Metode i tehnički principi bežične komunikacije
Bežična komunikacija je vrsta komunikacijske metode koja koristi karakteristike signala elektromagnetskih valova koji se šire u slobodnom prostoru za razmjenu informacija. Sama bežična komunikacijska tehnologija ima mnogo prednosti, niže troškove, bežična komunikacijska tehnologija ne mora uspostaviti fizičke linije, a da ne spominjemo veliki broj radne snage za postavljanje kabela, a bežična komunikacijska tehnologija ne podliježe ograničenjima industrijskog okruženja, The Sposobnost borbe protiv promjena u okolišu je jača, rješavanje problema je također lakše, u usporedbi s tradicionalnim ožičenim postavljanjem i održavanjem komunikacije, održavanje bežične mreže može se dovršiti daljinskom dijagnozom, prikladnijim; Snažna proširivost, kada se mreža treba proširiti, bežična komunikacija ne treba proširiti ožičenje; Fleksibilnost, bežična mreža ne podliježe ograničenjima kao što su teren za okoliš, a u slučaju promjena u korištenju okoliša, bežična mreža treba izvršiti samo malo prilagodbe kako bi se prilagodila zahtjevima novog okruženja.
Uobičajene metode prijenosa i tehnologije za bežičnu komunikaciju (podaci) kategorizirane su u dvije vrste: "Bežična komunikacijska tehnologija kratkih udaljenih udaljenosti" i "tehnologija bežičnog prijenosa na duge udaljenosti".
Bežična komunikacijska tehnologija na kratkom udaljenosti
Bežična komunikacijska tehnologija kratkih restaju odnosi se na prijenos podataka između dviju strana komunikacije putem radio valova, a udaljenost prijenosa je u relativno kratkom rasponu, a njegov raspon primjene je vrlo širok. Posljednjih godina, bežični komunikacijski standardi kratke udaljenosti koji se široko koriste i imaju bolje izglede za razvoj su: Zig-Bee, Bluetooth (Bluetooth), bežična širokopojasna mreža (Wi-Fi), ultra širokopojasni (UWB) i u blizini komunikacije u blizini ( NFC).
(1) Zig-Bee:Zig-Bee je bežična komunikacijska tehnologija niske snage kratkog dometa koja se temelji na standardu IEEE802.15.4. Zig-Bee izvedena je iz komunikacijske metode rojeva meda, jer se medonosni pčele (pčela) oslanjaju na letenje i 'zujanje' (cik) svoja krila kako bi komunicirali s njihovim pratiteljima kako bi odredili informacije poput smjera, lokacije i udaljenosti izvora hrane, na taj način predstavlja komunikacijsku mrežu roja. Karakterizira ga njegova bliska udaljenost, uobičajena udaljenost prijenosa je 10-100 m; Mala potrošnja energije, u načinu pripravnosti male potrošnje energije, 2 br. 5 suhe baterije mogu podržati terminal za rad za 6-24 ili čak duže; Njegov trošak, naknada za protokol bez protokola, cijena čipova je jeftina; niska stopa, kroz cik-bee često radi u nižoj brzini 20-250 kbps; Kratko kašnjenje, brzina reakcije Zig-pčela je brža itd. Uglavnom se primjenjuje u područjima kontrole kuće i zgrade, kontrole automatizacije industrijskog polja, prikupljanja i kontrole poljoprivrednih informacija, otkrivanje i kontrola informacija o javnim mjestima, inteligentno označavanje itd. Može se ugraditi u razne uređaje.
(2) Bluetooth:U stanju realizirati bežične podatke i zvuk od točke do točke ili točke do multipoint-a unutar radijusa 10- metra, a njegov opseg za prijenos podataka može doseći komunikacijski medij od 1Mbps za frekvenciju od 2,402GHz do 2,480 GHz između Elektromagnetski val. Bluetooth tehnologija može se široko koristiti u mreži lokalnog područja u svim vrstama podataka i glasovne opreme, kao što su PC, dial-up mreža, prijenosna računala, pisači, faks strojevi, digitalne kamere, mobiteli i visokokvalitetni slušalice itd. , da bi se postigla sve vrste opreme za komunikaciju međusobno bilo kada, bilo gdje.
