Transmisi data tanpa wayar: jenis, teknologi dan peranti

2024 Pengarang: Angel Austin | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2023-12-17 05:36

Terima kasih kepada kemajuan, kami telah menerima banyak peranti dan peranti yang menjadikan hidup kami lebih mudah, yang berfungsi melalui ciptaan teknologi baharu. Satu kejayaan dalam bidang komunikasi bukan sahaja penghantaran maklumat melalui saluran wayarles, tetapi juga penyegerakan pelbagai jenis peranti tanpa adanya sambungan berwayar.

Apakah itu penghantaran data tanpa wayar?

Jawapan kepada soalan ini mudah: BPD ialah pemindahan maklumat dari satu peranti ke peranti lain, yang berada pada jarak tertentu, tanpa sambungan berwayar.

Teknologi penghantaran maklumat suara melalui saluran radio mula digunakan pada akhir abad ke-19. Sejak itu, sejumlah besar sistem komunikasi radio telah muncul, yang telah digunakan dalam pembuatan peralatan untuk rumah, pejabat atau perniagaan.

Terdapat beberapa cara untuk menyegerakkan peranti untuk pemindahan data. Setiap daripada mereka digunakan di kawasan tertentu dan mempunyai sifat individu. Rangkaian penghantaran tanpa wayardata berbeza dalam cirinya, jadi jarak minimum dan maksimum antara peranti, bergantung pada jenis teknologi penghantaran maklumat, akan berbeza.

Untuk menyegerakkan peranti melalui udara, penyesuai khas dipasang yang mampu menghantar dan menerima maklumat. Di sini kita boleh bercakap tentang kedua-dua modul kecil yang dibina ke dalam telefon pintar, dan satelit yang mengorbit. Penerima dan pemancar boleh terdiri daripada pelbagai jenis peranti. Penghantaran dijalankan melalui saluran frekuensi dan julat yang berbeza. Mari kita bincang dengan lebih terperinci tentang spesifik pelaksanaan pelbagai jenis penyegerakan wayarles.

Pengkelasan saluran wayarles

Bergantung pada sifat medium penghantaran, terdapat empat jenis penghantaran data wayarles.

Saluran radio selular

Data dihantar secara wayarles daripada pemancar ke penerima. Pemancar menjana nadi radio dengan frekuensi dan amplitud tertentu, ayunan dipancarkan ke angkasa. Penerima menapis dan memproses isyarat, selepas itu maklumat yang diperlukan diekstrak. Gelombang radio sebahagiannya diserap oleh atmosfera, jadi komunikasi ini mungkin diherotkan oleh kelembapan atau hujan yang tinggi. Komunikasi mudah alih berfungsi dengan tepat berdasarkan piawaian gelombang radio; saluran penghantaran data wayarles berbeza dalam kelajuan pemindahan maklumat dan julat frekuensi operasi. Kategori frekuensi radio penghantaran data termasuk Bluetooth, teknologi untuk pertukaran data tanpa wayar antara peranti. ATRusia menggunakan protokol berikut:

• GSM. Ini adalah sistem komunikasi selular global. Kekerapan - 900/1800 MHz, kadar pemindahan data maksimum - 270 Kbps.
• CDMA. Piawaian ini menyediakan kualiti komunikasi yang terbaik. Kekerapan operasi - 450 MHz.
• UMTS. Ia mempunyai dua jalur frekuensi operasi: 1885-2012 MHz dan 2110-2200 MHz.

Saluran satelit

Kaedah penghantaran maklumat ini adalah dengan menggunakan satelit di mana antena dengan peralatan khas dipasang. Isyarat datang dari pelanggan ke stesen bumi terdekat, kemudian isyarat dihalakan semula ke satelit. Dari sana, maklumat dihantar kepada penerima, stesen tanah lain. Komunikasi satelit digunakan untuk menyediakan penyiaran televisyen dan radio. Telefon satelit boleh digunakan di mana-mana tempat yang jauh dari stesen selular.

Saluran inframerah

Komunikasi diwujudkan antara penerima dan pemancar, yang berada pada jarak yang dekat antara satu sama lain. Saluran sedemikian untuk penghantaran data tanpa wayar berfungsi dengan cara sinaran LED. Komunikasi boleh dua hala atau siaran.

