Методи передачі бездротового зв'язку та технічні принципи
Бездротова комунікація - це своєрідний метод зв'язку, який використовує характеристики електромагнітних хвильових сигналів, що поширюються у вільному просторі для обміну інформацією. Сама технологія бездротової комунікації має багато переваг, менша вартість, технологія бездротової комунікації не повинна встановлювати фізичні лінії, не кажучи вже про велику кількість робочої сили для прокладки кабелів, а технологія бездротової комунікації не підлягає обмеженням промислового середовища, Здатність боротися з змінами в навколишньому середовищі сильніша, усунення несправностей також простіше, порівняно з традиційною установкою та технічним обслуговуванням провідного зв'язку, технічне обслуговування бездротової мережі може бути завершено за допомогою віддаленої діагностики, зручніше; Сильна розширюваність, коли мережу потрібно розширити, бездротове зв'язок не потрібно розширювати проводку; Гнучкість, бездротова мережа не підпадає під обмеження, такі як екологічна місцевість, і у випадку зміни використання навколишнього середовища бездротова мережа повинна лише внести дуже мало коригувань для адаптації до вимог нового середовища.
Звичайні методи та технології передачі бездротової комунікації (даних) класифікуються на два типи: "Технологія бездротової комунікації на короткий відстань" та "технологія бездротової передачі на великі відстані".
Технологія бездротової комунікації на короткий відстані
Технологія бездротового зв'язку на короткий відстані стосується передачі даних між двома сторонами зв'язку через радіохвиль, і відстань передачі знаходиться в порівняно короткому діапазоні, і його діапазон додатків дуже широкий. Останніми роками короткі відстані стандарти бездротового зв'язку, які більш широко використовуються та мають кращі перспективи розвитку: Zig-Bee, Bluetooth (Bluetooth), бездротовий широкосмуговий зв'язок (Wi-Fi), ультра широкий смуга (UWB) та польові комунікації ( NFC).
(1) Zig-bee:ZIG-BEE-це технологія бездротового зв'язку з низькою потужністю, заснована на стандарті IEEE802.15.4. Zig-bee походить від методу зв'язку медоносних роїв, оскільки медоносні бджоли (бджоли) покладаються на польоти та «гудіння» (Zig) свої крила, щоб спілкуватися зі своїми супутниками, щоб визначити інформацію, як напрямок, розташування та відстань джерел їжі, Таким чином, що складає мережу зв'язку рою. Він характеризується його близькою відстані, його звичайна відстань передачі - 10-100 м; Низьке споживання електроенергії, в режимі очікування в режимі очікування низького електроенергії 2 № 5 сухі батареї можуть підтримувати термінал для роботи для 6-24 місяців, або навіть довше; його вартість, плата за протокол з Zig-bee, ціна чіпів є дешевою; Низька швидкість, через Zig-bee часто працює в нижній швидкості 20-250 kbps; Коротка затримка часу, швидкість відповіді Zig- Bee швидша тощо. В основному вона застосовується в галузі контролю над будинками та будівництвом, контролю автоматизації промислового поля, збору та контролю за сільськогосподарськими інформаціями, виявленням інформації та контролем громадських місць, інтелектуальною маркуванням тощо. Його можна вбудувати в різні пристрої.
(2) Bluetooth:здатний реалізувати бездротові дані та передачу звуку та передачу звуку та передачу звуку в радіусі 10-, а його пропускна здатність передачі даних може досягти 1 Мбіт / с. Електромагнітна хвиля. Технологію Bluetooth можна широко використовувати в локальній мережі в будь-яких видах даних та голосового обладнання, таких як ПК, комутована мережа, комп'ютери для ноутбуків, принтери, факсимільні машини, цифрові камери, мобільні телефони та високоякісні навушники тощо , щоб досягти будь -якого виду обладнання для спілкування один з одним у будь -який час і в будь -якому місці.
Технологія Bluetooth широко використовується в бездротовій офісній середовищі, автомобільній промисловості, інформаційній техніці, медичній техніці та шкільній освіті та автоматизації фабрики та інших галузях, Bluetooth в даний час існує в основній проблемі, що є розміром чіпа, а ціна висока; Здатність проти інтерференцій слабка.
