Bezvadu sakaru pārraides metodes un tehniskie principi
Bezvadu komunikācija ir sava veida sakaru metode, kas izmanto elektromagnētisko viļņu signālu raksturlielumus, kas izplatās brīvā telpā, lai apmainītos ar informāciju. Bezvadu sakaru tehnoloģijai ir daudz priekšrocību, zemākas izmaksas, bezvadu sakaru tehnoloģijai nav jāizveido fiziskas līnijas, nemaz nerunājot par lielu skaitu darbaspēku, lai gulētu kabeļus, un bezvadu sakaru tehnoloģijas nav pakļautas rūpnieciskās vides ierobežojumiem, Spēja cīnīties pret izmaiņām vidē ir spēcīgāka, ir arī vienkāršāka problēmu novēršana, salīdzinot ar tradicionālo vadu sakaru iestatīšanu un uzturēšanu, bezvadu tīkla uzturēšanu var pabeigt, izmantojot attālinātu diagnozi, ērtāku; Spēcīga paplašināmība, kad tīkls ir jāpaplašina, bezvadu sakariem nav jāpaplašina elektroinstalācija; Elastība, bezvadu tīkls nav pakļauti tādiem ierobežojumiem kā vides reljefs, un, ja mainās vides izmantošana, bezvadu tīklam ir jāveic tikai daži pielāgojumi, lai pielāgotos jaunās vides prasībām.
Parastās bezvadu komunikācijas (dati) pārraides metodes un tehnoloģijas tiek klasificētas divos veidos: "īsa distance bezvadu sakaru tehnoloģija" un "tālsatiksmes bezvadu pārraides tehnoloģija".
Īss bezvadu sakaru tehnoloģija
Īss bezvadu sakaru sakaru tehnoloģija attiecas uz datu pārraidi starp abām komunikācijas pusēm, izmantojot radio viļņus, un pārraides attālums ir salīdzinoši īsā diapazonā, un tās lietojumprogrammu diapazons ir ļoti plašs. Pēdējos gados neliela attāluma bezvadu sakaru standarti, kas tiek plašāk izmantoti un kuriem ir labākas attīstības izredzes, ir: Zig-Bee, Bluetooth (Bluetooth), bezvadu platjoslas (Wi-Fi), ultra-Wideband (UWB) un tuvās lauka komunikācijas (komunikācija uz lauka (tuvu lauka komunikāciju (tuvu lauka komunikācijai (tuvu lauka komunikācijai (tuvu lauka komunikācijai) NFC).
(1) Zig-Bee:Zig-Bee ir maza un mazjaudas bezvadu sakaru tehnoloģija, kuras pamatā ir IEEE802.15.4 standarts. Zig-bee ir iegūts no medus bišu baru komunikācijas metodes, jo medus bites (bite) paļaujas uz lidošanu un “buzzing” (zig) spārniem, lai sazinātos ar viņu pavadoņiem, lai noteiktu tādu informāciju, piemēram, pārtikas avotu virzienu, atrašanās vietu un attālumu, tādējādi veidojot spieta sakaru tīklu. To raksturo tuvs attālums, tā parastais pārraides attālums ir 10-100 m; Zema enerģijas patēriņš zema enerģijas patēriņa gaidīšanas režīmā 2 Nr. 5 sausās baterijas var atbalstīt termināli, lai darbotos 6-24 mēnešos vai pat ilgāk; tā izmaksas, zig-bee bezmaksas protokola maksa, mikroshēmas cena ir lēta; Zema likme caur zig-bee bieži darbojas zemākā ātrumā 20-250 kbps; Īsa laika kavēšanās, Zigbee atbildes ātrums ir ātrāks utt. To galvenokārt izmanto mājas un ēku kontroles jomā, rūpnieciskā lauka automatizācijas kontrolei, lauksaimniecības informācijas vākšanai un kontrolei, sabiedrisko vietu informācijas atklāšanai un kontrolei, inteliģentam marķējumam utt. To var iestrādāt dažādās ierīcēs.