Saluran laser

Prinsip operasi adalah sama seperti dalam versi sebelumnya, hanya pancaran laser digunakan dan bukannya LED. Objek mestilah berdekatan antara satu sama lain.

Media penghantaran wayarles berbeza dalam spesifikasinya. Ciri membezakan utama ialah julat dan skop.

Teknologi dan piawaianpenghantaran data tanpa wayar

Teknologi maklumat kini berkembang dengan pantas. Kini boleh menghantar maklumat menggunakan gelombang radio, sinaran inframerah atau laser. Kaedah pertukaran maklumat ini adalah lebih mudah daripada jenis penyegerakan berwayar. Julat akan berbeza bergantung pada teknologi.

Berikut ialah beberapa contoh:

• Rangkaian Kawasan Peribadi (WPAN). Peralatan persisian disambungkan menggunakan piawaian ini. Menggunakan tetikus dan papan kekunci tanpa wayar adalah lebih mudah daripada rakan sejawat berwayar. Kelajuan pemindahan data wayarles agak tinggi. Rangkaian peribadi membolehkan anda melengkapkan sistem rumah pintar, menyegerakkan aksesori wayarles dengan alat. Bluetooth dan ZigBee ialah contoh teknologi PAN.
• Rangkaian Kawasan Setempat (WLAN) adalah berdasarkan produk 802.11. Istilah Wi-Fi kini dikenali oleh semua orang. Nama ini pada asalnya diberikan kepada produk siri standard 802.11, dan kini istilah ini merujuk kepada produk mana-mana standard daripada keluarga ini. Rangkaian WLAN mampu mencipta radius kerja yang lebih besar berbanding dengan WPAN, dan tahap perlindungan juga telah meningkat.
• Rangkaian skala bandar (WMAN). Rangkaian sedemikian berfungsi pada prinsip yang sama seperti Wi-Fi. Ciri tersendiri sistem penghantaran data tanpa wayar ini ialah julat wilayah yang lebih luas; bilangan yang lebih besar boleh menyambung ke rangkaian ini.penerima. WMAN ialah teknologi Wi Max yang sama yang menyediakan sambungan jalur lebar.
• Rangkaian Kawasan Luas (WWAN) - GPRS, EDGE, HSPA, LTE. Rangkaian jenis ini boleh beroperasi berdasarkan data paket atau penukaran litar.

Perbezaan dalam ciri teknikal rangkaian menentukan skop aplikasinya. Jika kita mempertimbangkan sifat umum rangkaian wayarles, maka kita boleh membezakan kategori berikut:

• rangkaian korporat - digunakan untuk menyambungkan objek dalam syarikat yang sama;
• rangkaian operator - dicipta oleh operator telekom untuk menyediakan perkhidmatan.

Jika kami menganggap protokol pemindahan data wayarles, maka kategori berikut boleh dibezakan:

1. IEEE 802.11a, b, n, g, y. Protokol ini biasanya digabungkan di bawah nama pemasaran biasa Wi-Fi. Protokol berbeza dalam julat komunikasi, julat frekuensi operasi dan kadar pemindahan data.
2. IEEE 802.15.1. Dalam rangka kerja standard, data dihantar melalui teknologi Bluetooth.
3. IEEE 802.15.4. Standard untuk penyegerakan wayarles melalui teknologi ZigBee.
4. IEEE 802.16. WiMax standard teknologi telekomunikasi, yang dicirikan oleh rangkaian yang luas. WiMax berfungsi serupa dengan teknologi LTE.

Pada masa ini, 802.11 dan 802.15.1 ialah protokol pemindahan data wayarles yang paling popular. Berdasarkan protokol ini, teknologi Wi-Fi dan Bluetooth beroperasi.

Bluetooth

Titik akses, seperti yang berlaku denganWi-Fi boleh menjadi mana-mana peranti yang dilengkapi dengan pengawal khas yang membentuk piconet di sekelilingnya. Piconet ini boleh termasuk beberapa peranti, jika mahu, ia boleh digabungkan menjadi jambatan untuk penghantaran data.