Bluetooth tehnologija široko se koristi u bežičnom uredskom okruženju, automobilskoj industriji, informacijskim uređajima, medicinskoj opremi i školskom obrazovanju i tvorničkoj automatizaciji i drugim poljima, Bluetooth trenutno postoji u glavnom problemu je veličina čipa, a cijena je visoka; Sposobnost anti-interferencije je slaba.
(3) bežična širokopojasna mreža (Wi-Fi):To je bežična LAN tehnologija pristupa koja se temelji na 802.11 protokolu. (Izvrsna prednost (Wi-Fi) tehnologije je u tome što ima široku pokrivenost LAN-a, njegov polumjer pokrivanja može biti do oko 100 metara, u usporedbi s Bluetooth tehnologijom (Wi-Fi) pokrivenost je šira; brzina prijenosa je vrlo brza , njegova brzina prijenosa može doseći 11Mbps (802.11b) ili 54Mbps (802.11.A), pogodno za posao s velikim brzinama prijenosa podataka; Uvjetima ožičenja, vrlo prikladni za korisnike mobilnog ureda. -Korisnici trebaju podržati samo bežičnu mrežu za terminal, možete pristupiti na Internetu velikom brzinom; Stvarna snaga prijenosa od oko {60-70 milliwatts, u usporedbi s mobitelima, ručnim hopilama-tokijima i drugom komunikacijskom opremom, WiFi proizvodima, zračenje je manje.
(4) Ultra širokopojasni (UWB):UWB je komunikacijska tehnologija bez nosača koja koristi uske impulse ne-sinusoidnih valova na nanosekundu do mikro-mikrosekunde za prijenos podataka, a njegova udaljenost prijenosa obično je unutar 10 m, a pomoću propusnosti veće od 1 GHz, brzina komunikacije može dosegnuti brzinu komunikacije Više od nekoliko stotina megabita/s. UWB djeluje u frekvencijskom opsegu koji se kreće od 3,1 GHz do 10,6 GHz, a minimalna operativna širina pojasa je 500MHz.
Njegove glavne značajke su: visoka brzina prijenosa; Niska snaga prijenosa, mala potrošnja energije; snažna povjerljivost; UWB komunikacija pomoću vremenski podešenih sekvenci, sposobnih oduprijeti se multiptu blijede; UWB zahtijeva vrlo malo RF i mikrovalnih uređaja, što može smanjiti složenost sustava. Zbog velike propusne širine koju je zauzimao UWB sustav, UWB sustav može ometati druge postojeće bežične komunikacijske sustave.UWB se uglavnom koristi u „malom rasponu“ visoke rezolucije da prodire u zidove i druge prepreke u radarskim i snimki sustavi.
Takvi se uređaji mogu koristiti za provjeru nedostataka u betonskim i asfaltnim strukturama u zgradama, mostovima, cestama itd., Kao i za pronalaženje grešaka u podzemnim kablovima i drugim cjevovodima, te za dijagnozu bolesti. Osim toga, oni se odlično koriste u područjima spašavanja, prevencije sigurnosti, vatrogasne i medicinske i medicinske obrade slika.
