Trådløs dataoverføring: typer, teknologi og enheter

2024 Forfatter: Angel Austin | [email protected]. Sist endret: 2023-12-17 05:37

Takket være fremskritt har vi mottatt mange enheter og enheter som gjør livene våre enklere, som fungerer gjennom oppfinnelsen av ny teknologi. Et gjennombrudd innen kommunikasjon var ikke bare overføring av informasjon via en trådløs kanal, men også synkronisering av ulike typer enheter i fravær av en kablet forbindelse.

Hva er trådløs dataoverføring?

Svaret på dette spørsmålet er enkelt: BPD er overføring av informasjon fra en enhet til en annen, som er i en viss avstand, uten en kablet tilkobling.

Teknologien for å overføre taleinformasjon over en radiokanal begynte å bli brukt på slutten av 1800-tallet. Siden den gang har det dukket opp et stort antall radiokommunikasjonssystemer som har blitt brukt i produksjon av utstyr til hjemmet, kontoret eller bedriften.

Det er flere måter å synkronisere enheter for dataoverføring. Hver av dem brukes i et bestemt område og har individuelle egenskaper. Trådløse overføringsnettverkdata varierer i egenskapene deres, så minimums- og maksimumsavstanden mellom enheter, avhengig av typen informasjonsoverføringsteknologi, vil være forskjellig.

For å synkronisere enheter trådløst, er det installert spesielle adaptere som er i stand til å sende og motta informasjon. Her kan vi snakke om både en liten modul som er innebygd i en smarttelefon, og en satellitt i bane. Mottakeren og senderen kan være forskjellige typer enheter. Overføring utføres gjennom kanaler med forskjellige frekvenser og rekkevidde. La oss dvele mer detaljert på detaljene ved implementeringen av forskjellige typer trådløs synkronisering.

Klassifisering av trådløse kanaler

Avhengig av overføringsmediets art, finnes det fire typer trådløs dataoverføring.

Mobilradiokanaler

Data overføres trådløst fra sender til mottaker. Senderen genererer en radiopuls med en viss frekvens og amplitude, oscillasjonen utstråles ut i rommet. Mottakeren filtrerer og behandler signalet, hvoretter nødvendig informasjon trekkes ut. Radiobølger absorberes delvis av atmosfæren, så denne kommunikasjonen kan bli forvrengt av høy luftfuktighet eller regn. Mobilkommunikasjon fungerer nøyaktig på grunnlag av radiobølgestandarder; trådløse dataoverføringskanaler varierer i informasjonsoverføringshastighet og driftsfrekvensområde. Radiofrekvenskategorien for dataoverføring inkluderer Bluetooth, en teknologi for trådløs datautveksling mellom enheter. PÅRussland bruker følgende protokoller:

• GSM. Dette er et glob alt mobilkommunikasjonssystem. Frekvens - 900/1800 MHz, maksimal dataoverføringshastighet - 270 Kbps.
• CDMA. Denne standarden gir den beste kommunikasjonskvaliteten. Driftsfrekvens - 450 MHz.
• UMTS. Den har to driftsfrekvensbånd: 1885–2012 MHz og 2110–2200 MHz.

satellittkanaler

Denne metoden for å overføre informasjon er å bruke en satellitt der det er installert en antenne med spesialutstyr. Signalet kommer fra abonnenten til nærmeste bakkestasjon, deretter blir signalet omdirigert til satellitten. Derfra sendes informasjonen til mottakeren, en annen bakkestasjon. Satellittkommunikasjon brukes til å tilby TV- og radiokringkasting. En satellitttelefon kan brukes når som helst fjernt fra mobilstasjoner.

Infrarøde kanaler

Kommunikasjon etableres mellom mottaker og sender, som er i nær avstand fra hverandre. En slik kanal for trådløs dataoverføring fungerer ved hjelp av LED-stråling. Kommunikasjon kan være toveis eller kringkastet.

Laserkanaler

Driftsprinsippet er det samme som i forrige versjon, kun laserstråle brukes i stedet for lysdioder. Objekter må være i umiddelbar nærhet av hverandre.

Trådløse overføringsmedier er forskjellige i sine spesifikke egenskaper. De viktigste kjennetegnene er rekkevidden og omfanget.

Teknologier og standardertrådløs dataoverføring

Informasjonsteknologi utvikler seg for tiden i et raskt tempo. Det er nå mulig å overføre informasjon ved hjelp av radiobølger, infrarød eller laserstråling. Denne metoden for informasjonsutveksling er mye mer praktisk enn den kablede typen synkronisering. Rekkevidden vil variere avhengig av teknologien.

