Tänu edusammudele oleme saanud palju seadmeid ja seadmeid, mis muudavad meie elu lihtsamaks ning mis toimivad tänu uute tehnoloogiate leiutamisele. Läbimurre side valdkonnas ei olnud mitte ainult teabe edastamine traadita kanali kaudu, vaid ka mitmesuguste seadmete sünkroonimine juhtmega ühenduse puudumisel.
Mis on traadita andmeedastus?
Vastus sellele küsimusele on lihtne: BPD on teabe edastamine ühest seadmest teise, mis asuvad teatud kaugusel, ilma juhtmega ühenduseta.
Raadiokanali kaudu kõneteabe edastamise tehnoloogiat hakati kasutama 19. sajandi lõpus. Sellest ajast alates on ilmunud suur hulk raadiosidesüsteeme, mida on hakatud kasutama kodu-, kontori- või äriseadmete valmistamisel.
Seadmete sünkroonimiseks andmeedastuseks on mitu võimalust. Igaüht neist kasutatakse konkreetses piirkonnas ja neil on individuaalsed omadused. Traadita edastusvõrgudandmed erinevad oma omaduste poolest, nii et minimaalne ja maksimaalne kaugus seadmete vahel on olenev alt teabeedastustehnoloogia tüübist erinev.
Seadmete õhu kaudu sünkroonimiseks on paigaldatud spetsiaalsed adapterid, mis on võimelised teavet saatma ja vastu võtma. Siin saame rääkida nii väikesest moodulist, mis on nutitelefoni sisse ehitatud, kui ka orbiidil olevast satelliidist. Vastuvõtja ja saatja võivad olla erinevat tüüpi seadmed. Edastamine toimub erinevate sageduste ja vahemikega kanalite kaudu. Vaatleme üksikasjalikum alt erinevate traadita sünkroonimise tüüpide rakendamise eripärasid.
Traadita ühenduse kanalite klassifikatsioon
Sõltuv alt edastusmeediumi olemusest on traadita andmeedastust nelja tüüpi.
Mobiilraadiokanalid
Andmed edastatakse saatj alt vastuvõtjale juhtmevab alt. Saatja genereerib kindla sageduse ja amplituudiga raadioimpulsi, võnkumine kiirgatakse kosmosesse. Vastuvõtja filtreerib ja töötleb signaali, mille järel eraldatakse vajalik teave. Raadiolained neelduvad osaliselt atmosfääris, mistõttu võib kõrge õhuniiskus või vihm seda sidet moonutada. Mobiilside toimib täpselt raadiolainete standardite alusel, traadita andmeedastuskanalid erinevad infoedastuskiiruse ja töösagedusvahemiku poolest. Andmeedastuse raadiosageduskategooria hõlmab Bluetoothi, seadmetevahelise traadita andmevahetuse tehnoloogiat. ATVenemaa kasutab järgmisi protokolle:
- GSM. See on ülemaailmne mobiilsidesüsteem. Sagedus – 900/1800 MHz, maksimaalne andmeedastuskiirus – 270 Kbps.
- CDMA. See standard tagab parima suhtluskvaliteedi. Töösagedus – 450 MHz.
- UMTS. Sellel on kaks töösagedusala: 1885–2012 MHz ja 2110–2200 MHz.
Satelliidikanalid
Selleks teabeedastusmeetodiks on kasutada satelliiti, millele on paigaldatud erivarustusega antenn. Signaal tuleb abonendilt lähimasse maapealsesse jaama, seejärel suunatakse signaal ümber satelliidile. Se alt saadetakse teave vastuvõtjasse, teise maapealsesse jaama. Televisiooni- ja raadiosaadete edastamiseks kasutatakse satelliitsidet. Satelliittelefoni saab kasutada mis tahes kohas, mis on mobiilsidejaamadest eemal.
Infrapunakanalid
Side luuakse vastuvõtja ja saatja vahel, mis asuvad üksteisest lähedal. Selline traadita andmeedastuskanal töötab LED-kiirguse abil. Suhtlus võib olla kahesuunaline või leviedastus.