(3) Бездротовий широкосмуговий зв’язок (Wi-Fi):Це бездротова технологія доступу до локальної мережі на основі протоколу 802.11. (Видатна перевага технології (Wi-Fi) полягає в тому, що вона має широке покриття локальною мережею, його радіус покриття може бути приблизно до 100 метрів, порівняно з технологією Bluetooth, покриття (Wi-Fi) більш широке; швидкість передачі дуже швидка , його швидкість передачі може досягти 11 Мбіт / с (802.11b) або 54 Мбіт / с (802.11.A), що підходить для високошвидкісного бізнесу передачі даних; Обмежений умовами проводки, дуже підходящими для користувачів мобільних офісів. Високошвидкісні лінії. Milliwatts, фактична потужність передачі приблизно 60-70 Milliwatts, порівняно з стільниковими телефонами, портативними прогулянками та іншим комунікаційним обладнанням, продуктами Wi-Fi, випромінювання менша.
(4) Ultra-Mideband (UWB):UWB-це технологія зв'язку без носіїв, яка використовує вузькі імпульси несинсусоїдних хвиль на наносекундному до мікромікорозекундного рівня для передачі даних, а його відстань передачі зазвичай знаходиться в межах 10 м, і використовуючи пропускну здатність понад 1 ГГц, швидкість зв'язку може досягти Більше кількох сотень мегабітів/с. UWB працює в діапазоні частот, який коливається від 3,1 ГГц до 10,6 ГГц, а мінімальна робоча пропускна здатність - 500 МГц.
Основними його особливостями є: висока швидкість передачі; Низька потужність передачі, низьке споживання електроенергії; сильна конфіденційність; UWB Зв'язок з використанням часо налаштованих послідовностей, здатних протистояти багатосторонньому згасанням; UWB вимагає дуже мало РФ та мікрохвильових пристроїв, що може зменшити складність системи. Завдяки високій пропускній здатності, що займається системою UWB, система UWB може заважати іншим існуючим системам бездротового зв'язку.
Такі пристрої можна використовувати для перевірки дефектів бетонних та асфальтових конструкцій у будівлях, мостах, дорогах тощо, а також для пошуку несправностей у підземних кабелях та інших трубопроводах, а також для діагностики захворювань. Крім того, вони дуже корисні в галузі порятунку, запобігання безпеці, пожежах та медичній та медичній обробці.
(5) NFC:NFC-це нова технологія бездротової комунікації майже поля, його робоча частота становить 13,56 МГц, розроблена з технології радіочастотної радіочастоти 13,56 МГц (RFID), це та сама частота, яка використовується нинішнім популярним безконтактним смарт-карткою ISO14443, що забезпечує зручний спосіб комунікації для всіх споживчих електронних продуктів. і 424 кбіт/с. Основними перевагами NFC є: близька відстань, висока пропускна здатність, низьке споживання енергії, сумісна з безконтактною технологією смарт -карт, яка має широкий спектр програм у галузі контролю доступу, громадський транспорт, оплата стільникових телефонів тощо.
Контекст застосування NFC може бути в основному поділений на наступні п'ять категорій:
Контактний прохід, в основному використовується для прийому конференції, транспортного бар'єру, контролю доступу та квитків на події;
B Контактна підтвердження/оплата, яка в основному застосовується до гаманців мобільних телефонів, мобільних та громадських транспортних платежів;
C Контактна зв'язок, ця програма дозволяє 2 пристроям, що підтримуються NFC, реалізувати передачу даних точки до точки;
D-перехід на контакт, який дозволяє користувачеві дізнатися про функції та послуги, які система може надавати через мобільний телефон, що підтримується NFC;
E Завантажити контакт через термінальну техніку з функцією NFC, використовуючи GPRS/CDMA Network для отримання або завантаження відповідної інформації для контролю доступу або оплати та інших функцій.
Технологія бездротової передачі дальньої дальності
Технологія бездротової передачі на далекі відстані: В даний час технологія бездротового зв'язку, широко використовується у віддалених областях, в основному включає GPRS/CDMA, цифрову трансмісію, розповсюджене мікрохвильову піч, бездротовий міст та супутникову комунікацію, технологію короткої хвилі. В основному він використовується в більш віддаленому або не підходящому для прокладки ліній у регіоні, таких як: вугільні шахти, море, забруднення або більш серйозні екологічні райони.
