Metody transmisji komunikacji bezprzewodowej i zasady techniczne
Komunikacja bezprzewodowa jest rodzajem metody komunikacji, która wykorzystuje charakterystykę sygnałów fali elektromagnetycznej propagujące się w wolnej przestrzeni do wymiany informacji. Sama technologia komunikacji bezprzewodowej ma wiele zalet, niższe koszty, technologia komunikacji bezprzewodowej nie musi ustanawiać linii fizycznych, nie wspominając o dużej liczbie siły roboczej do składania kabli, a technologia komunikacji bezprzewodowej nie podlega ograniczeniom środowiska przemysłowego, Umiejętność walki ze zmianami w środowisku jest silniejsza, rozwiązywanie problemów jest również łatwiejsze, w porównaniu z tradycyjną konfiguracją i konserwacją komunikacji przewodowej, konserwacja sieci bezprzewodowej można zakończyć poprzez zdalną diagnozę, wygodniej; Silna możliwość rozszerzenia, gdy sieć musi zostać rozszerzona, komunikacja bezprzewodowa nie musi rozszerzać okablowania; Elastyczność, sieć bezprzewodowa nie podlega ograniczeniom, takim jak teren środowiskowy, a w przypadku zmian w korzystaniu z środowiska sieć bezprzewodowa musi jedynie dokonać bardzo niewielu korekt, aby dostosować się do wymagań nowego środowiska.
Wspólne metody transmisji bezprzewodowej (danych) Metody i technologie transmisji są podzielone na dwa typy: „Technologia komunikacji bezprzewodowej na krótkie odległości” i „Technologia transmisji bezprzewodowej na duże odległości”.
Technologia komunikacji bezprzewodowej na krótkie dystans
Technologia komunikacji bezprzewodowej na krótkie odległości odnosi się do transmisji danych między dwiema stronami komunikacji przez fale radiowe, a odległość transmisji mieści się w stosunkowo krótkim zasięgu, a jej zakres aplikacji jest bardzo szeroki. W ostatnich latach bezprzewodowe standardy komunikacji bezprzewodowej, które są szeroko stosowane i mają lepsze perspektywy rozwoju, to: Zig-Bee, Bluetooth (Bluetooth), bezprzewodowy łącznik szerokopasmowy (Wi-Fi), ultra szerokopasmowy (UWB) i komunikacja na bliskim polu ( NFC).
(1) Zig-bee:Zig-Bee to technologia komunikacji bezprzewodowej o niskiej mocy oparta na standardzie IEEE802.15.4. Zig-Bee pochodzi z metody komunikacji rojów pszczół miodnych, ponieważ pszczoły miodne (pszczoły) polegają na lataniu i „bzykaniu” (zygzakach), aby komunikować się ze swoimi towarzyszami w celu ustalenia informacji, takich jak kierunek, lokalizacja i odległość źródeł żywności, w ten sposób stanowi sieć komunikacyjną roju. Charakteryzuje się jego bliską odległością, jego zwykła odległość transmisji wynosi 10-100 m; Niskie zużycie energii, w trybie gotowości do niskiego zużycia energii, 2 suche akumulatory nr 5 mogą obsługiwać terminal do pracy przez 6-24 miesięcy, a nawet dłużej; Jego koszt, bezpłatna opłata protokołu zyg-bee, cena Chip jest tania; Niska szybkość, poprzez zygzakiem często pracuje w niższej szybkości 20-250 KBPS; Krótkie opóźnienie czasowe, szybkość reakcji Zig-Bee jest szybsza itp. Jest stosowana głównie w dziedzinie kontroli domu i budynku, kontroli automatyzacji pola przemysłowego, gromadzenie i kontrola informacji rolniczej, wykrywanie informacji i kontrola miejsc publicznych, inteligentne etykietowanie itp. Może być osadzony w różnych urządzeniach.