Laserkanalid
Tööpõhimõte on sama, mis eelmisel versioonil, LED-ide asemel kasutatakse ainult laserkiirt. Objektid peavad olema üksteise vahetus läheduses.
Traadita edastuskandjad erinevad oma eripärade poolest. Peamised eristavad tunnused on ulatus ja ulatus.
Tehnoloogiad ja standardidtraadita andmeedastus
Infotehnoloogia areneb praegu kiires tempos. Nüüd on võimalik infot edastada raadiolainete, infrapuna- või laserkiirguse abil. See teabevahetuse meetod on palju mugavam kui juhtmega sünkroonimine. Vahemik erineb olenev alt tehnoloogiast.
Siin on mõned näited:
- Personal Area Networks (WPAN). Välisseadmed ühendatakse neid standardeid kasutades. Juhtmeta hiirte ja klaviatuuride kasutamine on palju mugavam kui juhtmega analoogide kasutamine. Traadita andmeedastuskiirus on üsna kõrge. Isiklikud võrgud võimaldavad varustada targa kodu süsteeme, sünkroonida juhtmevabasid tarvikuid vidinatega. Bluetooth ja ZigBee on näited PAN-tehnoloogiatest.
- Kohalikud võrgud (WLAN) põhinevad 802.11 toodetel. Mõiste Wi-Fi on nüüd kõigile teada. See nimi anti algselt 802.11 standardseeria toodetele ja nüüd viitab see termin selle perekonna mis tahes standardile vastavatele toodetele. WLAN-võrgud suudavad luua WPAN-iga võrreldes suurema tööraadiuse ning ka kaitsetase on tõusnud.
- Linnaskaala võrgud (WMAN). Sellised võrgud töötavad samal põhimõttel nagu Wi-Fi. Selle traadita andmeedastussüsteemi eripäraks on laiem territooriumide valik, selle võrguga saab ühenduse luua suurem arv.vastuvõtjad. WMAN on sama Wi Maxi tehnoloogia, mis pakub lairibaühendust.
- Laivõrgud (WWAN) – GPRS, EDGE, HSPA, LTE. Seda tüüpi võrgud võivad töötada pakettandmeside või vooluahela kommutatsiooni alusel.
Võrgude tehniliste omaduste erinevused määravad nende rakendusala. Kui arvestada traadita võrkude üldisi omadusi, siis saame eristada järgmisi kategooriaid:
- ettevõtte võrgud – kasutatakse objektide ühendamiseks samas ettevõttes;
- operaatorivõrgud – on loodud sideoperaatorite poolt teenuste osutamiseks.
Kui arvestada traadita andmeedastusprotokolle, siis saab eristada järgmisi kategooriaid:
- IEEE 802.11a, b, n, g, y. Need protokollid on tavaliselt kombineeritud ühise turundusnime Wi-Fi alla. Protokollid erinevad sidevahemiku, töösagedusvahemiku ja andmeedastuskiiruse poolest.
- IEEE 802.15.1. Standardi raames toimub andmete edastamine Bluetooth-tehnoloogia kaudu.
- IEEE 802.15.4. Standardne juhtmevaba sünkroonimine ZigBee tehnoloogia kaudu.
- IEEE 802.16. Telekommunikatsioonitehnoloogia standard WiMax, mida iseloomustab lai valik. WiMax on funktsionaalselt sarnane LTE-tehnoloogiaga.
Praegu on traadita andmeedastusprotokollidest kõige populaarsemad 802.11 ja 802.15.1. Nende protokollide alusel töötavad Wi-Fi ja Bluetoothi tehnoloogiad.
Bluetooth
Pöörduspunkt, nagu ikkaWi-Fi võib olla mis tahes seade, mis on varustatud spetsiaalse kontrolleriga, mis moodustab enda ümber pikovõrgu. See pikonet võib sisaldada mitut seadet, soovi korral saab need ühendada andmeedastuseks sildadeks.