(1) Технологія бездротового зв'язку GPRS/CDMA:GPRS (послуга радіопакету загального призначення) - це технологія комутації бездротових пакетів на основі системи зв'язку GSM, розроблена та керована China Moble Метод передачі, розроблений шляхом використання концепції "перемикання пакетів". Перемикач пакетів інкапсулює дані в ряд окремих пакетів і передає ці пакети по черзі, у формі, дещо схожій на надсилання посилки, з перевагою, що пропускна здатність набуває лише тоді, коли є дані, що мають бути передані та оцінюються за вирахованим рівнем. кількість даних, що ефективно покращує використання мережі. Мережа GPRS підтримує дані типу ланцюга, і дані, що перемикають пакет, що дозволяє легко взаємопов'язуватися з Інтернетом, порівняно з даними типу ланцюга оригінальної мережі GSM. Порівняно з способом передачі даних, що перемикають схеми, оригінальної мережі GSM, технологія, що перемикає пакет, має переваги високошвидкісної передачі в режимі он-лайн в режимі реального часу в режимі реального часу.
CDMA (що означає Code Division Division Divery Access) - це нова система бездротового зв'язку, керована China Telecom на основі технології підрозділу коду та багаторазової технології доступу, і його принцип заснований на технології спектру спектру.
(2) Радіо -комунікація цифрової передачі:Радіо цифрової передачі - це абревіатура цифрового радіо бездротового передачі даних. Це використання цифрової обробки сигналів, цифрової модуляції та демодуляції з корекцією помилок вперед, вирівнюванням м'яких суджень та іншими функціями бездротового радіо передачі даних. Робоча частота цифрового радіопередачі в основному використовує 220--240 MHZ або 400--470 діапазон частоти MHZ, яка має переваги цифрової та голосової сумісності, хорошу передачу даних у режимі реального часу, спеціалізований канал передачі даних, одноразовий Інвестиції, без операції та використання плати, застосовні до суворого середовища, хорошої стабільності тощо. Ефективний радіус покриття цифрового радіо стосується десятків кілометрів, які можуть покрити місто або певну територію. Цифрове радіо зазвичай забезпечує стандартний інтерфейс даних RS -232, який можна безпосередньо підключити з комп'ютером, колектором даних, RTU, PLC, терміналом даних, GPS -приймачем, цифровою камерою тощо. Широко застосовується в різних галузях, в аерокосмічній, залізниці, електроенергетиці, нафті, метеорології, сейсмічній та інших різних галузях промисловості має застосування у дистанційному контролі, телеметрії, струшуванні листа, дистанційного зондування та інших районів SCADA також досягли великого прогресу та досягнуто великого прогресу та розвиток.
(3) Поширення мікрохвильової комунікації Spectrum:Спектр комунікації, тобто, тобто розширена технологія комунікаційної комунікації, відноситься до технології комунікації, в якій пропускна здатність сигналу, що використовується для передачі інформації, значно більша, ніж пропускна здатність самої інформації. Він вперше був використаний у військових комунікаціях. Основний принцип передачі полягає в тому, що передана інформація модулюється за допомогою послідовності коду псевдовидоромного коду (код розповсюдження спектру), а швидкість коду псевдо-рендому значно більша, ніж швидкість переданої інформації, яка робить пропускну здатність зайнятий переданим сигналом, значно більшим, ніж пропускна здатність, необхідна самою інформацією для реалізації розширення спектру, і в той же час - спектральна щільність радіостанції Викинуто в простір також значно зменшується. На кінці прийому той самий код спектру розповсюдження використовується для демодуляції та відновлення інформаційних даних! Основними його особливостями є: відмінний імунітет шуму; здатність анти-присяжного; здатність анти-декол; здатність проти полігональної перешкоди; Легка в мультимедійній мережі зв'язку; має хороші можливості зв'язку з безпекою; не перешкоджає іншим системам одного типу тощо, при цьому довга відстань передачі, широке покриття та інші характеристики, особливо придатні для програм для польових мереж.