(2) Bluetooth:Spēj realizēt no punkta uz punktu vai no punkta uz MultiPoint bezvadu datiem un skaņas pārraidi 10- mērītāja rādiusā, un tā datu pārraides joslas platums var sasniegt 1Mbps komunikācijas nesēju frekvencei 2,402 GHz līdz 2,480 GHz starp elektromagnētiskais vilnis. Bluetooth tehnoloģiju var plaši izmantot vietējā apgabala tīklā visa veida datos un balss aprīkojumā, piemēram, personālajā datorā, iezvanes tīklā, klēpjdatoros, printeros, faksa aparātos, digitālajās kamerās, mobilajos tālruņos un augstas kvalitātes austiņas utt. , lai sasniegtu visa veida aprīkojumu, lai sazinātos savā starpā jebkurā laikā, jebkur.
Bluetooth tehnoloģija tiek plaši izmantota bezvadu biroja vidē, automobiļu rūpniecībā, informācijas ierīcēs, medicīniskajā aprīkojumā un skolu izglītībā un rūpnīcas automatizācijā un citās jomās, Bluetooth pašlaik galvenajā problēmā pastāv, ka galvenā problēma ir mikroshēmas lielums, un cena ir augsta; Pret savstarpējo spēju spējas ir vājas.
(3) Bezvadu platjoslas (Wi-Fi):Tā ir bezvadu LAN piekļuves tehnoloģija, kuras pamatā ir 802.11 protokols. (Izcilā (Wi-Fi) tehnoloģijas priekšrocība ir tā, ka tai ir plašs LAN pārklājums, tā pārklājuma rādiuss var būt līdz aptuveni 100 metriem, salīdzinot ar Bluetooth tehnoloģiju, (Wi-Fi) pārklājums ir plašāks; pārraides ātrums ir ļoti ātrs , tā pārraides ātrums var sasniegt 11Mbps (802.11b) vai 54Mbps (802.11.a), kas piemērots ātrgaitas datu pārraides biznesam; Ierobežots ar vadu nosacījumiem, ļoti piemēroti mobilo biroja lietotājiem. Ātrgaitas līnijas. Milliwatts, apmēram 60-70 Milliwatts faktiskā pārraides jauda, salīdzinot ar mobilajiem tālruņiem, rokas rājieniem un citiem sakaru aprīkojuma, wifi izstrādājumiem, starojums ir mazāks.
(4) Ultra-Wideband (UWB):UWB ir nesēju komunikācijas tehnoloģija, kas izmanto šaurus neinusoidālu viļņu impulsus nanosekundē līdz mikro-mikrosekundes līmenim, lai pārsūtītu datus, un tās pārraides attālums parasti ir 10 m attālumā, un joslas platuma izmantošana pārsniedz 1GHz, saziņas ātrums var sasniegt vairāk nekā vairāki simti megabitu/s. UWB darbojas frekvenču joslā, kas svārstās no 3,1 GHz līdz 10,6 GHz, un minimālais darbības joslas platums ir 500MHz.
Tās galvenās iezīmes ir: augsts pārraides ātrums; zema pārraides jauda, zema enerģijas patēriņš; spēcīga konfidencialitāte; UWB komunikācija, izmantojot laika noregulētas secības, spēj pretoties daudzu ceļu izbalēšanai; UWB ir nepieciešami ļoti maz RF un mikroviļņu ierīču, kas var samazināt sistēmas sarežģītību. Sakarā ar augstu joslas platumu, ko aizņem UWB sistēma, UWB sistēma var traucēt citām esošajām bezvadu sakaru sistēmām.uwb galvenokārt tiek izmantots augstas izšķirtspējas "nelielā diapazonā", lai iekļūtu sienās "un citiem šķēršļiem radara un attēlveidošanas sistēmās.
Šādas ierīces var izmantot, lai pārbaudītu, vai nav defektu betona un asfalta konstrukcijās ēkās, tiltos, ceļos utt., Kā arī, lai atrastu kļūdas pazemes kabeļos un citos cauruļvados, kā arī slimības diagnozei. Turklāt tie ir ļoti noderīgi glābšanas, drošības profilakses, ugunsdzēsības un medicīniskā un medicīniskā tēla apstrādes jomā.
