Благодарение на напредъка, ние получихме много устройства и устройства, които улесняват живота ни, които функционират чрез изобретяването на нови технологии. Пробив в областта на комуникациите беше не само предаването на информация по безжичен канал, но и синхронизирането на различни видове устройства при липса на кабелна връзка.
Какво е безжично предаване на данни?
Отговорът на този въпрос е прост: BPD е прехвърляне на информация от едно устройство към друго, които са на определено разстояние, без кабелна връзка.
Технологията за предаване на гласова информация по радиоканал започва да се използва в края на 19-ти век. Оттогава се появиха голям брой радиокомуникационни системи, които се използват в производството на оборудване за дома, офиса или бизнеса.
Има няколко начина за синхронизиране на устройства за пренос на данни. Всеки от тях се използва в определена област и има индивидуални свойства. Безжични мрежи за предаванеданните се различават по своите характеристики, така че минималното и максимално разстояние между устройствата, в зависимост от вида на технологията за предаване на информация, ще бъдат различни.
За синхронизиране на устройствата по въздуха са инсталирани специални адаптери, които могат да изпращат и получават информация. Тук можем да говорим както за малък модул, който е вграден в смартфон, така и за орбитален сателит. Приемникът и предавателят могат да бъдат различни видове устройства. Предаването се осъществява по канали с различни честоти и обхвати. Нека се спрем по-подробно на спецификата на внедряването на различни видове безжична синхронизация.
Класификация на безжичните канали
В зависимост от естеството на предавателната среда има четири вида безжично предаване на данни.
Клетъчни радио канали
Данните се предават безжично от предавател към приемник. Предавателят генерира радиоимпулс с определена честота и амплитуда, като трептението се излъчва в пространството. Приемникът филтрира и обработва сигнала, след което се извлича необходимата информация. Радиовълните се поглъщат частично от атмосферата, така че тази комуникация може да бъде изкривена от висока влажност или дъжд. Мобилната комуникация работи точно въз основа на стандартите за радиовълни; безжичните канали за предаване на данни се различават по скорост на предаване на информация и работен честотен диапазон. Радиочестотната категория за предаване на данни включва Bluetooth, технология за безжичен обмен на данни между устройства. ATРусия използва следните протоколи:
- GSM. Това е глобална клетъчна комуникационна система. Честота - 900/1800 MHz, максимална скорост на трансфер на данни - 270 Kbps.
- CDMA. Този стандарт осигурява най-доброто качество на комуникацията. Работна честота - 450 MHz.
- UMTS. Има две работни честотни ленти: 1885-2012 MHz и 2110-2200 MHz.
Сателитни канали
Този метод за предаване на информация е да се използва сателит, на който е инсталирана антена със специално оборудване. Сигналът идва от абоната до най-близката наземна станция, след което сигналът се пренасочва към сателита. Оттам информацията се изпраща към приемника, друга наземна станция. Сателитните комуникации се използват за осигуряване на телевизионно и радиоразпръскване. Сателитен телефон може да се използва във всяка точка, отдалечена от клетъчни станции.
Инфрачервени канали
Установява се комуникация между приемника и предавателя, които са на близко разстояние един от друг. Такъв канал за безжично предаване на данни работи посредством LED излъчване. Комуникацията може да бъде двупосочна или излъчвана.
Лазерни канали
Принципът на работа е същият като в предишната версия, използва се само лазерен лъч вместо светодиоди. Обектите трябва да са в непосредствена близост един до друг.
Медиите за безжично предаване се различават по своите специфики. Основните отличителни черти са обхватът и обхватът.
Технологии и стандартибезжично предаване на данни
Информационните технологии в момента се развиват с бързи темпове. Вече е възможно да се предава информация с помощта на радиовълни, инфрачервено или лазерно лъчение. Този метод за обмен на информация е много по-удобен от кабелния тип синхронизация. Обхватът ще се различава в зависимост от технологията.
Ето няколко примера:
- Лични мрежи (WPAN). Периферното оборудване е свързано с помощта на тези стандарти. Използването на безжични мишки и клавиатури е много по-удобно от кабелните. Скоростта на безжичен трансфер на данни е доста висока. Личните мрежи ви позволяват да оборудвате интелигентни домашни системи, да синхронизирате безжичните аксесоари с джаджи. Bluetooth и ZigBee са примери за PAN технологии.
