Dankzij de vooruitgang hebben we veel apparaten en apparaten ontvangen die ons leven gemakkelijker maken, die functioneren door de uitvinding van nieuwe technologieën. Een doorbraak op het gebied van communicatie was niet alleen de overdracht van informatie via een draadloos kanaal, maar ook de synchronisatie van verschillende soorten apparaten bij het ontbreken van een bekabelde verbinding.
Wat is draadloze gegevensoverdracht?
Het antwoord op deze vraag is eenvoudig: BPD is de overdracht van informatie van het ene apparaat naar het andere, die zich op een bepaalde afstand bevindt, zonder een bekabelde verbinding.
De technologie van het verzenden van spraakinformatie via een radiokanaal begon aan het einde van de 19e eeuw te worden gebruikt. Sindsdien is er een groot aantal radiocommunicatiesystemen verschenen, die zijn gebruikt bij de vervaardiging van apparatuur voor thuis, op kantoor of in het bedrijf.
Er zijn verschillende manieren om apparaten te synchroniseren voor gegevensoverdracht. Elk van hen wordt gebruikt in een specifiek gebied en heeft individuele eigenschappen. Draadloze transmissienetwerkengegevens verschillen in hun kenmerken, dus de minimale en maximale afstand tussen apparaten, afhankelijk van het type informatietransmissietechnologie, zal verschillen.
Om apparaten via de ether te synchroniseren, zijn speciale adapters geïnstalleerd die informatie kunnen verzenden en ontvangen. Hier kunnen we praten over zowel een kleine module die in een smartphone is ingebouwd, als een in een baan om de aarde draaiende satelliet. De ontvanger en zender kunnen verschillende soorten apparaten zijn. De transmissie vindt plaats via kanalen met verschillende frequenties en bereiken. Laten we dieper ingaan op de details van de implementatie van verschillende soorten draadloze synchronisatie.
Classificatie van draadloze kanalen
Afhankelijk van de aard van het transmissiemedium zijn er vier soorten draadloze datatransmissie.
Mobiele radiozenders
Gegevens worden draadloos van zender naar ontvanger verzonden. De zender genereert een radiopuls van een bepaalde frequentie en amplitude, de trilling wordt de ruimte in gestraald. De ontvanger filtert en verwerkt het signaal, waarna de benodigde informatie eruit wordt gehaald. Radiogolven worden gedeeltelijk geabsorbeerd door de atmosfeer, dus deze communicatie kan worden verstoord door hoge luchtvochtigheid of regen. Mobiele communicatie werkt precies op basis van radiogolfstandaarden; draadloze datatransmissiekanalen verschillen in informatieoverdrachtsnelheid en werkfrequentiebereik. De radiofrequentiecategorie van gegevensoverdracht omvat Bluetooth, een technologie voor draadloze gegevensuitwisseling tussen apparaten. BIJRusland gebruikt de volgende protocollen:
- GSM. Dit is een wereldwijd cellulair communicatiesysteem. Frequentie - 900/1800 MHz, maximale gegevensoverdrachtsnelheid - 270 Kbps.
- CDMA. Deze standaard biedt de beste communicatiekwaliteit. Bedrijfsfrequentie - 450 MHz.
- UMTS. Het heeft twee werkfrequentiebanden: 1885-2012 MHz en 2110-2200 MHz.
Satellietzenders
Deze methode voor het verzenden van informatie is om een satelliet te gebruiken waarop een antenne met speciale apparatuur is geïnstalleerd. Het signaal komt van de abonnee naar het dichtstbijzijnde grondstation, waarna het signaal wordt doorgestuurd naar de satelliet. Van daaruit gaat de informatie naar de ontvanger, een ander grondstation. Satellietcommunicatie wordt gebruikt voor televisie- en radio-uitzendingen. Een satelliettelefoon kan worden gebruikt op elk punt dat ver verwijderd is van mobiele stations.
Infraroodkanalen
Er wordt gecommuniceerd tussen de ontvanger en de zender, die zich op korte afstand van elkaar bevinden. Zo'n kanaal voor draadloze datatransmissie werkt door middel van led-straling. Communicatie kan tweerichtingsverkeer of broadcast zijn.