Her er noen eksempler:

• Personal Area Networks (WPAN). Periferutstyr kobles til ved hjelp av disse standardene. Å bruke trådløse mus og tastaturer er mye mer praktisk enn kablede motparter. Den trådløse dataoverføringshastigheten er ganske høy. Personlige nettverk lar deg utstyre smarthussystemer, synkronisere trådløst tilbehør med dingser. Bluetooth og ZigBee er eksempler på PAN-teknologier.
• Local Area Networks (WLAN) er basert på 802.11-produkter. Begrepet Wi-Fi er nå kjent for alle. Dette navnet ble opprinnelig gitt til produkter i 802.11-standardserien, og nå refererer dette begrepet til produkter av enhver standard fra denne familien. WLAN-nettverk er i stand til å skape en større arbeidsradius sammenlignet med WPAN, og beskyttelsesnivået har også økt.
• Urban scale networks (WMAN). Slike nettverk fungerer etter samme prinsipp som Wi-Fi. Et særtrekk ved dette trådløse dataoverføringssystemet er et bredere spekter av territorier; et større antall kan koble til dette nettverket.mottakere. WMAN er den samme Wi Max-teknologien som gir bredbåndstilkobling.
• Wide Area Networks (WWAN) – GPRS, EDGE, HSPA, LTE. Nettverk av denne typen kan operere på grunnlag av pakkedata eller kretssvitsjing.

Forskjeller i de tekniske egenskapene til nettverk bestemmer omfanget av deres bruk. Hvis vi vurderer de generelle egenskapene til trådløse nettverk, kan vi skille mellom følgende kategorier:

• bedriftsnettverk - brukes til å koble sammen objekter innenfor samme selskap;
• operatørnettverk – opprettes av teleoperatører for å tilby tjenester.

Hvis vi vurderer trådløse dataoverføringsprotokoller, kan følgende kategorier skilles:

1. IEEE 802.11a, b, n, g, y. Disse protokollene kombineres vanligvis under det vanlige markedsføringsnavnet Wi-Fi. Protokoller varierer i kommunikasjonsrekkevidde, driftsfrekvensområde og dataoverføringshastighet.
2. IEEE 802.15.1. Innenfor rammen av standarden overføres data via Bluetooth-teknologi.
3. IEEE 802.15.4. Standard for trådløs synkronisering via ZigBee-teknologi.
4. IEEE 802.16. Telekommunikasjonsteknologistandard WiMax, som er preget av et bredt spekter. WiMax er funksjonelt lik LTE-teknologi.

For øyeblikket er 802.11 og 802.15.1 de mest populære av alle trådløse dataoverføringsprotokoller. Basert på disse protokollene fungerer Wi-Fi- og Bluetooth-teknologier.

Bluetooth

Tilgangspunkt, slik tilfellet er medWi-Fi kan være hvilken som helst enhet utstyrt med en spesiell kontroller som danner et piconet rundt seg selv. Dette piconet kan inneholde flere enheter, om ønskelig kan de kombineres til broer for dataoverføring.

Noen datamaskiner og bærbare datamaskiner har allerede en innebygd Bluetooth-kontroller, hvis denne funksjonen ikke er tilgjengelig, brukes USB-adaptere som kobles til enheten og gir den muligheten til å overføre data trådløst.

Bluetooth bruker en frekvens på 2,4 GHz, mens strømforbruket er så lavt som mulig. Det var denne indikatoren som tillot teknologien å okkupere sin nisje innen informasjonsteknologi. Det lave strømforbruket skyldes svak sendereffekt, kort rekkevidde og lav datahastighet. Til tross for dette viste disse egenskapene seg å være tilstrekkelige for tilkobling og drift av ulike typer perifert utstyr. Bluetooth-teknologi har gitt oss et bredt utvalg av trådløst tilbehør: hodetelefoner, høyttalere, mus, tastaturer og mer.

Det er 3 klasser med Bluetooth-mottakere:

• 1. klasse. Rekkevidden for trådløs synkronisering kan nå 100 m. Enheter av denne typen brukes som regel i industriell skala.
• 2. klasse. Rekkevidden er 10 m. Enheter av denne klassen er de vanligste. Det meste av trådløst tilbehør faller inn under denne kategorien.
• 3. klasse. Rekkevidde - 1 meter. Slike mottakere plasseres i spillkonsoller eller i enkelte hodesett når det ikke gir mening å flytte senderen og mottakeren fra hverandre.

Det trådløse Bluetooth-overføringssystemet er veldig praktisk for enhetskommunikasjon. Prisen på sjetonger er ganske lav, så å utstyre utstyret med en trådløs tilkobling påvirker ikke prisøkningen i stor grad.

Wi-Fi

Sammen med Bluetooth har Wi-Fi-teknologi blitt like allestedsnærværende innen trådløs kommunikasjonsteknologi. Populariteten kom imidlertid ikke til henne umiddelbart. Utviklingen av Wi-Fi-teknologi begynte på 80-tallet, men den endelige versjonen ble presentert først i 1997. Apple har bestemt seg for å bruke det nye alternativet på sine bærbare datamaskiner. Slik dukket de første nettverkskortene opp i iBook.

