Tehnologii de transmisie a datelor fără fir. Rețele fără fir pentru IoT și M2M. Mecanisme de bază de transmitere a datelor

Trimite-ți munca bună în baza de cunoștințe este simplu. Folosiți formularul de mai jos

Studenții, studenții absolvenți, tinerii oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și munca lor vă vor fi foarte recunoscători.

postat pe http://www.allbest.ru/

Sisteme de transmisie de date fără fir

Introducere

În prezent, sistemele de transmisie a datelor fără fir sunt utilizate pe scară largă în majoritatea sferelor societății.

Aceștia datorează această atenție:

Cost scăzut

Mobilitate

Independența față de infrastructura de cablu

Acces la internet de mare viteză

Ușor de conectat și de utilizat

Dezvoltarea sistemelor de acces wireless se desfășoară în trei direcții principale:

1. Sisteme de satelit

2. Sisteme de comunicare celulară personală

3. Sisteme de microunde la sol

Fiecare dintre aceste instrumente are avantaje și dezavantaje. Rețelele fără fir sunt cele mai eficiente atunci când transmit date pe distanțe de câteva sute de metri.

1. Evoluția rețelelor fără fir

Mai recent, telefoanele mobile erau într-adevăr telefoane, nu smartphone-uri așa cum sunt acum. Aceste telefoane „antice” ar putea suporta un set minim de funcții, de exemplu, fac doar apeluri și trimit mesaje text. Este bine că acele zile sunt în spatele nostru și promițătoarea rețea de date wireless de mare viteză se dezvoltă activ în întreaga lume, iar unele lucruri încep să pară confuze. Să observăm pentru început că prefixul „G” înseamnă „generație” (din engleză. Generation).

1.1 1G

Povestea începe cu apariția mai multor tehnologii de rețea în anii 1980: o combinație de NMT și TACS în Europa și AMPS în SUA. Trio-ul NMT, TACS și AMPS este considerat prima generație de rețea wireless 1G, deoarece aceste tehnologii au permis telefoanelor mobile, așa cum le vedem acum, să devină un produs de masă. În acele zile, nimeni nu se gândea la un serviciu de transmisie a datelor, deoarece acestea erau sisteme pur analogice, inventate și concepute exclusiv pentru apeluri vocale și alte capacități modeste. Ratele de transfer de date au fost, de asemenea, lente și costisitoare.

1,2 2G

La începutul anilor 1990 a apărut prima creștere a rețelelor digitale celulare, care aveau o calitate a sunetului mai ridicată, performanțe sporite, securitate mai mare, etc.

A doua generație a rețelei wireless 2G avea deja suport pentru mesaje text scurte (SMS), precum și tehnologie de transmitere a datelor (CSD - o tehnologie de transmisie a datelor dezvoltată pentru telefoanele mobile GSM), care permitea transmiterea datelor în formă digitală. Toate acestea au făcut posibilă creșterea ratei de transfer a datelor până la 14,4 kbps.

1,3 2,5G

În 1997 a apărut serviciul GPRS. Apariția sa a fost un moment important în istoria comunicațiilor celulare fără fir, deoarece odată cu apariția sa, rețelele GSM existente au început să sprijine transmiterea continuă a datelor. Cu GPRS, puteți transfera date numai atunci când este necesar. Viteza GPRS a fost mai mare decât viteza CSD și a ajuns teoretic la 171,2 kbps, iar operatorii au putut percepe o taxă nu pentru timpul pe linie, ci pentru trafic.

Creșterea popularității GPRS într-un timp atât de scurt se explică prin faptul că oamenii au început să își verifice în mod activ cutiile poștale. Când tehnologia GPRS era deja pe piață, Uniunea Internațională a Telecomunicațiilor (UIT) a publicat un nou standard - IMT-2000, care aprobă specificațiile 3G. Principalul lucru din această poveste este că dispozitivele 3G trebuie să ofere rate de transfer de date de până la 2 Mbps pentru terminalele fixe și 384 kbps pentru rețelele fără fir, ceea ce depășea puterea GPRS. Așadar, GPRS a rămas blocat între generații, 2G - pe care l-a depășit, și 3G - pe care a rămas scurt.