Laserkanalen
Het werkingsprincipe is hetzelfde als in de vorige versie, er wordt alleen een laserstraal gebruikt in plaats van LED's. Objecten moeten dicht bij elkaar staan.
Draadloze transmissiemedia verschillen in hun specifieke kenmerken. De belangrijkste onderscheidende kenmerken zijn het bereik en de reikwijdte.
Technologieën en standaardendraadloze gegevensoverdracht
De informatietechnologie ontwikkelt zich momenteel in hoog tempo. Het is nu mogelijk om informatie te verzenden met behulp van radiogolven, infrarood of laserstraling. Deze methode van informatie-uitwisseling is veel handiger dan het bedrade type synchronisatie. Het bereik is afhankelijk van de technologie.
Hier zijn enkele voorbeelden:
- Personal Area Networks (WPAN). Randapparatuur wordt aangesloten volgens deze standaarden. Het gebruik van draadloze muizen en toetsenborden is veel handiger dan bekabelde tegenhangers. De snelheid van draadloze gegevensoverdracht is vrij hoog. Met persoonlijke netwerken kunt u slimme thuissystemen uitrusten, draadloze accessoires synchroniseren met gadgets. Bluetooth en ZigBee zijn voorbeelden van PAN-technologieën.
- Local Area Networks (WLAN's) zijn gebaseerd op 802.11-producten. De term wifi is inmiddels bij iedereen bekend. Deze naam werd oorspronkelijk gegeven aan producten van de 802.11-standaardreeks, en nu verwijst deze term naar producten van elke standaard uit deze familie. WLAN-netwerken kunnen een grotere actieradius creëren in vergelijking met WPAN, en het beschermingsniveau is ook verhoogd.
- Stedelijke schaalnetwerken (WMAN). Dergelijke netwerken werken volgens hetzelfde principe als wifi. Een onderscheidend kenmerk van dit draadloze datatransmissiesysteem is een groter aantal gebieden; een groter aantal kan verbinding maken met dit netwerk.ontvangers. WMAN is dezelfde Wi Max-technologie die breedbandconnectiviteit biedt.
- Wide Area Networks (WWAN) - GPRS, EDGE, HSPA, LTE. Netwerken van dit type kunnen werken op basis van pakketgegevens of circuitschakeling.
Verschillen in de technische kenmerken van netwerken bepalen de reikwijdte van hun toepassing. Als we kijken naar de algemene eigenschappen van draadloze netwerken, dan kunnen we de volgende categorieën onderscheiden:
- bedrijfsnetwerken - gebruikt om objecten binnen hetzelfde bedrijf te verbinden;
- operatornetwerken - worden gecreëerd door telecomoperators om diensten te verlenen.
Als we kijken naar protocollen voor draadloze gegevensoverdracht, dan kunnen de volgende categorieën worden onderscheiden:
- IEEE 802.11a, b, n, g, y. Deze protocollen worden meestal gecombineerd onder de gemeenschappelijke marketingnaam Wi-Fi. Protocollen verschillen in communicatiebereik, werkfrequentiebereik en gegevensoverdrachtsnelheid.
- IEEE 802.15.1. In het kader van de norm worden gegevens verzonden via Bluetooth-technologie.
- IEEE 802.15.4. Standaard voor draadloze synchronisatie via ZigBee-technologie.
- IEEE 802.16. Telecommunicatietechnologie standaard WiMax, die zich kenmerkt door een groot bereik. WiMax is functioneel vergelijkbaar met LTE-technologie.
Momenteel zijn 802.11 en 802.15.1 de meest populaire protocollen voor draadloze gegevensoverdracht. Op basis van deze protocollen werken Wi-Fi- en Bluetooth-technologieën.
Bluetooth
Toegangspunt, zoals het geval is metWi-Fi kan elk apparaat zijn dat is uitgerust met een speciale controller die een piconet om zichzelf heen vormt. Dit piconet kan meerdere apparaten bevatten, indien gewenst kunnen ze worden gecombineerd tot bruggen voor gegevensoverdracht.