Sesetengah komputer dan komputer riba sudah mempunyai pengawal Bluetooth terbina dalam, jika fungsi ini tidak tersedia, maka penyesuai USB digunakan yang menyambung kepada peranti dan memberikannya keupayaan untuk menghantar data secara wayarles.

Bluetooth menggunakan frekuensi 2.4 GHz, manakala penggunaan kuasa serendah mungkin. Penunjuk inilah yang membolehkan teknologi menduduki nichenya dalam bidang teknologi maklumat. Penggunaan kuasa yang rendah adalah disebabkan oleh kuasa pemancar yang lemah, jarak pendek dan kadar data yang rendah. Walaupun begitu, ciri-ciri ini ternyata mencukupi untuk sambungan dan operasi pelbagai jenis peralatan persisian. Teknologi Bluetooth telah memberi kami pelbagai jenis aksesori wayarles: fon kepala, pembesar suara, tetikus, papan kekunci dan banyak lagi.

Terdapat 3 kelas penerima Bluetooth:

• darjah 1. Julat penyegerakan wayarles boleh mencapai 100 m. Peranti jenis ini digunakan, sebagai peraturan, pada skala industri.
• darjah ke-2. Julatnya ialah 10 m. Peranti kelas ini adalah yang paling biasa. Kebanyakan aksesori wayarles termasuk dalam kategori ini.
• darjah ke-3. Julat - 1 meter. Penerima sedemikian diletakkan dalam konsol permainan atau dalam sesetengah set kepala apabila tidak masuk akal untuk mengalihkan pemancar dan penerima.

Sistem penghantaran wayarles Bluetooth sangat mudah untuk komunikasi peranti. Kos cip agak rendah, jadi melengkapkan peralatan dengan sambungan wayarles tidak banyak menjejaskan kenaikan harga.

Wi-Fi

Seiring dengan Bluetooth, teknologi Wi-Fi telah menjadi sama di mana-mana dalam bidang teknologi komunikasi tanpa wayar. Walau bagaimanapun, populariti tidak datang kepadanya dengan serta-merta. Perkembangan teknologi Wi-Fi bermula pada tahun 80-an, tetapi versi terakhir dibentangkan hanya pada tahun 1997. Apple telah memutuskan untuk menggunakan pilihan baharu pada komputer ribanya. Beginilah cara kad rangkaian pertama muncul dalam iBook.

Prinsip pengendalian teknologi Wi-Fi adalah seperti berikut: cip dibenamkan dalam peranti, yang boleh menyediakan penyegerakan wayarles yang boleh dipercayai dengan cip lain yang sama. Jika terdapat lebih daripada dua peranti, maka anda perlu menggunakan pusat akses.

Hotspot Wi-Fi ialah analog wayarles penghala pegun. Tidak seperti yang terakhir, sambungan dilakukan tanpa penyertaan wayar, melalui gelombang radio. Ini membolehkan anda menyambungkan beberapa peranti sekaligus. Jangan lupa bahawa apabila menggunakan sejumlah besar peranti, kelajuan pemindahan data akan dikurangkan dengan ketara. Untuk melindungi data rangkaian anda, titik akses Wi-Fi selamatpenyulitan. Anda tidak akan dapat menyambung ke sumber data sedemikian tanpa memasukkan kata laluan.

Standard pertama untuk teknologi Wi-Fi telah diterima pakai pada tahun 1997, tetapi ia tidak pernah tersebar luas kerana kadar pemindahan data terlalu rendah. Kemudian datang piawaian 802, 11a dan 802, 11b. Yang pertama memberikan kadar pemindahan 54 Mb / s, tetapi bekerja pada frekuensi 5 GHz, yang tidak dibenarkan di mana-mana. Pilihan kedua membenarkan rangkaian menghantar data pada kelajuan maksimum 11 Mb / s, yang tidak mencukupi. Kemudian datang standard 802, 11g. Dia menggabungkan kelebihan pilihan sebelumnya, memberikan kelajuan yang agak tinggi pada frekuensi operasi 2.4 GHz. Piawaian 802, 11y ialah analog 802, 11g, ia mempunyai jarak liputan rangkaian yang panjang (sehingga 5 km di ruang terbuka).