(4) Бездротовий міст:Бездротовий міст - це поєднання бездротової радіочастотної технології та традиційної технології дротового мосту. Бездротовий міст призначений для використання бездротової (мікрохвильової печі) для взаємозв'язку передачі даних на далекі відстані. Це пристрій магазину та вперед, щоб реалізувати взаємозв'язок локальної мережі на шарі Link, який може бути використаний для великої відстані (до 50 км), високошвидкісних (до 100 мегабіт в секунду (Mbps)) бездротових мереж між фіксованими Цифрове обладнання та інше фіксоване цифрове обладнання. Технологія розповсюдження Spectrum Microwak та Wireless Bridge можуть використовуватися для передачі вимог пропускної здатності для відеоспостереження та інших великих послуг передачі сигналу даних.
(5) Супутникове спілкування:Супутникове спілкування стосується використання штучних супутників Землі як естафетних станцій для ретрансляції радіосигналів, тим самим реалізуючи технологію спілкування між декількома наземними станціями, що є успадкуванням та розвитком наземної мікрохвильової комунікації. Система супутникового зв'язку зазвичай складається з двох частин, а саме - супутникового кінця та кінця землі. Супутниковий кінець знаходиться в повітрі, в основному використовується для посилення сигналів, надісланих наземною станцією, а потім переадресуйте їх на інші наземні станції. Земна станція в основному використовується для управління та відстеження супутників, а також реалізації доступу до систем супутникового зв'язку.
Супутники можна розділити на синхронні супутники та несинхронні супутники, синхронні супутники проходять у повітрі в тому ж напрямку та періоді, що і напрямок та період обертання Землі, і з будь-якого положення на землі супутники нерухомі; Несинхронні супутники проходять у період, більший або менший, ніж робочий цикл Землі, і їх орбітальна висота та схильність можуть бути відрегульовані відповідно до потреб форми "схильності".
Характеристики супутникового спілкування: широке покриття, широка діапазон роботи, хороша якість комунікації, не обмежуючись географічними умовами, і вартість не має нічого спільного з відстані комунікації тощо. Він в основному використовується в міжнародному комунікації та внутрішньому комунікації. В основному він використовується в міжнародних комунікаціях, внутрішніх комунікаціях, військових комунікаціях, мобільних комунікаціях та радіо і телевізійному мовленні тощо. Одразу почути один одного назад, головна причина полягає в тому, що відстань передачі супутникових комунікацій довше, передача радіохвиль у повітрі є певною затримкою.
(6) Короткі хвильові комунікації:За даними відділу Міжнародного радового комітету, коротка хвиля посилається на електромагнітні хвилі з довжиною хвилі 100 м - 10 м та частотою 3 МГц - 30 MHz. Коротко-хвильова комунікація стосується використання короткохвильової радіо зв'язку, також відомого як спілкування високочастотного (HF). Короткохвильове спілкування можна розділити на поширення ґрунтової хвилі та поширення неба хвилі. Ослаблення поширення наземної хвилі збільшується із зростанням робочої частоти, і в тих же умовах землі, чим більша частота, тим більше ослаблення. Використання заземленої хвилі застосовується лише для зв'язку з близькими відстанями, а його робоча частота, як правило, вибирається нижче 5 МГц. Розповсюдження наземної хвилі впливає на погоду невелику, відносно стабільну, параметри каналу в основному не змінюються з часом, тому канал можна розглядати як постійний опорний канал. Розповсюдження неба хвилі-це радіохвиля, відображена іоносферою для здійснення зв'язку на далекі відстані, нахилена проекція електромагнітних хвиль, відображених іоносферою, може бути передана на землю тисячі кілометрів. Втрата розповсюдження Skywaves значно менша, ніж у ґрунтових хвилях, і після багатьох роздумів між землею та іоносферою вони можуть досягти надзвичайно далеко, тому використання Skywaves можна використовувати для здійснення комунікацій навколо світу . Розповсюдження Skywave надзвичайно нестабільне через серйозні наслідки іоносферних змін та багатостороннього поширення, а його параметри каналу різко змінюються з часом, тому воно називається змінним каналом параметрів. Корисні комунікації характеризуються низькими витратами на будівництво та обслуговування, коротким часом циклу, простим обладнанням, легким плануванням ланцюга, сильною стійкістю до руйнування, вузькими частотними смугами, невеликою ємністю зв'язку та поганою стабільністю передачі сигналу по каналах неба-хвилі.