Sommige computers en laptops hebben al een ingebouwde Bluetooth-controller, als deze functie niet beschikbaar is, worden USB-adapters gebruikt die verbinding maken met het apparaat en het de mogelijkheid bieden om gegevens draadloos te verzenden.
Bluetooth gebruikt een frequentie van 2,4 GHz, terwijl het stroomverbruik zo laag mogelijk is. Het was deze indicator die de technologie in staat stelde zijn niche op het gebied van informatietechnologie te bezetten. Het lage stroomverbruik is te wijten aan het zwakke zendvermogen, het korte bereik en de lage gegevenssnelheid. Desondanks bleken deze eigenschappen voldoende voor het aansluiten en bedienen van diverse soorten randapparatuur. Bluetooth-technologie heeft ons een breed scala aan draadloze accessoires opgeleverd: hoofdtelefoons, luidsprekers, muizen, toetsenborden en meer.
Er zijn 3 klassen Bluetooth-ontvangers:
- 1e leerjaar. Het bereik van draadloze synchronisatie kan oplopen tot 100 m. Apparaten van dit type worden in de regel op industriële schaal gebruikt.
- 2e leerjaar. Het bereik is 10 m. Apparaten van deze klasse zijn de meest voorkomende. De meeste draadloze accessoires vallen in deze categorie.
- 3e leerjaar. Bereik - 1 meter. Dergelijke ontvangers worden in gameconsoles of in sommige headsets geplaatst wanneer het geen zin heeft om de zender en ontvanger uit elkaar te halen.
Het draadloze Bluetooth-transmissiesysteem is erg handig voor apparaatcommunicatie. De kosten van chips zijn vrij laag, dus het uitrusten van de apparatuur met een draadloze verbinding heeft geen grote invloed op de prijsstijging.
Wi-Fi
Samen met Bluetooth is wifi-technologie even alomtegenwoordig geworden op het gebied van draadloze communicatietechnologieën. De populariteit kwam echter niet meteen naar haar toe. De ontwikkeling van wifi-technologie begon in de jaren 80, maar de definitieve versie werd pas in 1997 gepresenteerd. Apple heeft besloten om de nieuwe optie op zijn laptops te gebruiken. Zo verschenen de eerste netwerkkaarten in de iBook.
Het werkingsprincipe van Wi-Fi-technologie is als volgt: een chip is ingebed in het apparaat, die betrouwbare draadloze synchronisatie met een andere van dezelfde chip kan bieden. Als er meer dan twee apparaten zijn, moet u een toegangspunt gebruiken.
Een Wi-Fi-hotspot is een draadloze analoog van een stationaire router. In tegenstelling tot de laatste wordt de verbinding uitgevoerd zonder de deelname van draden, door middel van radiogolven. Hierdoor is het mogelijk om meerdere apparaten tegelijk aan te sluiten. Vergeet niet dat bij gebruik van een groot aantal apparaten de gegevensoverdrachtsnelheid aanzienlijk zal afnemen. Om uw netwerkgegevens te beschermen, zijn Wi-Fi-toegangspunten beveiligdencryptie. Het is niet mogelijk om verbinding te maken met een dergelijke gegevensbron zonder een wachtwoord in te voeren.
De eerste standaard voor wifi-technologie werd in 1997 aangenomen, maar werd nooit wijdverbreid omdat de gegevensoverdrachtsnelheid te laag was. Later kwamen de 802, 11a en 802, 11b standaarden. De eerste gaf een overdrachtssnelheid van 54 Mb/s, maar werkte op een frequentie van 5 GHz, wat niet overal mag. Met de tweede optie konden netwerken gegevens verzenden met een maximale snelheid van 11 Mb / s, wat niet genoeg was. Toen kwam de standaard 802, 11g. Hij combineerde de voordelen van eerdere opties en zorgde voor een vrij hoge snelheid bij een werkfrequentie van 2,4 GHz. De 802, 11y-standaard is een analoog van 802, 11g en heeft een lange netwerkdekkingsafstand (tot 5 km in open ruimte).