LTE

Piawaian ini pada masa ini adalah yang paling menjanjikan bersama-sama dengan rangkaian global yang lain. Jalur lebar mudah alih menyediakan kadar data paket wayarles tertinggi. Berkenaan dengan jalur frekuensi operasi, semuanya tidak jelas. Piawaian LTE sangat fleksibel, rangkaian boleh berasaskan dalam julat frekuensi dari 1.4 hingga 20 MHz.

Julat rangkaian bergantung pada ketinggian stesen pangkalan dan boleh mencapai 100 km. Keupayaan untuk menyambung ke rangkaian disediakan oleh sebilangan besar alat: telefon pintar, tablet, komputer riba, konsol permainan dan peranti lain yang menyokong standard ini. Peranti mesti mempunyai modul LTE bersepadu yang berfungsi bersama dengan piawaian sedia adaGSM dan 3G. Jika sambungan LTE terganggu, peranti akan bertukar kepada akses sedia ada kepada rangkaian 3G atau GSM tanpa mengganggu sambungan.

Berkenaan dengan kadar pemindahan data, perkara berikut boleh diperhatikan: berbanding dengan rangkaian 3G, ia telah meningkat beberapa kali dan mencapai 20 Mbit / s. Pengenalan sejumlah besar alat yang dilengkapi dengan modul LTE memastikan permintaan untuk teknologi ini. Stesen pangkalan baharu sedang dipasang yang menyediakan akses Internet berkelajuan tinggi walaupun ke penempatan yang jauh dari bandar-bandar besar.

Mari kita pertimbangkan prinsip rangkaian generasi keempat. Teknologi penghantaran data paket tanpa wayar dijalankan melalui protokol IP. Untuk penyegerakan yang pantas dan stabil antara stesen pangkalan dan stesen mudah alih, kedua-dua frekuensi dan dupleks masa terbentuk. Disebabkan bilangan besar gabungan jalur frekuensi berpasangan, sambungan jalur lebar pelanggan boleh dilakukan.

Penyebaran rangkaian LTE telah mengurangkan tarif untuk penggunaan komunikasi mudah alih. Rangkaian yang luas membolehkan pengendali menjimatkan peralatan mahal.

Peranti komunikasi data

Dalam kehidupan seharian kita, kita dikelilingi oleh peranti yang beroperasi berdasarkan teknologi penghantaran data tanpa wayar. Selain itu, setiap peranti mempunyai beberapa modul aktiviti piawaian tertentu. Contoh: telefon pintar klasik menggunakan rangkaian GSM, 3G, LTE untuk menghantar data paket dan suara, Wi-Fi untuk mengakses Internet melalui pusat akses, Bluetooth untuk menyegerakkan peranti dengan aksesori.

Mari kita lihat peranti penghantaran data wayarles paling popular yang ada di mana-mana:

1. Penghala Wi-Fi. Peranti ini mampu menyediakan akses Internet kepada beberapa peranti. Peranti itu sendiri disegerakkan dengan sumber Internet melalui wayar atau menggunakan kad SIM daripada pengendali rangkaian mudah alih.
2. Telefon pintar. Alat komunikasi universal yang membolehkan anda menghantar maklumat suara, menghantar mesej teks pendek, mengakses Internet dan menyegerakkan dengan aksesori wayarles atau berwayar.
3. Komputer tablet. Secara fungsional, ia boleh serupa dengan telefon pintar. Ciri tersendiri ialah skrin yang besar, berkat penggunaan alat itu menjadi lebih selesa untuk jenis kerja tertentu.
4. Komputer peribadi. Peranti pegun lengkap dengan sistem pengendalian bersepadu yang membolehkan anda bekerja dalam rangkaian Internet, termasuk rangkaian tanpa wayar. Pemindahan data wayarles ke komputer dari pusat akses biasanya dilakukan melalui penyesuai Wi-Fi yang bersambung melalui penyambung USB.
5. Buku nota. Versi komputer peribadi yang lebih kecil. Kebanyakan komputer riba mempunyai Bluetooth dan Wi-Fi terbina dalam, membolehkan anda menyegerak untuk mengakses Internet dan menyambungkan aksesori wayarles tanpa penyesuai USB tambahan.
6. Aksesori dan peranti wayarles. Kategori ini termasuk pembesar suara wayarles, fon kepala, set kepala, tetikus,papan kekunci dan aksesori popular lain yang bersambung ke peranti atau komputer.
7. TV atau Smart-TV. TV dengan sistem pengendalian berfungsi menyerupai komputer, jadi kehadiran modul wayarles terbina dalam adalah satu kemestian untuknya.
8. Konsol permainan. Untuk memasang perisian, alat ini mempunyai sambungan Internet wayarles. Konsol permainan disegerakkan dengan peranti melalui teknologi Bluetooth.
9. Peralatan wayarles "Rumah Pintar". Sistem yang sangat kompleks dan serba boleh yang dikawal secara wayarles. Semua penderia dan peralatan dilengkapi dengan modul khas untuk penghantaran isyarat.

