Metódy prenosu bezdrôtovej komunikácie a technické princípy

Metódy prenosu bezdrôtovej komunikácie a technické princípy

Bezdrôtová komunikácia je druh komunikačnej metódy, ktorá využíva charakteristiky signálov elektromagnetických vĺn, ktoré sa šíria vo voľnom priestore na výmenu informácií. Samotná bezdrôtová komunikačná technológia má veľa výhod, nižšie náklady, bezdrôtové komunikačné technológie nemusia vytvárať fyzické vedenia, nehovoriac o veľkom počte pracovných síl na kliešte a bezdrôtová komunikačná technológia nepodlieha obmedzeniam priemyselného prostredia, Schopnosť bojovať proti zmenám v životnom prostredí je silnejšia, riešenie problémov je tiež jednoduchšia v porovnaní s tradičným nastavením a údržbou káblovej komunikácie a údržba bezdrôtovej siete je možné dokončiť prostredníctvom vzdialenej diagnózy, pohodlnejšie; Silná rozšíriteľnosť, keď je potrebné rozšíriť sieť, bezdrôtová komunikácia nemusí rozširovať zapojenie; Flexibilita, bezdrôtová sieť nepodliehajú obmedzeniam, ako je environmentálny terén, a v prípade zmien v využívaní prostredia musí bezdrôtová sieť len veľmi málo úprav, aby sa prispôsobila požiadavkám nového prostredia.
Spoločná bezdrôtová komunikácia (dáta) Metódy a technológie prenosu sú rozdelené do dvoch typov: „Bezdrôtová komunikačná technológia s krátkym vzdialenosťou“ a „technológia bezdrôtového prenosu na dlhé vzdialenosti“.

Bezdrôtová bezdrôtová komunikačná technológia

Bezdrôtová komunikačná technológia s krátkym vzdialenosťou sa týka prenosu údajov medzi oboma stranami komunikácie prostredníctvom rádiových vĺn a prenosová vzdialenosť je v relatívne krátkom dosahu a jeho rozsah aplikácií je veľmi široký. V posledných rokoch sú štandardy bezdrôtovej komunikácie na krátke vzdialenosti, ktoré sa široko používajú a majú lepšie vyhliadky na vývoj: Zig-Bee, Bluetooth (Bluetooth), Wireless Broadband (Wi-Fi), Ultra WeeBand (UWB) a blízka poľná komunikácia ( Nfc).

(1) Zig-bee:ZIG-BEE je bezdrôtová komunikačná technológia s nízkym výkonom s nízkym výkonom založená na štandarde IEEE802.15.4. Zig-bee je odvodený z komunikačnej metódy včiel rojov, pretože včely (včely) sa spoliehajú na lietanie a „bzučanie“ (ZIG) svoje krídla, aby komunikovali so svojimi spoločníkmi s cieľom určiť informácie, ako je smer, umiestnenie a vzdialenosť potravinových zdrojov, čím tvoria komunikačnú sieť roja. Je charakterizovaná jeho blízkou vzdialenosťou, jeho obvyklá prenosová vzdialenosť je 10-100 m; Nízka spotreba energie, v pohotovostnom režime s nízkou spotrebou energie 2, suché batérie č. 5 môžu podporovať terminál, ktorý bude fungovať pre 6-24 mesiacov alebo dokonca dlhšie; Jeho náklady, poplatok za protokol bez zig-bee, cena čipu je lacná; nízka sadzba, cez kľukatý bee často pracuje v nižšej rýchlosti 20-250 kbps; Krátke časové oneskorenie, rýchlosť odozvy kľukatého včely je rýchlejšia, atď. sa používa hlavne v oblasti riadenia domácnosti a budovy, riadenia automatizácie priemyselného poľa, zhromažďovanie a kontrolu poľnohospodárskych informácií, detekcia a riadenie informácií o verejných miestach, inteligentné označovanie atď. Môže byť zabudovaný do rôznych zariadení.