(5) NFC:NFC ir jauna tuvākā lauka bezvadu sakaru tehnoloģija, tās darbības frekvence ir 13,56MHz, kas izstrādāta no 13,56MHz radiofrekvences identifikācijas (RFID) tehnoloģijas, tā ir tāda pati frekvence, ko izmanto pašreizējā populārā kontaktpersona ISO14443, kas nodrošina ērtu veidu komunikācijas visiem patēriņa elektroniskajiem produktiem.NFC izmanto amplitūdas maiņas taustiņu (Ask) modulāciju, tā datu pārraides ātrums parasti ir 106 kbit/s un 424Kbit/s. Galvenās NFC priekšrocības ir: tuvs attālums, liels joslas platums, zema enerģijas patēriņš, saderīgs ar bezkontakta viedkartes tehnoloģiju, kurai ir plašs lietojumprogrammu klāsts piekļuves kontroles jomā, sabiedriskā transporta jomā, mobilā tālruņa maksājuma un tā tālāk.
NFC lietojumprogrammu kontekstu pamatā var sadalīt šādās piecās kategorijās:
Kontakta pasniegšana, ko galvenokārt izmanto konferences uzņemšanā, transporta barjerā, piekļuves kontrolē un pasākumu biļetes;
B kontaktu apstiprināšana/maksājums, ko galvenokārt piemēro mobilo tālruņu makiem, mobilo un sabiedriskā transporta maksājumiem;
C Kontakta savienojums, šī lietojumprogramma ļauj 2 NFC iespējotām ierīcēm realizēt datu pārraidi no punkta uz punktu;
D kontaktu pārliešana, kas ļauj lietotājam uzzināt un izmantot funkcijas un pakalpojumus, ko sistēma var sniegt, izmantojot mobilo tālruni iespējotu NFC;
E lejupielāde-kontakta, izmantojot termināļa aprīkojumu ar NFC funkciju, izmantojot GPRS/CDMA tīklu, lai saņemtu vai lejupielādētu atbilstošu informāciju piekļuves kontrolei vai maksājumam un citām funkcijām.
Liela attāluma bezvadu pārraides tehnoloģija
Tālsatiksmes bezvadu pārraides tehnoloģija: Pašlaik bez.s. To galvenokārt izmanto attālāk vai nav piemēroti līniju klāsšanai reģionā, piemēram: ogļu raktuvēs, jūrā, piesārņojumam vai smagākām vides teritorijām.
(1) GPRS/CDMA bezvadu sakaru tehnoloģija:GPRS (vispārējas nozīmes radio pakešu pakalpojums) ir bezvadu pakešu komutācijas tehnoloģija, kuras pamatā ir GSM sakaru sistēma, kuru izstrādā un pārvalda Ķīna Mobile, un tā ir tehnoloģija starp otro paaudzi un trešo paaudzi, kas parasti pazīstama kā 2,5 g, kas ir bezvadu gāze Pārraides metode, kas izstrādāta, izmantojot jēdzienu "pakešu komutācija". Pakešu komutācija iekapsulē datus vairākās atsevišķās paketēs un pārraida šīs paketes pa vienam, tādā formā, kas ir nedaudz līdzīga pakas nosūtīšanai, ar priekšrocību, ka joslas platums tiek ņemts tikai tad Datu daudzums, kas efektīvi uzlabo tīkla izmantošanu. GPRS tīkls atbalsta gan shēmas tipa datus, gan pakešu maiņu, kas ļauj viegli savienot internetu, salīdzinot ar sākotnējā GSM tīkla ķēdes tipa datiem. Salīdzinot ar oriģinālā GSM tīkla shēmu pārslēgto datu pārraides metodi, GRR pakešu maiņas tehnoloģijai ir reālā laika tiešsaistes "maksas par lietošanas" ātrgaitas pārraides priekšrocības.
CDMA (kas apzīmē kodu dalīšanas vairāku piekļuvi) ir jauna bezvadu sakaru sistēma, kuru pārvalda Ķīnas telekomunikācija, pamatojoties uz kodu dalīšanas tehnoloģiju un vairāku piekļuves tehnoloģiju, un tās princips ir balstīts uz izkliedes spektra tehnoloģiju.