Dengan peningkatan teknologi wayarles, peranti lama sentiasa digantikan dengan peranti baharu yang berfungsi lebih cekap dan praktikal. Peralatan penghantaran data wayarles berubah dan berubah dengan pantas.

Prospek untuk penggunaan rangkaian wayarles

Trend semasa ialah menggantikan peralatan berwayar dengan pilihan wayarles yang lebih baharu. Ini lebih mudah bukan sahaja kerana mobiliti peranti, tetapi juga dari segi kemudahan penggunaan.

Penghasilan peralatan wayarles akan membolehkan bukan sahaja memperkenalkan sistem terkini ke dalam dunia peranti komunikasi, tetapi juga untuk melengkapkan perumahan purata penduduk standard mana-mana lokaliti dengan teknologi terkini. Pada masa ini, hanya mereka yang berpendapatan tinggi yang tinggal dikawasan metropolitan.

Bidang komunikasi radio tanpa wayar sentiasa dikaji, menghasilkan teknologi inovatif yang berbeza daripada pendahulunya dalam produktiviti yang lebih besar, penggunaan tenaga yang berkurangan dan kepraktisan penggunaan. Hasil penyelidikan tersebut adalah kemunculan peralatan baru. Pengilang sentiasa berminat untuk menghasilkan produk yang akan memenuhi teknologi inovatif.

Pusat akses yang lebih baik dan stesen pangkalan yang berkuasa akan membolehkan teknologi baharu digunakan di mana-mana dalam perusahaan besar. Peralatan boleh dikawal dari jauh. Dalam bidang pendidikan, teknologi tanpa wayar dapat memudahkan proses pengajaran dan kawalan. Beberapa sekolah sudah mula melaksanakan proses pendidikan mudah alih. Ia terdiri daripada pembelajaran jarak jauh melalui komunikasi video melalui Internet. Contoh-contoh ini hanyalah langkah awal dalam peralihan masyarakat ke peringkat baharu, yang akan dibina berdasarkan teknologi tanpa wayar.

Faedah Penyegerakan Wayarles

Jika anda membandingkan penghantaran data berwayar dan wayarles, anda boleh mengenal pasti banyak kelebihan yang terakhir:

• jangan ganggu wayar;
• kadar data tinggi;
• kepraktisan dan kelajuan sambungan;
• mobiliti penggunaan peralatan;
• tiada haus atau sambungan putus;
• Adalah mungkin untuk menggunakan beberapa pilihan untuk sambungan wayarles masuksatu peranti;
• keupayaan untuk menyambungkan beberapa peranti serentak ke pusat akses Internet.

Seiring dengan ini, terdapat beberapa kelemahan:

• radiasi daripada sejumlah besar peranti boleh menjejaskan kesihatan manusia;
• Apabila pelbagai peralatan wayarles berdekatan, terdapat kemungkinan gangguan dan kegagalan komunikasi.

Sebab penggunaan meluas rangkaian wayarles adalah jelas. Keperluan untuk sentiasa berhubung diperlukan oleh mana-mana ahli biasa masyarakat moden.

Sebagai penutup

Teknologi wayarles telah menyediakan peluang untuk pengenalan meluas peralatan telekomunikasi, yang digunakan secara besar-besaran di semua negara di dunia. Penambahbaikan berterusan dan penemuan baharu dalam bidang komunikasi tanpa wayar memberi kami tahap keselesaan yang lebih tinggi dan pembaikan rumah dengan bantuan peranti inovatif menjadi lebih mampu milik bagi kebanyakan orang.