- Локалните мрежи (WLAN) са базирани на 802.11 продукти. Терминът Wi-Fi вече е известен на всички. Първоначално това име е дадено на продукти от стандартната серия 802.11, а сега този термин се отнася до продукти от всеки стандарт от това семейство. WLAN мрежите могат да създадат по-голям работен радиус в сравнение с WPAN и нивото на защита също се е увеличило.
- Градски мащабни мрежи (WMAN). Такива мрежи работят на същия принцип като Wi-Fi. Отличителна черта на тази безжична система за предаване на данни е по-широк кръг от територии; по-голям брой могат да се свържат към тази мрежа.приемници. WMAN е същата технология Wi Max, която осигурява широколентова връзка.
- широкообхватни мрежи (WWAN) - GPRS, EDGE, HSPA, LTE. Мрежите от този тип могат да работят на базата на пакетни данни или превключване на вериги.
Разликите в техническите характеристики на мрежите определят обхвата на тяхното приложение. Ако разгледаме общите свойства на безжичните мрежи, тогава можем да различим следните категории:
- корпоративни мрежи - използвани за свързване на обекти в рамките на една и съща компания;
- операторски мрежи - създават се от телекомуникационни оператори за предоставяне на услуги.
Ако разглеждаме безжични протоколи за пренос на данни, тогава могат да бъдат разграничени следните категории:
- IEEE 802.11a, b, n, g, y. Тези протоколи обикновено се комбинират под общото маркетингово име Wi-Fi. Протоколите се различават по комуникационен обхват, работен честотен диапазон и скорост на трансфер на данни.
- IEEE 802.15.1. В рамките на стандарта данните се предават чрез Bluetooth технология.
- IEEE 802.15.4. Стандартно за безжична синхронизация чрез ZigBee технология.
- IEEE 802.16. Телекомуникационна технология стандарт WiMax, която се характеризира с широк обхват. WiMax е функционално подобен на LTE технологията.
В момента 802.11 и 802.15.1 са най-популярните от всички протоколи за безжичен трансфер на данни. Въз основа на тези протоколи работят Wi-Fi и Bluetooth технологиите.
Bluetooth
Точка за достъп, какъвто е случаят сWi-Fi може да бъде всяко устройство, оборудвано със специален контролер, който образува пикосет около себе си. Тази пиконетка може да включва няколко устройства, ако желаете, те могат да бъдат комбинирани в мостове за предаване на данни.
Някои компютри и лаптопи вече имат вграден Bluetooth контролер, ако тази функция не е налична, тогава се използват USB адаптери, които се свързват към устройството и му дават възможност да предава данни безжично.
Bluetooth използва честота от 2,4 GHz, докато консумацията на енергия е възможно най-ниска. Именно този показател позволи на технологията да заеме своята ниша в областта на информационните технологии. Ниската консумация на енергия се дължи на слабата мощност на предавателя, къс обхват и ниска скорост на данни. Въпреки това тези характеристики се оказаха достатъчни за свързване и работа на различни видове периферно оборудване. Bluetooth технологията ни даде голямо разнообразие от безжични аксесоари: слушалки, високоговорители, мишки, клавиатури и др.
Има 3 класа Bluetooth приемници:
- 1-ви клас. Обхватът на безжична синхронизация може да достигне 100 м. Устройствата от този тип се използват като правило в промишлен мащаб.
- 2-ри клас. Обхватът е 10 м. Устройствата от този клас са най-често срещаните. Повечето безжични аксесоари попадат в тази категория.
- 3-ти клас. Обхват - 1 метър. Такива приемници се поставят в игрови конзоли или в някои слушалки, когато няма смисъл да раздалечавате предавателя и приемника.
Безжичната система за предаване на Bluetooth е много удобна за комуникация с устройството. Цената на чиповете е доста ниска, така че оборудването на оборудването с безжична връзка не влияе значително на увеличението на цената.
Wi-Fi
Заедно с Bluetooth, Wi-Fi технологията стана еднакво разпространена в областта на безжичните комуникационни технологии. Популярността обаче не дойде при нея веднага. Развитието на Wi-Fi технологията започва през 80-те години, но окончателната версия е представена едва през 1997 г. Apple реши да използва новата опция на своите лаптопи. Ето как се появиха първите мрежови карти в iBook.