(2) Bluetooth:w stanie zrealizować dane bezprzewodowe i przesyłania bezprzewodowych i przesyłania dźwięku w promieniu miernika 10-, a przepustowość transmisji danych może osiągnąć 1 Mb / s medium komunikacyjne dla częstotliwości od 2,402 GHz do 2,480 GHz między Fala elektromagnetyczna. Technologia Bluetooth może być szeroko stosowana w sieci lokalnej we wszystkich rodzajach danych i urządzeń głosowych, takich jak komputery PC, sieć dial-up, komputery laptopów, drukarki, maszyny faksowe, aparaty cyfrowe, telefony komórkowe i wysokiej jakości słuchawki, itp. , aby osiągnąć wszelkiego rodzaju sprzęt do komunikowania się ze sobą w dowolnym miejscu i czasie.
Technologia Bluetooth jest szeroko stosowana w środowisku biurowym bezprzewodowym, przemysłu motoryzacyjnym, urządzeniom informacyjnym, sprzęcie medycznym i edukacji szkolnej oraz automatyzacji fabryki oraz innych dziedzin, Bluetooth istnieje obecnie w głównym problemie, a cena jest wysoka; Zdolność przeciw interferencji jest słaba.
(3) bezprzewodowy łącznik szerokopasmowy (Wi-Fi):Jest to technologia dostępu do bezprzewodowego dostępu do sieci LAN opartej na protokole 802.11. (Wybitna zaleta technologii (Wi-Fi) jest to, że ma szerokie zasięg LAN, jego promień zasięgu może wynosić do około 100 metrów, w porównaniu z technologią Bluetooth, zasięg (Wi-Fi) jest szerszy; prędkość transmisji jest bardzo szybka , jego prędkość transmisji może osiągnąć 11 Mb / s (802.11b) lub 54 Mb / s (802.11.A), odpowiednie dla dużych transmisji danych; Ograniczone przez warunki okablowania, bardzo odpowiednie dla mobilnych użytkowników biur. Linie szybkie. MilliWatts, rzeczywistą moc transmisji około 60-70 mililiatts, w porównaniu z telefonami komórkowymi, ręcznymi taliskami i innym sprzętem komunikacyjnym, produktami Wi-Fi, promieniowanie jest mniejsze.
(4) Ultra szerokopasmowy (UWB):UWB to technologia komunikacji bez przewoźnika, która wykorzystuje wąskie impulsy fal nie-sinusoidalnych na poziomie nanosekundowym do mikro-mikrosekund do transmisji danych, a jej odległość transmisji wynosi zwykle w odległości 10 m, a przy użyciu przepustowości więcej niż 1 GHz, prędkość komunikacji może osiągnąć prędkość komunikacji Ponad kilkaset megabitów/s. UWB działa w paśmie częstotliwości, który od 3,1 GHz do 10,6 GHz, a minimalna przepustowość operacyjna wynosi 500 MHz.
Jego główne cechy to: wysoka szybkość transmisji; Niska moc nadawcza, niskie zużycie energii; silna poufność; Komunikacja UWB przy użyciu trudnionych sekwencji, zdolna do oparcia się zanikaniu multipaty; UWB wymaga bardzo niewielu urządzeń RF i mikrofalowych, które mogą zmniejszyć złożoność systemu. Ze względu na wysoką przepustowość zajmowaną przez system UWB system UWB może zakłócać inne istniejące systemy komunikacji bezprzewodowej. UWB jest używany głównie w „małym zasięgu” o wysokiej rozdzielczości, aby przenikać ściany ”i inne przeszkody w systemach radarowych i obrazowych.
Takie urządzenia mogą być używane do sprawdzania wad w strukturach betonowych i asfaltowych w budynkach, mostach, drogach itp., A także do zlokalizowania błędów w podziemnych kablach i innych rurociągach oraz do diagnozy choroby. Ponadto są one bardzo przydatne w dziedzinie ratunkowej, zapobiegania bezpieczeństwu, gaszenia pożarów oraz przetwarzania obrazu medycznego i medycznego.
(5) NFC:NFC to nowa technologia komunikacji bezprzewodowej bliskiego pola, jej częstotliwość robocza wynosi 13,56 MHz, opracowana z technologii identyfikacji częstotliwości radiowej 13,56 MHz (RFID), jest to ta sama częstotliwość używana przez obecną popularną kartę inteligentną ISO14443, która zapewnia wygodny sposób komunikacji dla wszystkich produktów elektronicznych konsumenckich. NFC korzysta z modulacji przesunięcia amplitudy (ASK), jego szybkość transmisji danych wynosi na ogół 106Kbit/s i 424Kbit/s. Główne zalety NFC to: bliskie odległość, wysoka przepustowość, niskie zużycie energii, kompatybilne z technologią karty inteligentnej, która ma szeroki zakres aplikacji w dziedzinie kontroli dostępu, transportu publicznego, płatności telefonu komórkowego i tak dalej.