Operasjonsprinsippet for Wi-Fi-teknologi er som følger: en brikke er innebygd i enheten, som kan gi pålitelig trådløs synkronisering med en annen av samme brikke. Hvis det er mer enn to enheter, må du bruke et tilgangspunkt.

Et Wi-Fi-hotspot er en trådløs analog til en stasjonær ruter. I motsetning til sistnevnte, utføres forbindelsen uten deltakelse av ledninger, ved hjelp av radiobølger. Dette gjør det mulig å koble til flere enheter samtidig. Ikke glem at når du bruker et stort antall enheter, vil dataoverføringshastigheten reduseres betydelig. For å beskytte nettverksdataene dine, er Wi-Fi-tilgangspunkter sikrekryptering. Det vil ikke være mulig å koble til en slik datakilde uten å angi et passord.

Den første standarden for Wi-Fi-teknologi ble tatt i bruk i 1997, men den ble aldri utbredt fordi dataoverføringshastigheten var for lav. Senere kom 802, 11a og 802, 11b-standardene. Den første ga en overføringshastighet på 54 Mb/s, men fungerte med en frekvens på 5 GHz, noe som ikke er tillatt over alt. Det andre alternativet tillot nettverk å overføre data med en maksimal hastighet på 11 Mb / s, noe som ikke var nok. Så kom standard 802, 11g. Han kombinerte fordelene med tidligere alternativer, og ga en ganske høy hastighet ved en driftsfrekvens på 2,4 GHz. 802, 11y-standarden er en analog av 802, 11g, den har en lang nettverksdekningsavstand (opptil 5 km i åpen plass).

LTE

Denne standarden er for øyeblikket den mest lovende sammen med andre globale nettverk. Mobilt bredbånd gir den høyeste trådløse pakkedatahastigheten. Med hensyn til driftsfrekvensbåndet er alt tvetydig. LTE-standarden er veldig fleksibel, nettverk kan baseres i frekvensområdet fra 1,4 til 20 MHz.

Rekkevidden av nettverk avhenger av høyden på basestasjonen og kan nå 100 km. Muligheten til å koble til nettverk leveres av et stort antall gadgets: smarttelefoner, nettbrett, bærbare datamaskiner, spillkonsoller og andre enheter som støtter denne standarden. Enhetene må ha en integrert LTE-modul som fungerer sammen med eksisterende standarderGSM og 3G. Hvis LTE-tilkoblingen avbrytes, vil enheten bytte til eksisterende tilgang til 3G- eller GSM-nettverk uten å avbryte tilkoblingen.

Med hensyn til dataoverføringshastigheten kan følgende bemerkes: sammenlignet med 3G-nettverk har den økt flere ganger og nådd 20 Mbit/s. Innføringen av et stort antall dingser utstyrt med LTE-moduler sikrer etterspørselen etter denne teknologien. Nye basestasjoner blir installert som gir høyhastighets Internett-tilgang selv til bosetninger fjernt fra megabyer.

La oss vurdere prinsippet om fjerde generasjons nettverk. Teknologien for trådløs pakkedataoverføring utføres ved hjelp av IP-protokollen. For rask og stabil synkronisering mellom basestasjonen og mobilstasjonen dannes både frekvens- og tidsdupleks. På grunn av det store antallet kombinasjoner av sammenkoblede frekvensbånd, er bredbåndstilkobling av abonnenter mulig.

Spredningen av LTE-nettverk har reduserte tariffer for bruk av mobilkommunikasjon. Nettverkets brede rekkevidde gjør at operatørene kan spare på dyrt utstyr.

Datakommunikasjonsenheter

I vårt daglige liv er vi omgitt av enheter som opererer på grunnlag av trådløs dataoverføringsteknologi. Dessuten har hver enhet flere aktivitetsmoduler av visse standarder. Eksempel: en klassisk smarttelefon bruker GSM-, 3G-, LTE-nettverk for å overføre pakke- og taledata, Wi-Fi for å få tilgang til Internett via et tilgangspunkt, Bluetooth for å synkronisere enheten med tilbehør.