(5) NFC:NFC je nova bežična komunikacijska tehnologija u blizini polja, njegova radna frekvencija iznosi 13,56MHz, razvijena iz tehnologije radiofrekvencije radiofrekvencije od 13,56MHz (RFID), to je ista frekvencija koju koristi trenutni popularni popularni beskontaktni pametna kartica ISO14443, što pruža prikladan način komunikacije za sve potrošačke elektroničke proizvode.NFC koristi modulaciju Amplitude Shift Keying (ASK), njegova brzina prijenosa podataka općenito je 106kbit/s i 424kbit/s. Glavne prednosti NFC -a su: bliska udaljenost, visoka propusnost, niska potrošnja energije, kompatibilna s beskontaktnom tehnologijom pametnih kartica, koja ima širok raspon aplikacija u području kontrole pristupa, javnog prijevoza, plaćanja mobitela i tako dalje.
Kontekst primjene NFC -a može se u osnovi podijeliti u sljedećih pet kategorija:
Prolazni kontakt, uglavnom se koristi u prijemu u konferenciju, transportnu barijeru, ulaznice za kontrolu pristupa i događaje;
B Kontakt-potvrda/plaćanje, koje se uglavnom primjenjuje na novčanike mobitela, plaćanje mobilnog i javnog prijevoza;
C kontakt-povezivanje, ova aplikacija omogućuje 2 uređaja s omogućenom NFC-om da realiziraju prijenos podataka od točke do točke;
D-promišljanje kontakta, što korisniku omogućuje da nauči i koristi funkcije i usluge koje sustav može pružiti putem mobitela s omogućenom NFC-om;
E download-kontakt, putem terminalne opreme s NFC funkcijom, koristeći GPRS/CDMA mrežu za primanje ili preuzimanje relevantnih podataka za kontrolu pristupa ili plaćanje i druge funkcije.
Tehnologija dugoročnih bežičnih mjenjača
Tehnologija bežičnog prijenosa na daljinu: Trenutno se bežična komunikacijska tehnologija koja se široko koristi u udaljenim područjima uglavnom uključuje GPRS/CDMA, radio digitalni prijenos, mikrovalnu pećnicu za širenje, bežični most i satelitsku komunikaciju, tehnologiju komunikacije kratkog vala. Uglavnom se koristi u daljinskom ili nije prikladno za postavljanje linija u regiji, kao što su: rudnici ugljena, more, zagađenje ili teža područja zaštite okoliša.
(1) GPRS/CDMA bežična komunikacijska tehnologija:GPRS (usluga opće namjene radio paketa) je tehnologija prebacivanja bežičnog paketa zasnovana na GSM komunikacijskom sustavu koji je razvio i upravljao China Mobile, a to je tehnologija između druge generacije i treće generacije, obično poznata kao 2,5 g, što je bežična mreža Metoda prijenosa razvijena pomoću koncepta "prebacivanja paketa". Prebacivanje paketa inkapsulira podatke u više zasebnih paketa i prenosi ove pakete jedan po jedan, u obliku koji je nešto sličan slanju pošiljke, s prednosti koju širina pojasa uzima samo kada se podaci prenose i cijene su u smislu u smislu Količina podataka, koja učinkovito poboljšava korištenje mreže. GPRS mreža podržava i podatke o tipu kruga i podatke o prekrivenim paketom, što olakšava međusobnu povezanost s Internetom, u usporedbi s podacima tipa kruga izvorne GSM mreže. U usporedbi s metodom prijenosa podataka originalne GSM mreže prebačene u krug, tehnologija GRRS-a s prevrtanjem paketa ima prednosti mrežnog prijenosa u realnom vremenu "plaćanja po koricama".
CDMA (koji je za diviziju Code Division Multiple Access) novi je bežični komunikacijski sustav kojim upravlja China Telecom na temelju tehnologije podjele koda i višestruke tehnologije pristupa, a njen se princip temelji na tehnologiji širenja spektra.