Kontekst aplikacji NFC można zasadniczo podzielić na następujące pięć kategorii:
Pasowanie kontaktowe, wykorzystywane głównie w przyjęciu do konferencji, barierę transportową, kontrolę dostępu i bilety na wydarzenia;
B Kontaktowe potwierdzenie/płatność, która jest głównie stosowana do portfeli telefonów komórkowych, płatności mobilnych i transportu publicznego;
C Złączenie kontaktu, ta aplikacja umożliwia 2 urządzeniu z obsługą NFC realizacja przesyłania danych;
D Przeglądanie kontaktu, które pozwala użytkownikowi poznać i korzystać z funkcji i usług, które system może zapewnić za pośrednictwem telefonu komórkowego z obsługą NFC;
E Pobieranie Contact, za pośrednictwem sprzętu terminalnego z funkcją NFC, za pomocą sieci GPRS/CDMA do odbierania lub pobrania odpowiednich informacji do kontroli dostępu lub płatności i innych funkcji.
Technologia transmisji bezprzewodowej dalekiego zasięgu
Technologia transmisji bezprzewodowej na duże odległości: Obecnie technologia komunikacji bezprzewodowej szeroko stosowana w odległych obszarach obejmuje głównie GPRS/CDMA, radio transmisji cyfrowej, spektrum spektrum mikrofalowego, mostu bezprzewodowego i komunikacji satelitarnej, technologii komunikacji krótkofalowej. Jest stosowany głównie w bardziej odległej lub nie nadającej się do układania linii w regionie, takich jak: kopalnie węgla, morze, zanieczyszczenie lub cięższe obszary środowiskowe.
(1) Technologia komunikacji bezprzewodowej GPRS/CDMA:GPRS (Usługa pakietów radiowych ogólnych celów) to technologia przełączania pakietów bezprzewodowych oparta na systemie komunikacyjnym GSM opracowanym i obsługiwanym przez China Mobile, a także technologię między drugą generacją a trzecią generacją, zwykle znaną jako 2.5G, która jest bezprzewodowym Metoda transmisji opracowana poprzez wykorzystanie pojęcia „przełączania pakietów”. Przełączanie pakietów zawiera dane na wiele oddzielnych pakietów i przesyła te pakiety jeden po drugim, w formie nieco podobnej do wysyłania paczki, z zaletą, że przepustowość jest pobierana tylko wtedy, gdy do przesyłania są przesyłane dane i są wycenione pod względem pod względem przesyłania danych i jest wyceniane. Ilość danych, które skutecznie poprawia wykorzystanie sieci. Sieć GPRS obsługuje zarówno dane typu obwodu, jak i dane z przełączaniem pakietów, co ułatwia łączenie z Internetem, w porównaniu z danymi typu obwodu oryginalnej sieci GSM. W porównaniu z metodą transmisji danych z przełączoną obwodami oryginalnej sieci GSM, technologia GRRS z pakietem ma zalety szybkiej transmisji „pay-za użytkowanie” online.
CDMA (który oznacza Division Multiple Access) to nowy system komunikacji bezprzewodowej obsługiwany przez China Telecom oparty na technologii podziału kodu i technologii wielu dostępu, a jego zasada opiera się na technologii Spectrum Spectrum.