La oss ta en titt på de mest populære trådløse dataoverføringsenhetene som er allestedsnærværende:

1. Wi-Fi-ruter. Denne enheten er i stand til å gi Internett-tilgang til flere enheter. Selve enheten er synkronisert med Internett-kilden via ledning eller ved hjelp av et SIM-kort fra en mobilnettoperatør.
2. Smarttelefon. Et universelt kommunikasjonsverktøy som lar deg sende taleinformasjon, sende korte tekstmeldinger, få tilgang til Internett og synkronisere med trådløst eller kablet tilbehør.
3. Nettbrett. Funksjonelt kan den være identisk med en smarttelefon. Et særtrekk er den store skjermen, takket være hvilken bruken av dingsen blir mer komfortabel for visse typer arbeid.
4. Personlig datamaskin. En fullverdig stasjonær enhet med et integrert operativsystem som lar deg jobbe i Internett-nettverk, inkludert trådløse. Trådløs dataoverføring til en datamaskin fra et tilgangspunkt utføres vanligvis gjennom en Wi-Fi-adapter som kobles til via en USB-kontakt.
5. Notatbok. En mindre versjon av den personlige datamaskinen. De fleste bærbare datamaskiner har innebygd Bluetooth og Wi-Fi, slik at du kan synkronisere for å få tilgang til Internett og koble til trådløst tilbehør uten ekstra USB-adaptere.
6. Trådløst tilbehør og periferiutstyr. Denne kategorien inkluderer trådløse høyttalere, hodetelefoner, hodesett, mus,tastaturer og annet populært tilbehør som kobles til enheter eller datamaskiner.
7. TV eller Smart-TV. En TV med operativsystem ligner funksjonelt på en datamaskin, så tilstedeværelsen av innebygde trådløse moduler er et must for det.
8. Spillkonsoll. For å installere programvaren har denne dingsen en trådløs Internett-tilkobling. Spillkonsollene synkroniseres med enheten via Bluetooth-teknologi.
9. Trådløst utstyr "Smarthjem". Et svært komplekst og allsidig system som styres trådløst. Alle sensorer og utstyr er utstyrt med spesialmoduler for signaloverføring.

Med forbedringen av trådløs teknologi blir gamle enheter stadig erstattet av nye enheter som er funksjonelt mer effektive og praktiske. Utstyr for trådløs dataoverføring endrer seg og endrer seg raskt.

Prospekter for bruk av trådløse nettverk

Den nåværende trenden er å erstatte kablet utstyr med nyere trådløse alternativer. Dette er mye mer praktisk, ikke bare på grunn av mobiliteten til enhetene, men også med tanke på brukervennlighet.

Produksjonen av trådløst utstyr vil tillate ikke bare å introdusere de nyeste systemene i verden av kommunikasjonsenheter, men også å utstyre huset til en standard gjennomsnittlig innbygger i enhver lokalitet med den nyeste teknologien. Foreløpig er det kun personer med høy inntekt som bor istorbyområder.

Trådløs radiokommunikasjon forskes stadig på, noe som resulterer i innovative teknologier som skiller seg fra forgjengerne i sin større produktivitet, reduserte energiforbruk og praktiske bruk. Resultatet av slik forskning er fremveksten av nytt utstyr. Produsenter er alltid interessert i å produsere produkter som vil møte innovative teknologier.

Bedre tilgangspunkter og kraftige basestasjoner vil gjøre det mulig å bruke ny teknologi over alt i store bedrifter. Utstyret kan fjernstyres. På utdanningsfeltet kan trådløse teknologier lette prosessen med undervisning og kontroll. Noen skoler begynner allerede å implementere prosessen med mobil utdanning. Den består i fjernlæring via videokommunikasjon via Internett. Disse eksemplene er bare det første trinnet i samfunnets overgang til et nytt stadium, som vil bygges på grunnlag av trådløse teknologier.

Fordeler med trådløs synkronisering

Hvis du sammenligner kablet og trådløs dataoverføring, kan du identifisere mange fordeler med sistnevnte:

• ikke forstyrre ledninger;
• høy datahastighet;
• praksis og hastighet på tilkoblingen;
• mobilitet ved bruk av utstyr;
• ingen slitasje eller ødelagt forbindelse;
• Det er mulig å bruke flere alternativer for trådløs tilkobling ién enhet;
• muligheten til å koble flere enheter samtidig til et Internett-tilgangspunkt.

Sammen med dette er det noen ulemper:

• stråling fra et stort antall enheter kan påvirke menneskers helse negativt;
• Når forskjellig trådløst utstyr er tett sammen, er det en mulighet for forstyrrelser og kommunikasjonsfeil.

Årsakene til den utbredte bruken av trådløse nettverk er åpenbare. Behovet for å alltid holde kontakten er nødvendig for alle gjennomsnittlige medlemmer av det moderne samfunnet.

avslutningsvis

Trådløse teknologier har gitt en mulighet for utbredt introduksjon av telekommunikasjonsutstyr, som er massivt brukt i alle land i verden. Stadige forbedringer og nye oppdagelser innen trådløs kommunikasjon gir oss et stadig høyere nivå av komfort, og hjemmeforbedring ved hjelp av innovative enheter blir rimeligere for folk flest.