LTE
Deze standaard is momenteel de meest veelbelovende, samen met andere wereldwijde netwerken. Mobiel breedband biedt de hoogste draadloze pakketgegevenssnelheid. Met betrekking tot de werkende frequentieband is alles dubbelzinnig. De LTE-standaard is zeer flexibel, netwerken kunnen worden gebaseerd in het frequentiebereik van 1,4 tot 20 MHz.
Het bereik van netwerken is afhankelijk van de hoogte van het basisstation en kan oplopen tot 100 km. De mogelijkheid om verbinding te maken met netwerken wordt geboden door een groot aantal gadgets: smartphones, tablets, laptops, gameconsoles en andere apparaten die deze standaard ondersteunen. De apparaten moeten een geïntegreerde LTE-module hebben die werkt in combinatie met bestaande standaardenGSM en 3G. Als de LTE-verbinding wordt onderbroken, schakelt het apparaat over naar de bestaande toegang tot 3G- of GSM-netwerken zonder de verbinding te onderbreken.
Met betrekking tot de gegevensoverdrachtsnelheid kan het volgende worden opgemerkt: in vergelijking met 3G-netwerken is deze verschillende keren toegenomen en heeft deze 20 Mbit / s bereikt. De introductie van een groot aantal gadgets uitgerust met LTE-modules zorgt voor de vraag naar deze technologie. Er worden nieuwe basisstations geïnstalleerd die snelle internettoegang bieden, zelfs tot nederzettingen ver van megasteden.
Laten we eens kijken naar het principe van netwerken van de vierde generatie. De technologie van draadloze pakketgegevensoverdracht wordt uitgevoerd door middel van het IP-protocol. Voor snelle en stabiele synchronisatie tussen het basisstation en het mobiele station worden zowel frequentie- als tijdduplex gevormd. Door het grote aantal combinaties van gepaarde frequentiebanden is breedbandverbinding van abonnees mogelijk.
Door de verspreiding van LTE-netwerken zijn de tarieven voor het gebruik van mobiele communicatie verlaagd. Door het brede bereik van het netwerk kunnen operators besparen op dure apparatuur.
Datacommunicatieapparatuur
In ons dagelijks leven worden we omringd door apparaten die werken op basis van draadloze datatransmissietechnologieën. Bovendien heeft elk apparaat verschillende activiteitsmodules van bepaalde normen. Voorbeeld: een klassieke smartphone gebruikt GSM-, 3G-, LTE-netwerken om pakket- en spraakgegevens te verzenden, Wi-Fi om toegang te krijgen tot internet via een toegangspunt, Bluetooth om het apparaat te synchroniseren met accessoires.
Laten we eens kijken naar de meest populaire draadloze datatransmissieapparaten die alomtegenwoordig zijn:
- Wi-Fi-router. Dit apparaat kan meerdere apparaten internettoegang bieden. Het apparaat zelf wordt gesynchroniseerd met de internetbron via een kabel of met een simkaart van een mobiele netwerkoperator.
- Smartphone. Een universeel communicatiehulpmiddel waarmee u spraakinformatie kunt verzenden, korte tekstberichten kunt verzenden, toegang kunt krijgen tot internet en kunt synchroniseren met draadloze of bekabelde accessoires.
- Tabletcomputer. Functioneel kan het identiek zijn aan een smartphone. Een onderscheidend kenmerk is het grote scherm, waardoor het gebruik van de gadget comfortabeler wordt voor bepaalde soorten werk.
- Persoonlijke computer. Een volwaardig stationair apparaat met een geïntegreerd besturingssysteem waarmee u in internetnetwerken kunt werken, ook draadloze. Draadloze gegevensoverdracht naar een computer vanaf een toegangspunt wordt meestal uitgevoerd via een Wi-Fi-adapter die wordt aangesloten via een USB-connector.
- Notebook. Een kleinere versie van de personal computer. De meeste laptops hebben ingebouwde Bluetooth en Wi-Fi, zodat u kunt synchroniseren om toegang te krijgen tot internet en draadloze accessoires aan te sluiten zonder extra USB-adapters.
- Draadloze accessoires en randapparatuur. Deze categorie omvat draadloze luidsprekers, koptelefoons, headsets, muizen,toetsenborden en andere populaire accessoires die verbinding maken met apparaten of computers.