(2) Bluetooth:Dokáže realizovať bezdrôtové údaje a zvukový prenos point-to-point alebo bod k multipointu v okruhu 10- a jeho šírka pásma prenosu údajov môže dosiahnuť komunikačné médium 1 Mbps pre frekvenciu 2,402 GHz až 2,480 GHz. elektromagnetická vlna. Technológia Bluetooth sa dá široko používať v sieti Local Area vo všetkých druhoch a hlasových zariadeniach, ako sú PC, Dial-up sieť, prenosné počítače, tlačiarne, faxové stroje, digitálne fotoaparáty, mobilné telefóny a vysokokvalitné slúchadlá atď. , dosiahnuť všetky druhy zariadení na komunikáciu so sebou kedykoľvek a kdekoľvek.
Technológia Bluetooth sa široko používa v bezdrôtovom kancelárskom prostredí, automobilovom priemysle, informačných zariadeniach, lekárskom vybavení a školskom vzdelávaní a automatizácii tovární a iných oblastiach, Bluetooth v súčasnosti v hlavnom probléme existuje veľkosť čipu a cena je vysoká; Proti-interferenčná schopnosť je slabá.

(3) Bezdrôtové širokopásmové pripojenie (Wi-Fi):Je to bezdrôtová technológia prístupu LAN založená na protokole 802.11. (Vynikajúca výhoda (Wi-Fi) technológie spočíva v tom, že má široké pokrytie LAN, jej polomer pokrytia môže byť až asi 100 metrov v porovnaní s technológiou Bluetooth, (Wi-Fi) pokrytie je širšie; rýchlosť prenosu je veľmi rýchla , jeho prenosová rýchlosť môže dosiahnuť 11 Mbps (802.11b) alebo 54 Mbps (802.11.a), vhodné pre vysokorýchlostné prenosové podnikanie; Podmienkami zapojenia, veľmi vhodné pre používateľov mobilných kancelárií. -Spätné linky. Skutočný vysielací výkon približne 60-70 Milliwatts, v porovnaní s mobilnými telefónmi, ručnými vysielateľmi a inými komunikačnými zariadeniami, produktmi WiFi, žiarenie je menšie.

(4) Ultra širokopásmové pásmo (UWB):UWB je komunikačná technológia bez nosiča, ktorá na prenos údajov využíva úzke impulzy ne-sinusoidálnych vĺn na nanosekúnd na mikro-mikrosekundu a jeho prenosová vzdialenosť je zvyčajne v rozmedzí 10 me Viac ako niekoľko stoviek megabitov/s. UWB pracuje vo frekvenčnom pásme, ktorý sa pohybuje od 3,1 GHz do 10,6 GHz a minimálna prevádzková šírka pásma je 500 MHz.
Jeho hlavné vlastnosti sú: vysoká miera prenosu; nízky vysielací výkon, nízka spotreba energie; silná dôvernosť; Komunikácia UWB pomocou časovo vyladených sekvencií, schopná odolávať multitému vyblednutiu; UWB vyžaduje veľmi málo RF a mikrovlnných zariadení, ktoré môžu znížiť zložitosť systému. Vzhľadom na vysokú šírku pásma, ktorý zaberá systém UWB, môže systém UWB interferovať s inými existujúcimi bezdrôtovými komunikačnými systémami. UWB sa používa hlavne v „malom rozsahu“ na prenikanie stien a ďalšie prekážky v radarových a zobrazovacích systémoch.
Takéto zariadenia sa môžu použiť na kontrolu defektov v betónových a asfaltových štruktúrach v budovách, mostoch, cestách atď., Ako aj na nájdenie porúch v podzemných kábloch a iných potrubiach a na diagnostiku chorôb. Okrem toho sa veľmi dobre využívajú v oblasti záchrany, prevencie bezpečnosti, hasenia a spracovania lekárskych a lekárskych obrazov.
 

(5) NFC:NFC je nová bezdrôtová komunikačná technológia v blízkosti poľa, jej prevádzková frekvencia je 13,56 MHz, vyvinutá z technológie Rádio-frekvenčnej identifikácie Rádio-frekvencie 13,56 MHz (RFID), je to rovnaká frekvencia, ktorú používa súčasná populárna bezkontaktná inteligentná karta ISO14443, ktorá poskytuje pohodlný spôsob komunikácie pre všetky spotrebné elektronické produkty.NFC používa moduláciu kľúča amplitúdy (ASK), jej rýchlosť prenosu údajov je spravidla 106 kbit/s a 424 kbit/s. Hlavnými výhodami NFC sú: blízka vzdialenosť, vysoká šírka pásma, nízka spotreba energie, kompatibilná s bezkontaktnou technológiou inteligentných kariet, ktorá má širokú škálu aplikácií v oblasti kontroly prístupu, verejnej dopravy, platby mobilných telefónov atď.