Mõnel arvutil ja sülearvutil on juba sisseehitatud Bluetooth-kontroller, kui see funktsioon pole saadaval, siis kasutatakse USB-adaptereid, mis ühendavad seadmega ja annavad sellele võimaluse andmeid juhtmevab alt edastada.
Bluetooth kasutab sagedust 2,4 GHz, samas kui energiatarve on võimalikult väike. Just see näitaja võimaldas tehnoloogial hõivata oma niši infotehnoloogia valdkonnas. Madal energiatarve on tingitud saatja nõrgast võimsusest, lühikesest levialast ja madalast andmeedastuskiirusest. Sellest hoolimata osutusid need omadused piisavaks erinevate välisseadmete ühendamiseks ja kasutamiseks. Bluetooth-tehnoloogia on andnud meile laias valikus juhtmevabasid tarvikuid: kõrvaklapid, kõlarid, hiired, klaviatuurid ja palju muud.
Bluetooth-vastuvõtjaid on 3 klassi:
- 1. klass. Juhtmeta sünkroonimise ulatus võib ulatuda 100 m-ni. Seda tüüpi seadmeid kasutatakse reeglina tööstuslikus mastaabis.
- 2. klass. Leviala on 10 m. Selle klassi seadmed on kõige levinumad. Enamik juhtmevabasid tarvikuid kuulub sellesse kategooriasse.
- 3. klass. Vahemik - 1 meeter. Sellised vastuvõtjad asetatakse mängukonsoolidele või mõnele peakomplektile, kui saatjat ja vastuvõtjat pole mõtet teineteisest eemale viia.
Bluetooth juhtmevaba edastussüsteem on seadmega suhtlemiseks väga mugav. Kiipide maksumus on üsna madal, nii et seadmete juhtmevaba ühendusega varustamine ei mõjuta oluliselt hinnatõusu.
Wi-Fi
Koos Bluetoothiga on Wi-Fi-tehnoloogia muutunud traadita side tehnoloogiate valdkonnas sama lai alt levinud. Populaarsus ei saavutanud teda aga kohe. Wi-Fi tehnoloogia arendamine algas 80ndatel, kuid lõplikku versiooni esitleti alles 1997. aastal. Apple on otsustanud oma sülearvutites uut võimalust kasutada. Nii ilmusid iBookis esimesed võrgukaardid.
Wi-Fi tehnoloogia tööpõhimõte on järgmine: seadmesse on manustatud kiip, mis suudab tagada usaldusväärse traadita sünkroonimise teise sama kiibiga. Kui seadmeid on rohkem kui kaks, peate kasutama pääsupunkti.
Wi-Fi leviala on statsionaarse ruuteri juhtmevaba analoog. Erinev alt viimasest toimub ühendus raadiolainete abil ilma juhtmete osaluseta. See võimaldab ühendada mitu seadet korraga. Ärge unustage, et suure hulga seadmete kasutamisel väheneb andmeedastuskiirus oluliselt. Võrguandmete kaitsmiseks on WiFi-pääsupunktid turvalisedkrüpteerimine. Ilma parooli sisestamata ei saa sellise andmeallikaga ühendust luua.
Esimene Wi-Fi-tehnoloogia standard võeti vastu 1997. aastal, kuid see ei saanud kunagi lai alt levinud, kuna andmeedastuskiirus oli liiga madal. Hiljem tulid standardid 802, 11a ja 802, 11b. Esimene andis edastuskiiruseks 54 Mb / s, kuid töötas sagedusel 5 GHz, mis pole kõikjal lubatud. Teine võimalus võimaldas võrkudel andmeid edastada maksimaalse kiirusega 11 Mb / s, millest ei piisanud. Siis tuli tavaline 802, 11g. Ta ühendas eelmiste valikute eelised, pakkudes üsna suurt kiirust töösagedusel 2,4 GHz. 802, 11y standard on 802, 11g analoog, sellel on pikk võrgu leviala (avatud ruumis kuni 5 km).
