caracteristică distinctivă este ecranul mare, datorită căruia utilizarea gadgetului devine mai confortabilă pentru anumite tipuri de muncă.
- Computer personal. Un dispozitiv staționar cu drepturi depline, cu un sistem de operare integrat, care vă permite să lucrați în rețele de internet, inclusiv în cele wireless. Transferul wireless de date către un computer de la un punct de acces se realizează de obicei printr-un adaptor Wi-Fi care se conectează printr-un conector USB.
- Notebook. O versiune mai mică a computerului personal. Majoritatea laptopurilor au Bluetooth și Wi-Fi încorporate, permițându-vă să vă sincronizați pentru a accesa internetul și a conecta accesorii wireless fără adaptoare USB suplimentare.
- Accesorii și periferice wireless. Această categorie include difuzoare wireless, căști, căști, șoareci,tastaturi și alte accesorii populare care se conectează la dispozitive sau computere.
- TV sau Smart-TV. Un televizor cu sistem de operare seamănă funcțional cu un computer, așa că prezența modulelor wireless încorporate este o necesitate pentru acesta.
- Consola de jocuri. Pentru a instala software-ul, acest gadget are o conexiune la internet wireless. Consolele de jocuri sunt sincronizate cu dispozitivul prin tehnologia Bluetooth.
- Echipament wireless „Acasă inteligentă”. Un sistem foarte complex și versatil care este controlat fără fir. Toți senzorii și echipamentele sunt echipate cu module speciale pentru transmiterea semnalului.
Odată cu îmbunătățirea tehnologiei wireless, dispozitivele vechi sunt în mod constant înlocuite cu dispozitive noi, care sunt funcțional mai eficiente și mai practice. Echipamentele de transmisie de date fără fir se schimbă și se schimbă rapid.
Perspective pentru utilizarea rețelelor wireless
Tendința actuală este de a înlocui echipamentele cu fir cu opțiuni wireless mai noi. Acest lucru este mult mai convenabil nu numai datorită mobilității dispozitivelor, ci și în ceea ce privește ușurința în utilizare.
Producția de echipamente wireless va permite nu doar introducerea celor mai noi sisteme în lumea dispozitivelor de comunicație, ci și dotarea locuințelor unui rezident mediu standard al oricărei localități cu cea mai recentă tehnologie. În prezent, locuiesc doar persoane cu un nivel ridicat de venitzone metropolitane.
Domeniul comunicațiilor radio wireless este cercetat constant, rezultând tehnologii inovatoare care se deosebesc de predecesorii lor prin productivitate mai mare, consum redus de energie și caracter practic în utilizare. Rezultatul unor astfel de cercetări este apariția unor noi echipamente. Producătorii sunt întotdeauna interesați să producă produse care să îndeplinească tehnologii inovatoare.
Puncte de acces mai bune și stații de bază puternice vor permite noilor tehnologii să fie utilizate peste tot în întreprinderile mari. Echipamentul poate fi controlat de la distanță. În domeniul educației, tehnologiile wireless pot facilita procesul de predare și control. Unele școli încep deja să implementeze procesul de educație mobilă. Constă în învățarea la distanță prin comunicare video prin internet. Aceste exemple sunt doar pasul inițial în tranziția societății la o nouă etapă, care va fi construită pe baza tehnologiilor wireless.
Avantaje de sincronizare wireless
Dacă comparați transmisia de date cu fir și fără fir, puteți identifica multe avantaje ale acesteia din urmă:
- nu interfera cu firele;
- rată mare de date;
- practicitate și viteza conexiunii;
- mobilitatea utilizării echipamentelor;
- fără uzură sau conexiune întreruptă;
- Este posibil să utilizați mai multe opțiuni pentru conexiunea wirelessun dispozitiv;
- abilitatea de a conecta mai multe dispozitive simultan la un punct de acces la Internet.
Pe lângă aceasta, există câteva dezavantaje:
- radiația de la un număr mare de dispozitive poate afecta negativ sănătatea umană;
- Când diverse echipamente wireless sunt apropiate, există posibilitatea de interferență și defecțiuni de comunicare.
Motivele pentru utilizarea pe scară largă a rețelelor wireless sunt evidente. Nevoia de a rămâne mereu în legătură este nevoie de orice membru obișnuit al societății moderne.
În încheiere
Tehnologiile wireless au oferit o oportunitate pentru introducerea pe scară largă a echipamentelor de telecomunicații, care sunt utilizate masiv în toate țările lumii. Îmbunătățirile constante și noi descoperiri în domeniul comunicațiilor fără fir ne oferă un nivel din ce în ce mai mare de confort, iar îmbunătățirea locuinței cu ajutorul dispozitivelor inovatoare devine din ce în ce mai accesibilă pentru majoritatea oamenilor.