(2) Radio komunikacija digitalnog prijenosa:Radio za digitalni prijenos je kratica digitalnog bežičnog prijenosa podataka. To je upotreba digitalne obrade signala, digitalne modulacije i demodulacija, uz korekciju pogreške prema naprijed, izjednačavanje meke prosudbe i druge funkcije radija za prijenos bežičnih podataka. Radna frekvencija radija za digitalni prijenos uglavnom koristi 220--240 mHz ili 400--470 MHz frekvencijski pojas, koji ima prednosti digitalne i glasovne kompatibilnosti, dobar prijenos podataka u stvarnom vremenu, namjenski kanal za prijenos podataka, jednokratni Ulaganje, bez rada i upotreba naknade, primjenjive na teška okruženja, dobru stabilnost i tako dalje. Učinkovit polumjer pokrivanja digitalnog radija govori o desecima kilometara, koji mogu pokriti grad ili određeno područje. Digitalni radio obično pruža standardno RS -232 podatkovno sučelje, koje se može izravno povezati s računalom, sakupljanjem podataka, RTU, PLC -om, podatkovnim terminalom, GPS prijemnikom, digitalnom kamerom i tako dalje. Široko se koristi u raznim industrijama, u zrakoplovstvu, željeznici, električnoj energiji, nafti, meteorologiji, seizmičkim i drugim različitim industrijama, primjenjuju se u daljinskom upravljaču, telemetriji, potresu pismu, daljinsko istraživanje i druga područja SCADA također su postigli veliki napredak i razvoj.
(3) Proširite spektar mikrovalne komunikacije:Komunikacija širenja spektra, tj. Proširena komunikacijska tehnologija spektra odnosi se na komunikacijsku tehnologiju u kojoj je propusna širina signala koji se koristi za prijenos informacija mnogo veća od propusnosti same informacije. Prvo se koristio u vojnoj komunikaciji. The basic principle of transmission is that the transmitted information is modulated with a pseudo-random code sequence (spread-spectrum code), and the rate of the pseudo-random code is much larger than the rate of the transmitted information, which makes the bandwidth Zauzet prenesenim signalom mnogo većim od propusne širine koje zahtijevaju same informacije da bi ostvarili ekspanziju spektra, a istovremeno i gustoća radio snage koja se emitira u prostor jest također uvelike smanjeno. Na kraju prijema, isti se kôd rasprostranjenih spektra koristi za demodulaciju i oporavak podataka o informacijama! Njegove glavne značajke su: izvrstan imunitet buke; Sposobnost anti-jamičnosti; Sposobnost protiv decanja; anti-poligonalna sposobnost smetnji; Jednostavna multimedijska komunikacijska mreža; ima dobre mogućnosti sigurnosne komunikacije; Ne ometa druge sustave iste vrste itd., Dok ima dugu udaljenost prijenosa, široku pokrivenost i druge karakteristike, posebno pogodno za aplikacije za umrežavanje na terenu.
(4) Bežični most:Bežični most kombinacija je bežične radiofrekvencijske tehnologije i tradicionalne tehnologije ožičenog mosta. Bežični most dizajniran je za upotrebu bežične (mikrovalne) za interkonekciju prijenosa podataka na dugu stanju. To je uređaj za trgovinu i naprijed za realizaciju LAN međusobnog povezivanja na sloju veze, koji se može koristiti za duge staze (do 50 km), velike brzine (do 100 megabita u sekundi (MBPS)) bežično umrežavanje između fiksnih fiksnih Digitalna oprema i druga fiksna digitalna oprema. Tehnologija mikrovalnog i bežičnog mosta za širenje spektra može se koristiti za prenošenje zahtjeva propusnosti prilično su visoke za video nadzor i druge usluge velikog prijenosa podataka.
(5) Satelitska komunikacija:Satelitska komunikacija odnosi se na upotrebu satelita umjetne zemlje kao relejne stanice za prenošenje radio signala, shvaćajući na taj način tehnologiju komunikacije između više zemaljskih stanica, što je nasljeđivanje i razvoj zemaljske mikrovalne komunikacije. Satelitski komunikacijski sustav obično se sastoji od dva dijela, naime, satelitskog kraja i tla. Satelitski kraj je u zraku, uglavnom se koristi za pojačavanje signala koje je poslao zemaljska stanica, a zatim ih proslijedio na druge prizemne stanice. Zemljana stanica uglavnom se koristi za kontrolu i praćenje satelita, kao i ostvarenje pristupa zemaljskim komunikacijskim sustavima satelitskim komunikacijskim sustavima.