(2) Digitālā pārraides radio komunikācija:Digitālā pārraides radio ir digitālo bezvadu datu pārraides radio saīsinājums. Tā ir digitālā signāla apstrādes, digitālās modulācijas un demodulācijas izmantošana ar uz priekšu kļūdu korekciju, mīksta sprieduma izlīdzināšanu un citām bezvadu datu pārraides radio funkcijām. Digitālās pārraides radio darba frekvence galvenokārt izmanto 220--240 mHz vai 400--470 MHz frekvences joslu, kurai ir digitālās un balss saderības priekšrocības, laba datu pārraide reālā laikā, īpašs datu pārraides kanāls, vienreizējs Investīcijas, bez maksas un izmantošanas maksas, piemērojama skarbajai videi, labu stabilitāti un tā tālāk. Efektīvais digitālā radio rādiuss ir aptuveni desmitiem kilometru, kas var aptvert pilsētu vai noteiktu teritoriju. Digitālais radio parasti nodrošina standarta RS -232 datu saskarni, kuru var tieši savienot ar datoru, datu kolektoru, RTU, PLC, datu termināli, GPS uztvērēju, digitālo kameru utt. Ir plaši izmantots dažādās nozarēs, kosmosā, dzelzceļā, elektroenerģijā, naftā, meteoroloģijā, seismiskajā un citās dažādās nozarēs ir pielietojumi tālvadības pults, telemetrija, burta kratīšana, attālās izpētes un citas SCADA teritorijas ir guvušas lielu progresu un attīstība.
(3) Izkliedēt spektra mikroviļņu sakaru:Izplatīšanas spektra komunikācija, ti, paplašināta spektra sakaru tehnoloģija attiecas uz sakaru tehnoloģiju, kurā informācijas pārsūtīšanai izmantotā signāla joslas platums ir daudz lielāks nekā pašas informācijas joslas platums. Pirmoreiz to izmantoja militārā komunikācijā. Pārraides pamatprincips ir tāds, ka pārsūtītā informācija tiek modulēta ar pseido-randomu koda secību (izkliedes spektra kods), un pseido-randoma koda ātrums ir daudz lielāks nekā pārsūtītās informācijas ātrums, kas padara joslas platuma ātrumu, kas padara joslas platuma ātrumu Pārraidītais signāls aizņem daudz lielāks nekā joslas platums, kas prasa pati informācija, lai realizētu spektra paplašināšanos, un tajā pašā laikā izstarotais radio jaudas spektrālais blīvums Arī telpā ir ievērojami samazināts. Saņemšanas galā tiek izmantots tāds pats izkliedes spektra kods informācijas datu demodulācijai un atkopšanai! Tās galvenās iezīmes ir: lieliska trokšņa imunitāte; Pretstingu spējas; Pret decay spējas; anti-poligonāla traucējumu spēja; viegli multimediju sakaru tīkls; ir labas drošības komunikācijas iespējas; netraucē citām tāda paša veida sistēmām utt., vienlaikus ar ilgu pārraides attālumu, plašu pārklājumu un citām īpašībām, īpaši piemērota lauka tīkla lietojumprogrammām.
(4) Bezvadu tilts:Bezvadu tilts ir bezvadu radio frekvences tehnoloģijas un tradicionālās vadu tilta tehnoloģijas kombinācija. Bezvadu tilts ir paredzēts bezvadu (mikroviļņu) izmantošanai tālsatiksmes datu pārraides starppunktu starpsavienojumam. Tā ir veikala un uz priekšu ierīce, lai realizētu LAN starpsavienojumu saites slānī, ko var izmantot tālsatiksmes (līdz 50 km), ātrgaitas (līdz 100 megabitiem sekundē (Mbps)) bezvadu tīklošana starp fiksētu digitālais aprīkojums un cits fiksēts digitālais aprīkojums. Izkliedēšanas spektra mikroviļņu un bezvadu tilta tehnoloģiju var izmantot, lai pārsūtītu joslas platuma prasības, ir diezgan augstas video uzraudzībai un citiem lieliem datu signāla pārraides pakalpojumiem.
(5) Satelīta komunikācija:Satelīta komunikācija attiecas uz mākslīgo zemes satelītu kā releju staciju izmantošanu radiosinvenču releju releju, tādējādi realizējot komunikācijas tehnoloģiju starp vairākām zemes stacijām, kas ir sauszemes mikroviļņu komunikācijas mantojums un attīstība. Satelīta sakaru sistēma parasti sastāv no divām daļām, proti, satelīta gala un zemes gala. Satelīta gals ir gaisā, ko galvenokārt izmanto, lai pastiprinātu zemes stacijas nosūtītos signālus un pēc tam pārsūtītu tos uz citām zemes stacijām. Zemes stacija galvenokārt tiek izmantota satelītu kontrolei un izsekošanai, kā arī realizēt zemes sakaru sistēmu piekļuvi satelītu sakaru sistēmām.