- TV of Smart-TV. Een tv met een besturingssysteem lijkt qua functionaliteit op een computer, dus de aanwezigheid van ingebouwde draadloze modules is daarvoor een must.
- Gameconsole. Om de software te installeren heeft deze gadget een draadloze internetverbinding. De gameconsoles worden via Bluetooth-technologie met het apparaat gesynchroniseerd.
- Draadloze apparatuur "Smart home". Een zeer complex en veelzijdig systeem dat draadloos wordt aangestuurd. Alle sensoren en apparaten zijn uitgerust met speciale modules voor signaaloverdracht.
Met de verbetering van draadloze technologie worden oude apparaten voortdurend vervangen door nieuwe apparaten die functioneel efficiënter en praktischer zijn. Apparatuur voor draadloze gegevensoverdracht verandert en verandert snel.
Vooruitzichten voor het gebruik van draadloze netwerken
De huidige trend is om bekabelde apparaten te vervangen door nieuwere draadloze opties. Dit is veel handiger, niet alleen vanwege de mobiliteit van de apparaten, maar ook in termen van gebruiksgemak.
De productie van draadloze apparatuur zal het niet alleen mogelijk maken om de nieuwste systemen in de wereld van communicatieapparatuur te introduceren, maar ook om de behuizing van een standaard gemiddelde inwoner van elke plaats uit te rusten met de nieuwste technologie. Momenteel wonen alleen mensen met een hoog inkomen ingrootstedelijke gebieden.
Het gebied van draadloze radiocommunicatie wordt voortdurend onderzocht, wat resulteert in innovatieve technologieën die verschillen van hun voorgangers in hun hogere productiviteit, lager energieverbruik en praktisch gebruik. Het resultaat van dergelijk onderzoek is de opkomst van nieuwe apparatuur. Fabrikanten zijn altijd geïnteresseerd in het produceren van producten die voldoen aan innovatieve technologieën.
Betere toegangspunten en krachtige basisstations zorgen ervoor dat nieuwe technologieën overal in grote ondernemingen kunnen worden gebruikt. De apparatuur kan op afstand worden bediend. Op het gebied van onderwijs kunnen draadloze technologieën het proces van onderwijs en controle vergemakkelijken. Sommige scholen beginnen al met de implementatie van mobiel onderwijs. Het bestaat uit leren op afstand via videocommunicatie via internet. Deze voorbeelden zijn slechts de eerste stap in de transitie van de samenleving naar een nieuwe fase, die zal worden gebouwd op basis van draadloze technologieën.
Draadloze synchronisatie voordelen
Als je bekabelde en draadloze datatransmissie vergelijkt, kun je veel voordelen van de laatste identificeren:
- bemoei je niet met draden;
- hoge datasnelheid;
- praktisch en snelheid van verbinding;
- mobiliteit van gebruik van apparatuur;
- geen slijtage of verbroken verbinding;
- Het is mogelijk om verschillende opties voor draadloze verbinding te gebruiken inéén apparaat;
- de mogelijkheid om meerdere apparaten tegelijk te verbinden met een internettoegangspunt.
Daarnaast zijn er enkele nadelen:
- straling van een groot aantal apparaten kan een negatieve invloed hebben op de menselijke gezondheid;
- Als verschillende draadloze apparaten dicht bij elkaar staan, bestaat de kans op interferentie en communicatiestoringen.
De redenen voor het wijdverbreide gebruik van draadloze netwerken liggen voor de hand. De noodzaak om altijd in contact te blijven is nodig voor elk gemiddeld lid van de moderne samenleving.
Tot slot
Draadloze technologieën hebben de mogelijkheid geboden voor de wijdverbreide introductie van telecommunicatieapparatuur, die massaal wordt gebruikt in alle landen van de wereld. Voortdurende verbeteringen en nieuwe ontdekkingen op het gebied van draadloze communicatie geven ons een steeds groter niveau van comfort, en het verbeteren van het huis met behulp van innovatieve apparaten wordt voor de meeste mensen steeds betaalbaarder.