Sateliti se mogu podijeliti na sinkrone satelite i ne-sinhrone satelite, sinkroni sateliti koji se u zraku trče u istom smjeru i razdoblju kao i smjer i razdoblje rotacije Zemlje, a iz bilo kojeg položaja na tlu, sateliti su nepomični; Nesinhroni sateliti rade u razdoblju većem ili manjem od operativnog ciklusa Zemlje, a njihova orbitalna visina i nagib mogu se prilagoditi u skladu s potrebama oblika "nagiba".
Karakteristike satelitske komunikacije su: široka pokrivenost, široki opseg radne frekvencije, dobra kvaliteta komunikacije, nije ograničena geografskim uvjetima, a trošak nema nikakve veze s udaljenosti komunikacije itd. Uglavnom se koristi u međunarodnoj komunikaciji i domaćoj komunikaciji. Uglavnom se koristi u međunarodnim komunikacijama, domaćim komunikacijama, vojnim komunikacijama, mobilnim komunikacijama i radio i televizijskim emitiranjem itd. Glavni nedostatak satelitske komunikacije je taj što komunikacija ima određeno kašnjenje, na primjer, prilikom igranja satelitskog telefona, ne možete Odmah se čujte leđa, glavni razlog je taj što je udaljenost prijenosa satelitske komunikacije duža, prijenos radio valova u zraku je određeno kašnjenje.
(6) Komunikacije kratkog vala:Prema podjeli Međunarodnog savjetodavnog odbora za radio, kratki val odnosi se na elektromagnetske valove s valnom duljinom od 100m - 10 m i frekvencijom od 3MHz - 30 MHz. Komunikacija kratkog vala odnosi se na uporabu radio-komunikacije kratkog vala, poznate i kao visokofrekventna (HF) komunikacija. Komunikacija kratkog vala može se podijeliti u širenje tluma i širenje nebeskog vala. Prigušenje širenja zemaljskog vala povećava se s porastom radne frekvencije, a u istim uvjetima tla, to je veća frekvencija, to je veće prigušenje. Upotreba zemaljskog vala primjenjiva je samo za komunikaciju izbliza, a njegova radna frekvencija općenito je odabrana ispod 5MHz. Na razmnožavanje prizemnog vala utječe na vrijeme je mali, relativno stabilni, parametri kanala u osnovi se ne mijenjaju s vremenom, tako da se kanal može smatrati konstantnim referentnim kanalom. Širenje nebeskog vala je radio val koji odražava ionosfera za obavljanje komunikacije na daljinu, nagnuta projekcija elektromagnetskih valova odraženih ionosferom može se prenijeti na tlo udaljenom tisućama kilometara. Gubitak širenja nebeskih valova mnogo je manji od onog od zemaljskih valova, a nakon mnogih razmišljanja između tla i ionosfere, oni mogu doći do izuzetno dalekog mjesta, tako da se upotreba nebeskih valova može upotrijebiti za obavljanje komunikacije okruglog svijeta . Širenje SkyWave -a izuzetno je nestabilno zbog ozbiljnih učinaka ionosferskih promjena i višestrukog širenja, a njegovi parametri kanala drastično se mijenjaju s vremenom, tako da se naziva varijabilni kanal parametra. Kratkovalne komunikacije karakteriziraju niski troškovi konstrukcije i održavanja, vrijeme kratkog ciklusa, jednostavna oprema, jednostavan raspored kruga, snažna otpornost na uništavanje, uske frekvencijske opsege, mali komunikacijski kapacitet i loša stabilnost prijenosa signala preko nebeskih kanala.