1.4 3G, 3.5G, 3.75G

În 2003, standardul EDGE a fost introdus pentru prima dată în America de Nord. Acest standard le-a permis operatorilor de rețele GSM să scoată suc suplimentar din rețelele 2.5G fără a investi mulți bani în modernizarea echipamentelor. Cu ajutorul unui telefon mobil care acceptă EDGE, abonații puteau obține de două ori viteza GPRS, ceea ce era destul de bun pentru acea vreme.

În 2004, operatorii GSM din America de Nord au sprijinit EDGE. Acest lucru s-a datorat apariției unui puternic rival CDMA2000. Oferă rate de transfer de date puțin mai rapide decât GPRS. Majoritatea celorlalți operatori GSM au considerat tehnologia UMTS drept următorul pas în dezvoltarea lor, așa că au ales să renunțe la introducerea EDGE. Cu toate acestea, după cum a arătat practica, costul ridicat și volumul muncii la implementarea UMTS au forțat unii operatori europeni să-și reconsidere opiniile despre EDGE ca fiind oportun.

Ceva mai târziu, rețelele fără fir CDMA2000 au primit actualizarea 1x EV-DO Rel.0. Actualizarea a mărit viteza de intrare la 2,4 Mbps și viteza de ieșire la 153 kbps. Astfel, avem 3.5G.

Generația tranzitorie 3.5G este reprezentată de standardul HSDPA.

Pentru rețelele celulare de astăzi, există mai multe protocoale care cresc ratele de transfer de date. Cu toate acestea, de fapt, niciunul dintre ei nu este capabil să economisească resursele rețelei mobile, ceea ce face ca acest trafic să fie costisitor și ineficient. Protocolul HSDPA, conceput de principalii producători de echipamente de infrastructură mobilă, este conceput pentru a crește performanța rețelei cu precizie prin utilizarea mai eficientă a canalului radio, în special prin reducerea întârzierilor de transmisie a pachetelor. Tehnologia HSDPA nu este nouă, dar schimbă percepția utilizatorului asupra rețelelor de date mobile de a treia generație.

HSDPA (engleză High-Speed \u200b\u200bDownlink Packet Access - transmisie de date de mare viteză de la o stație de bază la un telefon mobil) este un standard de comunicații mobile considerat de experți ca fiind una dintre etapele de tranziție ale migrației către tehnologiile de comunicații mobile de generația a patra (4G). Rata maximă de transfer teoretic de date conform standardului este de 14,4 Mbit / s, practic realizabilă în rețelele existente este de aproximativ 3 Mbit / s.

1,5 4G

Pe lângă 3G, ITU a preluat controlul asupra 4G, legându-l de specificațiile IMT-Advanced. Specificația stabilește viteza datelor primite la 1 Gbps pentru terminalele fixe și 100 Mbps pentru dispozitivele mobile. Acestea sunt viteze cu adevărat extraordinare pe care chiar și o conexiune directă în bandă largă le poate depăși.

Niciun standard comercial nu îndeplinește aceste specificații, dar se întâmplă ca WiMAX și LTE să fie considerate tehnologii 4G, dar acest lucru este doar parțial adevărat, deoarece ambele folosesc scheme de multiplexare noi, extrem de eficiente, și ambelor le lipsește un canal pentru transmisia vocală. ... Putem afirma cu încredere că 100% din lățimea lor de bandă este utilizată pentru serviciile de date.

După cum a arătat practica, WiMAX și LTE au eșuat în ratele de transfer de date. Teoretic, valorile vitezei sunt la nivelul de 40 Mbit / s și 100 Mbit / s și, în practică, viteza reală a rețelelor comerciale nu depășește 4 Mbit / s și respectiv 30 Mbit / s. Acest fapt nu îndeplinește cerințele ridicate ale IMT-Advanced. Numai upgrade-urile la WiMAX Release 2 și LTE-Advanced au reușit să atingă aceste viteze.