LTE
See standard on praegu teiste ülemaailmsete võrkude kõrval kõige lootustandvam. Mobiilne lairibaühendus pakub suurimat traadita pakettandmeside kiirust. Töösagedusala osas on kõik mitmetähenduslik. LTE standard on väga paindlik, võrgud võivad põhineda sagedusvahemikus 1,4 kuni 20 MHz.
Võrgude ulatus sõltub tugijaama kõrgusest ja võib ulatuda 100 km-ni. Võrkudega ühenduse loomise võimalust pakuvad suur hulk vidinaid: nutitelefonid, tahvelarvutid, sülearvutid, mängukonsoolid ja muud seda standardit toetavad seadmed. Seadmetel peab olema integreeritud LTE-moodul, mis töötab koos olemasolevate standarditegaGSM ja 3G. Kui LTE-ühendus katkeb, lülitub seade ühendust katkestamata olemasolevale juurdepääsule 3G- või GSM-võrkudele.
Andmeedastuskiiruse osas võib märkida järgmist: võrreldes 3G-võrkudega on see mitu korda kasvanud ja jõudnud 20 Mbit / s. Suure hulga LTE-moodulitega varustatud vidinate kasutuselevõtt tagab nõudluse selle tehnoloogia järele. Paigaldatakse uusi tugijaamu, mis pakuvad kiiret Interneti-juurdepääsu isegi suurlinnadest kaugemal asuvatesse asulatesse.
Mõelgem neljanda põlvkonna võrkude põhimõttele. Juhtmeta pakettandmeedastuse tehnoloogia viiakse läbi IP-protokolli abil. Kiireks ja stabiilseks sünkroniseerimiseks tugijaama ja mobiiljaama vahel moodustatakse nii sagedus- kui ka ajadupleks. Seotud sagedusribade kombinatsioonide suure arvu tõttu on abonentide lairibaühendus võimalik.
LTE-võrkude levik on vähendanud mobiilside kasutamise tariife. Võrgu lai valik võimaldab operaatoritel säästa kallite seadmete pe alt.
Andmesideseadmed
Meie igapäevaelus ümbritsevad meid seadmed, mis töötavad traadita andmeedastustehnoloogial. Lisaks on igal seadmel mitu teatud standarditele vastavat tegevusmoodulit. Näide: klassikaline nutitelefon kasutab pakett- ja kõneandmete edastamiseks GSM-, 3G-, LTE-võrke, pääsupunkti kaudu Internetti pääsemiseks WiFi-ühendust, seadme lisatarvikutega sünkroonimiseks Bluetoothi.
Heidame pilgu kõige populaarsematele juhtmeta andmeedastusseadmetele, mis on üldlevinud:
- Wi-Fi ruuter. See seade on võimeline pakkuma Interneti-juurdepääsu mitmele seadmele. Seade ise sünkroonitakse Interneti-allikaga juhtme või mobiilsideoperaatori SIM-kaardi abil.
- Nutitelefon. Universaalne suhtlustööriist, mis võimaldab saata häälteavet, saata lühikesi tekstsõnumeid, pääseda juurde Internetti ja sünkroonida traadita või juhtmega tarvikutega.
- Tahvelarvuti. Funktsionaalselt võib see olla identne nutitelefoniga. Eripäraks on suur ekraan, tänu millele muutub vidina kasutamine teatud tüüpi tööde puhul mugavamaks.
- Personaalarvuti. Integreeritud operatsioonisüsteemiga täisväärtuslik statsionaarne seade, mis võimaldab töötada Interneti-võrkudes, sealhulgas juhtmevabades. Juhtmeta andmeedastus pääsupunktist arvutisse toimub tavaliselt Wi-Fi-adapteri kaudu, mis ühendatakse USB-pistiku kaudu.
- Märkmik. Personaalarvuti väiksem versioon. Enamikul sülearvutitel on sisseehitatud Bluetooth ja Wi-Fi, mis võimaldab teil sünkroonida, et pääseda Internetti ja ühendada juhtmeta tarvikuid ilma täiendavate USB-adapteriteta.