Kontext aplikácie NFC možno v podstate rozdeliť do nasledujúcich piatich kategórií:
Prebiehajúce kontakty, ktoré sa používajú hlavne pri prijatí konferencie, prepravnej bariére, kontrole prístupu a vstupenkách na udalosti;
B Potvrdenie/platba kontaktu, ktorá sa používa hlavne na peňaženky mobilných telefónov, platby mobilných a verejnej dopravy;
C Kontaktné spojenie, táto aplikácia umožňuje 2 zariadeniam s podporou NFC realizovať prenos údajov po bode;
D Prestávanie kontaktu, ktoré umožňuje používateľovi dozvedieť sa a používať funkcie a služby, ktoré systém môže poskytovať prostredníctvom mobilného telefónu s podporou NFC;
E Stiahnutie kontaktu prostredníctvom terminálového zariadenia s funkciou NFC pomocou siete GPRS/CDMA na prijímanie alebo sťahovanie príslušných informácií pre riadenie prístupu alebo platbu a ďalšie funkcie.

Technológia bezdrôtového prenosu na veľké vzdialenosti
Technológia bezdrôtového prenosu na dlhé vzdialenosti: V súčasnosti bezdrôtová komunikačná technológia široko používaná v odľahlých oblastiach zahŕňa hlavne GPRS/CDMA, digitálne prenosové rádio, spektrum spektrum mikrovlnnej rúry, bezdrôtového mosta a satelitnej komunikácie, komunikačné technológie krátkodobej vlny. Používa sa hlavne vo vzdialenejšom alebo vhodný na kladenie čiary v regióne, ako napríklad: uhoľné bane, more, znečistenie alebo závažnejšie životné prostredie.

(1) Bezdrôtová komunikačná technológia GPRS/CDMA:GPRS (Service Radio Paket Service na všeobecné účely) je technológia bezdrôtového prepínania paketov založená na komunikačnom systéme GSM vyvinutého a prevádzkovaným spoločnosťou China Mobile a je technológiou medzi druhou generáciou a treťou generáciou, zvyčajne známa ako 2,5G, čo je bezdrôtové Metóda prenosu vyvinutá pomocou koncepcie „prepínania paketov“. Prepínanie paketov zapuzdruje údaje do niekoľkých samostatných paketov a prenáša tieto pakety jeden po druhom, vo forme trochu podobnej pri odosielaní balíka, s výhodou, že šírka pásma sa získa iba vtedy, keď sa prenášajú údaje Množstvo údajov, ktoré účinne zlepšuje využitie siete. Sieť GPRS podporuje dáta typu obvodu aj údaje prepínané paketmi, čo uľahčuje prepojenie s internetom v porovnaní s údajmi typu obvodu pôvodnej siete GSM. V porovnaní s metódou prenosu údajov prepínaných obvodov v pôvodnej sieti GSM má technológia GRR s prepínaním paketov výhody vysokorýchlostného prevodu „plateného za použitie“ v reálnom čase.

CDMA (čo znamená pre viacnásobný prístup k kódu divízie) je nový bezdrôtový komunikačný systém prevádzkovaný spoločnosťou China Telecom založený na technológii divízie kódov a viacerých prístupových technológií a jej princíp je založený na technológii Spread Spectrum.