1.6 5G

Nu toate orașele mari au desfășurat încă rețele LTE de generația a patra, iar companiile de telecomunicații își fac deja planuri pentru servicii de generația a cincea (5G). De exemplu, NTT DoCoMo din Japonia consideră că lansarea unor astfel de rețele va fi posibilă în 2020: comparativ cu LTE, acestea vor oferi o creștere de sută de ori a vitezei de transfer de date și o creștere de o mie de ori a randamentului.

Cercetătorii de la Universitatea de Tehnologie Chalmers (Suedia) au descris ce schimbări de infrastructură ar putea fi necesare la introducerea tehnologiilor 5G.

Să începem cu câteva statistici. În 2012, numărul de abonați celulari care dețin smartphone-uri a fost de 1,2 miliarde. Până în 2018, se preconizează că numărul acestora va crește la 4,5 miliarde. Traficul mobil s-a dublat între primele trimestre ale anului 2012 și 2013, și până la sfârșitul anului 2018 va sări de încă 12 ori.

Este clar că creșterea numărului de dispozitive mobile cu o conexiune web va duce la o creștere bruscă a sarcinii pe canalele de transmisie de date și va genera necesitatea unei creșteri a vitezei. Rețelele 5G ar trebui să fie soluția problemei.

Cercetătorii identifică cinci direcții principale în scenariul dezvoltării de sisteme de comunicații de generația următoare. Aceasta este o creștere multiplă a vitezei în comparație cu 4G / LTE, capacitatea de a oferi servicii de înaltă calitate chiar și în zonele cele mai dens populate, menținând o conexiune stabilă cu un număr mare de dispozitive cu conexiune web (vorbim despre Internetul obiectelor), servicii de înaltă calitate pentru utilizatorii finali și servicii minime întârzieri.

La începutul anului, Comisia Europeană a alocat 50 de milioane de euro pentru cercetări legate de comunicațiile mobile de generația a cincea. Subvențiile sunt acordate organizațiilor științifice și oamenilor de știință care lucrează în tehnologiile comunicării. De exemplu, participanții la proiectul METIS (Enablers de comunicații mobile și wireless pentru douăzeci și douăzeci de societăți informaționale), în care este implicată Universitatea de Tehnologie Chalmers, au primit 16 milioane de euro.

METIS a definit deja cerințele de bază pe care rețelele 5G trebuie să le îndeplinească:

1. Creșterea ratei de transfer de date de 10-100 de ori pe abonat - până la 1-10 Gbps.

2. Creșterea traficului consumat de 1000 de ori - până la 500 GB per utilizator pe lună.

3. Creșterea numărului de dispozitive conectate de 10-100 de ori.

4. Creșterea de zece ori a duratei de viață a bateriei dispozitivelor cu consum redus de energie, cum ar fi senzorii.

5. Reducerea timpului de răspuns al sistemelor la 5 ms sau mai puțin.

6. Menținerea acelorași costuri de funcționare și energie.

Una dintre soluțiile propuse la aceste probleme se numește instalarea de stații de bază mici, cu putere redusă în case, pe lămpi stradale și chiar pe mașini și transportul public. Acest lucru va scurta distanța dintre transmițătorul de informații și utilizatorul final și, prin urmare, va crește eficiența stațiilor de bază principale și va crește rata de transfer a datelor.

În plus, compactarea infrastructurii stației de bază va reduce intensitatea radiației și va îmbunătăți eficiența energetică a tuturor dispozitivelor fără excepție prin reducerea puterii semnalului.

În esență, spun cercetătorii, rețelele de a cincea generație vor crea baza pentru o comunitate inteligentă în care oamenii și dispozitivele pot partaja date oriunde, oricând.

2. Clasificarea tehnologiilor fără fir

Există diferite moduri de clasificare a tehnologiilor fără fir

2.1 După gamă

Figura 1 - clasificarea tehnologiilor fără fir după domeniu

Rețele fără fir personale

Rețele de zone personale fără fir (WPAN) -rețele utilizate pentru comunicarea diferitelor dispozitive. Gama WPAN poate fi de până la câțiva metri.

Rețele locale fără fir (WLAN)

Într-o astfel de rețea, transmisia de date se efectuează prin aer. Cei mai comuni reprezentanți ai unei astfel de rețele sunt Wi-Fi și WiMAX.