(2) Cyfrowa komunikacja radiowa transmisji:Cyfrowe radio transmisji to skrót cyfrowego radia transmisji danych bezprzewodowych. Jest to zastosowanie cyfrowego przetwarzania sygnału, modulacji cyfrowej i demodulacji, z korekcją błędów, wyrównanie miękkiej oceny i innymi funkcjami bezprzewodowego radia transmisji danych. Częstotliwość robocza cyfrowego radia transmisji używa głównie 220--240 MHz lub 400--470 MHz pasm, który ma zalety kompatybilności cyfrowej i głosowej, dobrej transmisji danych w czasie rzeczywistym, dedykowanym kanale transmisji danych, jednorazowym kanałowi transmisji danych, jednorazowego kanału transmisji danych, jednorazowego Inwestycje, brak działania i wykorzystanie opłaty, mającą zastosowanie do trudnych środowisk, dobrej stabilności i tak dalej. Skuteczny promień zasięgu cyfrowego radia dotyczy dziesiątek kilometrów, które mogą obejmować miasto lub określony obszar. Radio cyfrowe zwykle zapewnia standardowy interfejs danych RS -232, który można bezpośrednio połączyć z komputerem, zbieraniem danych, RTU, PLC, terminal danych, odbiornikiem GPS, aparatem cyfrowym i tak dalej. Był szeroko stosowany w różnych branżach, w lotnisku, kolej, energia elektryczna, ropa naftowa, meteorologia, sejsmiczna i inne różne branże mają zastosowania w zdalnej kontroli, telemetrii, wstrząsaniu listu, zdalnym wykrywaniu i innych obszarach SCADA, które również poczyniły postępy i rozwój.
(3) Rozłóż Spectrum Microwave Komunikacja:Komunikacja Spectrum Spectrum, IE, rozszerzona technologia komunikacji spektrum odnosi się do technologii komunikacji, w której przepustowość sygnału wykorzystywanego do przekazywania informacji jest znacznie większa niż przepustowość samej informacji. Po raz pierwszy został użyty w komunikacji wojskowej. Podstawową zasadą transmisji jest to, że przesyłane informacje są modulowane z sekwencją pseudo-randomową (kod spectrum spektrum), a szybkość pseudo-lampy jest znacznie większa niż szybkość przesyłanych informacji, co czyni przepustowość przepustowości Zajęty przez przesłany sygnał znacznie większy niż przepustowość wymagana przez samą informację do realizacji ekspansji widma, a jednocześnie gęstość widmowa radia emitowana w przestrzeni jest również emitowana w przestrzeni znacznie zmniejszone. Na końcu odbierania ten sam kod widma rozkładu jest używany do demodulacji i odzyskiwania danych informacyjnych! Jego główne cechy to: doskonała odporność na hałas; Zdolność przeciwzgadza; Zdolność przeciw dekalu; zdolność ingerencji przeciwpologonalnej; Łatwa do multimedialnej sieci komunikacyjnej; ma dobre możliwości komunikacji bezpieczeństwa; nie koliduje z innymi systemami tego samego typu itp., Mając długą odległość transmisji, szeroką zasięg i inne cechy, szczególnie odpowiednie do aplikacji sieciowych.
(4) Most bezprzewodowy:Wireless Bridge to połączenie bezprzewodowej technologii częstotliwości radiowej i tradycyjnej technologii mostu przewodowego. Most bezprzewodowy został zaprojektowany do korzystania z bezprzewodowej (mikrofalowej) do przesyłania danych na duże odległości od punktu do punktu. Jest to urządzenie do sklepu i do przodu, aby zrealizować wzajemne połączenie LAN w warstwie łącza, która może być używana w przypadku bezprzewodowej sieci bezprzewodowej (do 50 km), szybkiej (do 100 megabitów na sekundę (Mbps)) między ustalonym Sprzęt cyfrowy i inne stałe sprzęt cyfrowy. Spektrum Spectrum Microwave i technologia mostów bezprzewodowych można wykorzystać do transmisji wymagań przepustowości są dość wysokie w przypadku nadzoru wideo i innych dużych usług transmisji sygnałów danych.
(5) Komunikacja satelitarna:Komunikacja satelitarna odnosi się do wykorzystania sztucznych satelitów Ziemi jako stacji przekaźników do przekazywania sygnałów radiowych, realizując w ten sposób technologię komunikacji między wieloma stacji naziemnych, która jest dziedziczeniem i rozwojem naziemnej komunikacji mikrofalowej. System komunikacji satelitarnej zwykle składa się z dwóch części, a mianowicie końca satelitarnego i podłoża. Koniec satelitarnego jest w powietrzu, głównie używany do wzmocnienia sygnałów wysłanych przez stację naziemną, a następnie do przodu do innych stacji naziemnych. Stacja naziemna jest wykorzystywana głównie do kontroli i śledzenia satelitów, a także do realizacji dostępu systemów komunikacji naziemnej do systemów komunikacji satelitarnej.