(2) Digitálna prenosová rádiová komunikácia:Rádio digitálneho prenosu je skratka digitálneho bezdrôtového prenosu údajov prenosu údajov. Je to použitie spracovania digitálneho signálu, digitálnej modulácie a demodulácie, s korekciou chybovcov vpred, vyrovnaním mäkkého úsudku a iných funkcií bezdrôtového prenosu dát. Pracovná frekvencia digitálneho prenosového rádiu väčšinou používa 220--240 mHz alebo 400--470 frekvenčné pásmo MHz, ktorá má výhody digitálnej a hlasovej kompatibility, dobrý prenos údajov v reálnom čase, vyhradený kanál prenosu údajov, jednorazový kanál prenosu údajov, jednorazový kanál Investície, bez prevádzky a používania poplatku, použiteľné pre tvrdé prostredie, dobrá stabilita atď. Efektívny polomer pokrytia digitálneho rádiu je o desiatkach kilometrov, ktoré môžu pokryť mesto alebo určitú oblasť. Digitálne rádio zvyčajne poskytuje štandardné dátové rozhranie RS -232, ktoré je možné priamo pripojiť s počítačom, zberateľom údajov, RTU, PLC, dátovým terminálom, prijímačom GPS, digitálnym fotoaparátom atď. Sa široko používal v rôznych odvetviach, v leteckom priestore, železnici, elektrickej energii, ropnom, meteorológii, seizmickom a ďalších rôznych odvetviach, ktoré majú aplikácie v oblasti diaľkového ovládania, telemetrie, trasenie písmena, diaľkové snímanie a ďalšie oblasti SCADA dosiahli veľký pokrok a dosiahli veľký pokrok a dosiahli veľký pokrok a vývoj.

(3) Mikrovlnná komunikácia spektra spektra:Spread Spectrum Communication, tj rozšírená komunikačná technológia spektra sa týka komunikačnej technológie, v ktorej je šírka pásma signálu použitá na prenos informácií oveľa väčšia ako šírka pásma samotných informácií. Prvýkrát sa použil vo vojenskej komunikácii. Základným princípom prenosu je to, že prenášané informácie sú modulované s pseudo-náhodnou kódovou sekvenciou (kód spektrom spektra) a rýchlosť pseudo-náhodného kódu je oveľa väčšia ako rýchlosť prenášaných informácií, čo vytvára šírku pásma šírka pásma obsadený prenášaným signálom omnoho väčším ako šírka pásma, ktorý vyžaduje samotné informácie na realizáciu rozšírenia spektra a zároveň, do rádiového výkonového spektrálneho hustoty emitovanej do Priestor je tiež výrazne znížený. Na konci prijímania sa na demoduláciu a obnovenie informačných údajov používa rovnaký kód spektra spektra! Jeho hlavné vlastnosti sú: vynikajúca imunita hluku; proti Jammingu; Schopnosť anti-decay; Schopnosť anti-polygonálneho rušenia; Ľahká multimediálna komunikačná sieť; má dobré bezpečnostné komunikačné schopnosti; Nezasahuje do iných systémov rovnakého typu atď., Pri dlhej prenosovej vzdialenosti, širokom pokrytí a ďalších charakteristikách, najmä vhodných pre aplikácie v teréne.

(4) Bezdrôtový most:Bezdrôtový most je kombináciou bezdrôtovej vysokofrekvenčnej technológie a tradičnej technológie káblového mosta. Bezdrôtový most je navrhnutý na použitie bezdrôtovej (mikrovlnnej rúry) pre prepojenie point-to-point-to-bod na dlhé vzdialenosti. Je to zariadenie s obchodom a vpred, aby sa uskutočnilo prepojenie LAN vo vrstve prepojenia, ktoré sa dá použiť na dlhé vzdialenosti (až 50 km), vysokorýchlostné (až 100 megabitov za sekundu (Mbps)) Digitálne vybavenie a ďalšie pevné digitálne vybavenie. Technológia mikrovlnnej a bezdrôtovej mostnej technológie spektra môže byť použitá na prenos požiadaviek na šírku pásma, ktorý je pomerne vysoký na sledovanie videa a ďalšie služby prenosu veľkých dátových signálov.

(5) Satelitná komunikácia:Satelitná komunikácia sa vzťahuje na použitie umelých satelitov Zeme ako reléových staníc na prenosové rádiové signály, čím sa realizuje technológia komunikácie medzi viacerými pozemnými stanicami, čo je dedičstvo a vývoj suchozemskej mikrovlnnej komunikácie. Satelitný komunikačný systém sa zvyčajne skladá z dvoch častí, konkrétne z satelitného konca a uzemňovacieho konca. Satelitný koniec je vo vzduchu, ktorý sa používa hlavne na zosilnenie signálov zaslaných pozemnou stanicou a potom ich postúpenie na iné pozemné stanice. Pozemná stanica sa používa hlavne na riadenie a sledovanie satelitov, ako aj na realizáciu prístupu pozemných komunikačných systémov k satelitným komunikačným systémom.