Принципът на работа на Wi-Fi технологията е следният: в устройството е вграден чип, който може да осигури надеждна безжична синхронизация с друг от същия чип. Ако има повече от две устройства, тогава трябва да използвате точка за достъп.
Wi-Fi точка за достъп е безжичен аналог на стационарен рутер. За разлика от последния, връзката се осъществява без участието на проводници, с помощта на радиовълни. Това прави възможно свързването на няколко устройства наведнъж. Не забравяйте, че при използване на голям брой устройства скоростта на пренос на данни ще бъде значително намалена. За да защитите вашите мрежови данни, Wi-Fi точките за достъп са защитеникриптиране. Няма да е възможно да се свържете с такъв източник на данни без да въведете парола.
Първият стандарт за Wi-Fi технологията е приет през 1997 г., но никога не е получил широко разпространение, тъй като скоростта на трансфер на данни е твърде ниска. По-късно се появиха стандартите 802, 11a и 802, 11b. Първият даде скорост на предаване от 54 Mb / s, но работеше при честота от 5 GHz, което не е разрешено навсякъде. Втората опция позволи на мрежите да предават данни с максимална скорост от 11 Mb / s, което не беше достатъчно. След това дойде стандартът 802, 11g. Той комбинира предимствата на предишните опции, осигурявайки доста висока скорост при работна честота от 2,4 GHz. Стандартът 802, 11y е аналог на 802, 11g, той има голямо разстояние на покритие на мрежата (до 5 км в открито пространство).
LTE
Този стандарт в момента е най-обещаващият наред с други глобални мрежи. Мобилната широколентова връзка осигурява най-високата скорост на безжични пакети данни. По отношение на работната честотна лента всичко е двусмислено. Стандартът LTE е много гъвкав, мрежите могат да бъдат базирани в честотния диапазон от 1,4 до 20 MHz.
Обхватът на мрежите зависи от височината на базовата станция и може да достигне 100 км. Възможността за свързване към мрежи се осигурява от голям брой джаджи: смартфони, таблети, лаптопи, игрови конзоли и други устройства, които поддържат този стандарт. Устройствата трябва да имат интегриран LTE модул, който работи във връзка със съществуващите стандартиGSM и 3G. Ако LTE връзката е прекъсната, устройството ще превключи към съществуващия достъп до 3G или GSM мрежи, без да прекъсва връзката.
По отношение на скоростта на трансфер на данни може да се отбележи следното: в сравнение с 3G мрежите, тя се е увеличила няколко пъти и достигна 20 Mbit/s. Въвеждането на голям брой джаджи, оборудвани с LTE модули, гарантира търсенето на тази технология. Инсталират се нови базови станции, които осигуряват високоскоростен интернет достъп дори до населени места, отдалечени от мегаполисите.
Нека разгледаме принципа на мрежите от четвърто поколение. Технологията за безжично предаване на пакети данни се осъществява посредством IP протокол. За бърза и стабилна синхронизация между базовата станция и мобилната станция се формира както честотен, така и времеви дуплекс. Поради големия брой комбинации от сдвоени честотни ленти е възможна широколентова връзка на абонатите.
Разпространението на LTE мрежите намали тарифите за използване на мобилни комуникации. Широкият обхват на мрежата позволява на операторите да спестяват от скъпо оборудване.
Устройства за комуникация на данни
В нашето ежедневие сме заобиколени от устройства, които работят на базата на безжични технологии за предаване на данни. Освен това всяко устройство има няколко модула за активност с определени стандарти. Пример: класически смартфон използва GSM, 3G, LTE мрежи за предаване на пакети и гласови данни, Wi-Fi за достъп до интернет чрез точка за достъп, Bluetooth за синхронизиране на устройството с аксесоари.
Нека да разгледаме най-популярните безжични устройства за предаване на данни, които са повсеместни:
- Wi-Fi рутер. Това устройство е в състояние да осигури достъп до интернет на няколко устройства. Самото устройство се синхронизира с интернет източника по кабел или с помощта на SIM карта от оператор на мобилна мрежа.