Satelity można podzielić na synchroniczne satelity i niesynchroniczne satelity, synchroniczne satelity działające w powietrzu w tym samym kierunku i okresie, co kierunek i okres obrotu Ziemi, a z dowolnej pozycji na ziemi satelity są stacjonarne; Nie synchroniczne satelity działają w okresie większym lub mniejszym niż cykl operacyjny Ziemi, a ich wysokość orbitalna i nachylenie można dostosować zgodnie z potrzebami kształtu „nachylenia”.
Charakterystyką komunikacji satelitarnej to: szerokie pokrycie, szerokie pasmo częstotliwości roboczej, dobra jakość komunikacji, nie ograniczona przez warunki geograficzne, a koszt nie ma nic wspólnego z odległością komunikacji itp. Jest wykorzystywana głównie w komunikacji międzynarodowej i komunikacji krajowej. Jest wykorzystywany głównie w komunikacji międzynarodowej, komunikacji krajowej, komunikacji wojskowej, komunikacji mobilnej oraz nadawaniu radiowym i telewizyjnym itp. Główną wadą komunikacji satelitarnej jest to, że komunikacja ma pewne opóźnienie, na przykład podczas gry w telefonie satelitarnym, nie możesz tego nie odtwarzać telefonu satelitarnego. Natychmiast wysłuchaj się z powrotem, głównym powodem jest to, że odległość transmisji komunikacji satelitarnej jest dłuższa, transmisja fal radiowych w powietrzu jest pewnym opóźnieniem.
(6) Komunikacja krótkoterminowa:Według podziału Międzynarodowego Komitetu Doradczego Radia, krótka fala odnosi się do fal elektromagnetycznych o długości fali 100m - 10 M i częstotliwości 3 MHz - 30 MHz. Komunikacja krótkofalowa odnosi się do korzystania z komunikacji radiowej krótkofalowej, znanej również jako komunikacja o wysokiej częstotliwości (HF). Komunikację krótkofalową można podzielić na propagację fali gruntowej i propagację fal nieba. Tłumienie propagacji fali gruntowej wzrasta wraz ze wzrostem częstotliwości roboczej i w tych samych warunkach gruntowych im wyższa częstotliwość, tym większe tłumienie. Zastosowanie fali naziemnej ma zastosowanie tylko do komunikacji z bliskim dystansem, a jej częstotliwość robocza jest ogólnie wybierana poniżej 5 MHz. Na propagację fali gruntowej wpływa pogoda, jest niewielka, stosunkowo stabilna parametry kanału zasadniczo nie zmieniają się z czasem, więc kanał można uznać za stały kanał odniesienia. Propagacja fali nieba jest falą radiową odbijaną przez jonosfera do przeprowadzania komunikacji na duże odległości, przechylonej projekcji fal elektromagnetycznych odbijanych przez jonosfera, może być przeniesiona na ziemię tysiące kilometrów dalej. Utrata rozmnażania fale nierynki jest znacznie mniejsza niż fale mielone, a po wielu odbiciach między ziemią a jonosferą mogą one dotrzeć do wyjątkowo daleko odległości, więc użycie fale nieryngingowych można wykorzystać do wykonywania komunikacji okrągłego świata w świecie . Rozmnażanie SkyWave jest wyjątkowo niestabilne ze względu na poważne skutki zmian jonosferycznych i propagacji wielościeżkowej, a jej parametry kanału zmieniają się drastycznie z czasem, więc nazywa się to zmiennym kanałem parametrów. Komunikacja krótkofalowa charakteryzuje się niskimi kosztami budowy i konserwacji, krótkim czasem cyklu, prostym sprzętem, łatwym planowaniem obwodów, silną odpornością na zniszczenie, wąskie pasma częstotliwości, niewielką pojemność komunikacyjną i słabą stabilność transmisji sygnału nad kanałami fali niebiańskiej.