- Traadita ühenduse tarvikud ja välisseadmed. Sellesse kategooriasse kuuluvad juhtmevabad kõlarid, kõrvaklapid, peakomplektid, hiired,klaviatuurid ja muud populaarsed tarvikud, mis ühendatakse seadmete või arvutitega.
- TV või Smart-TV. Operatsioonisüsteemiga teler meenutab funktsionaalselt arvutit, seega on sisseehitatud juhtmevabade moodulite olemasolu selle jaoks kohustuslik.
- Mängukonsool. Tarkvara installimiseks on sellel vidinal traadita Interneti-ühendus. Mängukonsoolid sünkroonitakse seadmega Bluetooth-tehnoloogia kaudu.
- Traadita seadmed "Tark kodu". Väga keeruline ja mitmekülgne süsteem, mida juhitakse juhtmevab alt. Kõik andurid ja seadmed on signaali edastamiseks varustatud spetsiaalsete moodulitega.
Traadita tehnoloogia täiustamisega asendatakse vanu seadmeid pidev alt uute seadmetega, mis on funktsionaalselt tõhusamad ja praktilisemad. Traadita andmeedastusseadmed muutuvad ja muutuvad kiiresti.
Traadita võrkude kasutamise väljavaated
Praegune trend on asendada juhtmega seadmed uuemate juhtmevabade võimalustega. See on palju mugavam mitte ainult seadmete mobiilsuse, vaid ka kasutusmugavuse tõttu.
Traadita seadmete tootmine võimaldab mitte ainult tutvustada uusimaid süsteeme sideseadmete maailma, vaid ka varustada mis tahes paikkonna tavalise keskmise elaniku eluaseme uusima tehnoloogiaga. Praegu elavad ainult kõrge sissetulekuga inimesedsuurlinnapiirkonnad.
Traadita raadioside valdkonda uuritakse pidev alt, mille tulemuseks on uuenduslikud tehnoloogiad, mis erinevad oma eelkäijatest suurema tootlikkuse, väiksema energiatarbimise ja kasutamise praktilisuse poolest. Selliste uuringute tulemuseks on uute seadmete ilmumine. Tootjad on alati huvitatud selliste toodete tootmisest, mis vastavad uuenduslikele tehnoloogiatele.
Paremad pääsupunktid ja võimsad tugijaamad võimaldavad kasutada uusi tehnoloogiaid kõikjal suurettevõtetes. Seadmeid saab kaugjuhtida. Hariduse valdkonnas võivad traadita tehnoloogiad hõlbustada õpetamise ja kontrolli protsessi. Mõned koolid on juba alustamas mobiilse õppe protsessi rakendamist. See seisneb kaugõppes videosuhtluse kaudu Interneti kaudu. Need näited on alles esimene samm ühiskonna üleminekul uude etappi, mis ehitatakse üles traadita tehnoloogiate baasil.
Traadita sünkroonimise eelised
Kui võrrelda juhtmega ja traadita andmeedastust, saate tuvastada viimase palju eeliseid:
- ära sega juhtmeid;
- suur andmeedastuskiirus;
- praktilisus ja ühenduse kiirus;
- seadmete kasutamise mobiilsus;
- kulumist pole ega ühendus katkenud;
- Traadita ühenduse loomiseks on võimalik kasutada mitut võimalustüks seade;
- võimalus ühendada mitu seadet korraga Interneti-pääsupunktiga.
Lisaks sellele on mõned puudused:
- suure hulga seadmete kiirgus võib kahjustada inimeste tervist;
- Kui erinevad traadita seadmed on lähestikku, võivad tekkida häired ja sidehäired.
Traadita võrkude laialdase kasutamise põhjused on ilmsed. Iga keskmine kaasaegse ühiskonna liige vajab alati ühendust.
Lõpetuseks
Traadita tehnoloogiad on andnud võimaluse kõigis maailma riikides massiliselt kasutatavate telekommunikatsiooniseadmete laialdaseks kasutuselevõtuks. Pidevad täiustused ja uued avastused traadita side vallas pakuvad meile üha suuremat mugavust ning kodu parandamine uuenduslike seadmete abil muutub enamiku jaoks taskukohasemaks.