- Смартфон. Универсален инструмент за комуникация, който ви позволява да изпращате гласова информация, да изпращате кратки текстови съобщения, да осъществявате достъп до интернет и да синхронизирате с безжични или кабелни аксесоари.
- Таблетен компютър. Функционално може да бъде идентичен със смартфон. Отличителна черта е големият екран, благодарение на който използването на джаджата става по-удобно за определени видове работа.
- Персонален компютър. Пълноценно стационарно устройство с интегрирана операционна система, която ви позволява да работите в интернет мрежи, включително безжични. Безжичното прехвърляне на данни към компютър от точка за достъп обикновено се извършва чрез Wi-Fi адаптер, който се свързва чрез USB конектор.
- Бележник. По-малка версия на персоналния компютър. Повечето лаптопи имат вграден Bluetooth и Wi-Fi, което ви позволява да синхронизирате за достъп до интернет и да свързвате безжични аксесоари без допълнителни USB адаптери.
- Безжични аксесоари и периферни устройства. Тази категория включва безжични високоговорители, слушалки, слушалки, мишки,клавиатури и други популярни аксесоари, които се свързват с устройства или компютри.
- TV или Smart-TV. Телевизор с операционна система функционално прилича на компютър, така че наличието на вградени безжични модули е задължително за него.
- Игрова конзола. За да инсталирате софтуера, тази притурка има безжична интернет връзка. Игровите конзоли се синхронизират с устройството чрез Bluetooth технология.
- Безжично оборудване "Умен дом". Много сложна и гъвкава система, която се управлява безжично. Всички сензори и части от оборудването са оборудвани със специални модули за предаване на сигнал.
С усъвършенстването на безжичната технология старите устройства постоянно се заменят с нови устройства, които са функционално по-ефективни и практични. Оборудването за безжично предаване на данни се променя и променя бързо.
Перспективи за използване на безжични мрежи
Настоящата тенденция е да се заменят кабелни части от оборудване с по-нови безжични опции. Това е много по-удобно не само поради мобилността на устройствата, но и по отношение на лекотата на използване.
Производството на безжично оборудване ще позволи не само да се въведат най-новите системи в света на комуникационните устройства, но и да се оборудва жилището на стандартен средностатистически жител на всяко населено място с най-новите технологии. В момента живеят само хора с високи доходистолични райони.
Областта на безжичните радиокомуникации се проучва непрекъснато, което води до иновативни технологии, които се различават от своите предшественици по по-голяма производителност, намалена консумация на енергия и практичност на използване. Резултатът от подобни изследвания е появата на ново оборудване. Производителите винаги се интересуват от производството на продукти, които отговарят на иновативните технологии.
По-добрите точки за достъп и мощните базови станции ще позволят новите технологии да се използват навсякъде в големите предприятия. Оборудването може да се управлява дистанционно. В областта на образованието безжичните технологии могат да улеснят процеса на преподаване и контрол. Някои училища вече започват да прилагат процеса на мобилно обучение. Състои се в дистанционно обучение чрез видео комуникация през Интернет. Тези примери са само началната стъпка в прехода на обществото към нов етап, който ще бъде изграден на базата на безжичните технологии.
Предимства за безжично синхронизиране
Ако сравните кабелно и безжично предаване на данни, можете да идентифицирате много предимства на последното:
- не пречи на проводниците;
- висока скорост на данни;
- практичност и скорост на връзката;
- мобилност на използване на оборудването;
- без износване или счупена връзка;
- Възможно е да използвате няколко опции за безжична връзкаедно устройство;
- възможността за свързване на няколко устройства наведнъж към интернет точка за достъп.
Заедно с това има и някои недостатъци:
- радиацията от голям брой устройства може да повлияе неблагоприятно на човешкото здраве;
- Когато различни безжични съоръжения са близо един до друг, съществува възможност за смущения и комуникационни неуспехи.
Причините за широкото използване на безжичните мрежи са очевидни. Необходимостта винаги да поддържате връзка е необходима на всеки средностатистически член на съвременното общество.
В приключване
Безжичните технологии дадоха възможност за широко разпространение на телекомуникационно оборудване, което се използва масово във всички страни по света. Постоянните подобрения и новите открития в областта на безжичните комуникации ни дават все по-високо ниво на комфорт, а подобряването на дома с помощта на иновативни устройства става все по-достъпно за повечето хора.