Satelītus var iedalīt sinhronos satelītos un nesinhronajos satelītos, sinhronie satelīti, kas gaisā darbojas vienā un tajā pašā virzienā un periodā kā Zemes rotācijas virziens un periods, un no jebkuras pozīcijas uz zemes, satelīti ir nekustīgi; Ne sinhronie satelīti darbojas vairāk vai mazāk nekā Zemes darbības cikls, un to orbītas augstumu un slīpumu var pielāgot atbilstoši "slīpuma" vajadzībām.
Satelītu komunikācijas raksturlielumi ir šādi: plašs pārklājums, plaša darba frekvenču josla, laba komunikācijas kvalitāte, kas nav ierobežota ar ģeogrāfiskiem apstākļiem, un izmaksām nav nekā kopīga ar komunikācijas attālumu utt. To galvenokārt izmanto starptautiskā komunikācijā un sadzīves komunikācijā. To galvenokārt izmanto starptautiskos sakaros, vietējā komunikācijā, militārajā komunikācijā, mobilajā komunikācijā un radio un televīzijas apraidē utt. Galvenais satelīta komunikāciju trūkums ir tāds, ka komunikācijai ir noteikta kavēšanās, piemēram, spēlējot satelīta tālruni, jūs nevarat Nekavējoties dzirdiet viens otru atpakaļ, galvenais iemesls ir tas, ka satelīta sakaru pārraides attālums ir ilgāks, radio viļņu pārnešana gaisā ir noteikta kavēšanās.
(6) īsviļņu komunikācija:Saskaņā ar Starptautiskās radio konsultatīvās komitejas nodaļas datiem īss viļņi attiecas uz elektromagnētiskajiem viļņiem ar viļņa garumu 100m - 10 m un 3MHz - 30 mHz frekvenci. Īsviļņu komunikācija attiecas uz īsviļņu radio komunikācijas izmantošanu, kas pazīstama arī kā augstfrekvences (HF) komunikācija. Īso viļņu komunikāciju var iedalīt zemes viļņu izplatīšanā un debesu viļņu izplatībā. Zemes viļņu izplatīšanās vājināšanās palielinās līdz ar darbības frekvences pieaugumu un tādos pašos zemes apstākļos, jo augstāka ir frekvence, jo lielāka ir vājināšanās. Zemes viļņa izmantošana ir piemērojama tikai cieša distances komunikācijai, un tā darbības frekvence parasti tiek izvēlēta zem 5MHz. Zemes viļņu izplatīšanos ietekmē laika apstākļi ir mazi, salīdzinoši stabili, kanāla parametri principā nemainās ar laiku, tāpēc kanālu var uzskatīt par pastāvīgu atsauces kanālu. Debesu viļņu izplatība ir radioviļnis, ko atspoguļo jonosfēra, lai veiktu tālsatiksmes komunikāciju, tūkstošiem kilometru attālumā no zemēm, kas atspoguļota jonosfērā, noliektu elektromagnētisko viļņu projekciju. Skywaves izplatīšanās zudums ir daudz mazāks nekā zemes viļņu rezultāts, un pēc daudzām pārdomām starp zemi un jonosfēru tie var sasniegt ārkārtīgi tālu vietās, tāpēc debesu viļņu izmantošanu var izmantot, lai veiktu apaļo pasauli. Apvidū Skywave izplatīšanās ir ārkārtīgi nestabila, ņemot vērā nopietno jonosfēras izmaiņu un daudzu ceļu izplatīšanos, un tā kanāla parametri ar laiku krasi mainās, tāpēc to sauc par mainīgu parametru kanālu. Īso viļņu sakarus raksturo zemas būvniecības un uzturēšanas izmaksas, īss cikla laiks, vienkāršs aprīkojums, ērta ķēdes plānošana, spēcīga izturība pret iznīcināšanu, šauras frekvences joslas, maza sakaru spēja un slikta signāla pārraides stabilitāte virs debesu viļņu kanāliem.