Satelity sa dajú rozdeliť na synchrónne satelity a nesynchrónne satelity, synchrónne satelity vedú vo vzduchu v rovnakom smere a perióde ako smer a perióda rotácie Zeme a z akejkoľvek polohy na zemi sú satelity stacionárne; Nesynchrónne satelity prebiehajú v období väčšie alebo menej ako v prevádzkovom cykle Zeme a ich orbitálna nadmorská výška a sklon sa môžu upraviť podľa potrieb tvaru „sklonu“.
Charakteristiky satelitnej komunikácie sú: široké pokrytie, široké pracovné frekvenčné pásmo, kvalita dobrej komunikácie, neobmedzené geografické podmienky a náklady nemajú nič spoločné s komunikačnou vzdialenosťou atď. Používa sa hlavne v medzinárodnej komunikácii a domácej komunikácii. Používa sa hlavne v medzinárodnej komunikácii, domácej komunikácii, vojenskej komunikácii, mobilnej komunikácii a rozhlasovom a televíznom vysielaní atď. Hlavnou nevýhodou satelitnej komunikácie je, že komunikácia má určité oneskorenie, napríklad pri hraní satelitného telefónu, nemôžete Okamžite sa navzájom počujte, hlavným dôvodom je, že prenosová vzdialenosť satelitnej komunikácie je dlhšia, prenos rádiových vĺn vo vzduchu je určité oneskorenie.
 

(6) Komunikácia s krátkym vlnám:Podľa rozdelenia Medzinárodného rozhlasového poradného výboru sa krátka vlna vzťahuje na elektromagnetické vlny s vlnovou dĺžkou 100 m {{}} m a frekvencia 3MHz - 30 mHz. Komunikácia s krátkym vlnám sa vzťahuje na použitie rádiovej komunikácie s krátkou vlnou, známa aj ako vysokofrekvenčná (HF) komunikácia. Komunikácia s krátkym vlnám možno rozdeliť na šírenie pozemných vĺn a šírenie oblohy. Útlm šírenia pozemných vĺn sa zvyšuje so zvýšením prevádzkovej frekvencie a za rovnakých podmienok zeme, tým vyššia je frekvencia, tým väčšia je útlm. Použitie pozemnej vlny sa vzťahuje iba na komunikáciu s blízkym vzdialenosťou a jej prevádzková frekvencia sa všeobecne vyberie pod 5 MHz. Šírenie pozemných vĺn je ovplyvnené počasím je malé, relatívne stabilné, parametre kanálov sa v podstate nemenia časom, takže kanál možno považovať za konštantný referenčný kanál. Šírenie Sky Wave je rádiová vlna odrážaná ionosférou na vykonávanie komunikácie na dlhé vzdialenosti, naklonená projekcia elektromagnetických vĺn odrážaných ionosférou sa môže prenášať na zem tisíce kilometrov ďalej. Strata šírenia oblohy je oveľa menšia ako strata mletých vĺn a po mnohých odrazoch medzi zemou a ionosférou môžu dosiahnuť extrémne vzdialené miesta, takže použitie oblohy môže byť použité na vykonávanie komunikácie okruhu sveta. . Šírenie Skywave je mimoriadne nestabilné v dôsledku závažných účinkov ionosférických zmien a šírenia multipath a jeho kanálové parametre sa drasticky menia časom, takže sa nazýva kanál s premenlivým parametrom. Komunikácia s krátkym vlnám sa vyznačuje nízkymi nákladmi na výstavbu a údržbu, krátkym časom cyklu, jednoduchým vybavením, ľahkým plánovaním obvodov, silným odporom voči deštrukcii, úzkymi frekvenčnými pásmami, malá komunikačná kapacita a zlá stabilita prenosu signálu cez kanály vlny vlny.