Rețele fără fir extinse (WWAN)

WWAN diferă de WLAN prin faptul că folosește tehnologii celulare precum GSP și GPRS.

Rețele la scară urbană (WMAN)

Astfel de rețele oferă acces în bandă largă la rețea printr-un canal radio.

Prin topologie

Rețele punct-la-punct

O rețea punct-la-punct este cel mai simplu tip de rețea de calculatoare în care două computere comunică prin echipamente de comunicații.

Rețele punct-la-multipunct

Astfel de rețele sunt utilizate pentru a conecta trei sau mai multe obiecte.

2.2 După domeniu

2.2.1 Rețele corporative

Rețeaua de transmitere a datelor corporativă este un sistem care asigură transferul de informații între diferite obiecte care sunt utilizate în sistemul corporației. Sunt create de companii pentru propriile nevoi.

2.2.2 Rețele de operatori

Rețelele de operatori sunt rețele create de operatorii de telecomunicații pentru furnizarea de servicii cu plată.

3. Cele mai comune rețele de date fără fir

3.1 Bluetooth

Cel mai proeminent exemplu de rețea personală fără fir este Bluetooth. Permite transferul de date între dispozitive personale precum laptopuri, smartphone-uri, tablete etc.

Bluetooth este o specificație WPAN. Fiind o rețea personală fără fir, Bluetooth conectează dispozitivele personale (laptopuri, telefoane mobile, șoareci, căști, adaptoare GPS etc.) într-un singur întreg. Funcționează în intervalul de frecvență de 2,4 GHz, în funcție de clasa de rețea, distanța poate fi de la unu la o sută de metri.

Versiuni Bluetooth:

Bluetooth 1.0, 1.1, 1.2, 2.0, 2.1. Aceste specificații sunt învechite și nu se încadrează în dispozitivele noi. Alte opțiuni mai moderne sunt de interes.

Bluetooth 2.1 + EDR (Rată de date îmbunătățită). Viteze de transfer de date de până la 2,1 Mbit / s.

Bluetooth 3.0 + HS (viteză mare). Include două subsisteme - pentru viteză mare (maxim teoretic 24 Mbit / s) și pentru consum redus de energie (până la 3 Mbit / s). Comutarea are loc automat în funcție de nevoi.

· Bluetooth 4.0. S-a adăugat specificația Bluetooth cu consum redus de energie. Conceput pentru senzori mici (de exemplu, în încălțăminte, echipamente de exerciții), durata de viață a bateriei acestor senzori poate ajunge la câțiva ani. Rata de transfer maximă de până la 1 Mbps.

Diferite dispozitive pot suporta tot felul de extensii de protocol numite profiluri. Utilizatorul este cel mai interesat de următoarele profiluri:

A2DP (Advanced Audio Distribution Profile). Conceput pentru a transmite sunet stereo (de exemplu către căști). Există o versiune atât pentru receptor, cât și pentru emițător. Dispozitivele A2DP pot suporta tot felul de codecuri precum MP3, AAC etc.

Profil de transfer fișiere (FTP_profile). Transfer de fișiere, listare director.

HID (Human Interface Device Profile). Suport pentru dispozitive de intrare - șoareci, tastaturi, joystick-uri. Necesită mai puțină energie.

3.1.1 Principiul de funcționare

Principiul de funcționareBluetooth se bazează pe utilizarea undelor radio. Comunicarea radio Bluetooth se realizează în banda 2.4-2.4835 GHz (banda ISM). Bluetooth utilizează Spectrum Spread Spread (FHSS).

Conform algoritmului FHSS, în Bluetooth, frecvența purtătorului de semnal saltează de 1600 de ori pe secundă. Secvența de comutare între frecvențe este cunoscută doar de emițător și receptor, care sincronizează sincron de la o frecvență purtătoare la alta la fiecare 625 microsecunde. Astfel, dacă mai multe perechi de receptor-emițător funcționează în apropiere, acestea nu interferează între ele. Acest algoritm este, de asemenea, o parte integrantă a sistemului pentru protejarea confidențialității informațiilor transmise: tranziția are loc în conformitate cu un algoritm pseudo-aleatoriu și este determinată separat pentru fiecare conexiune.

Protocolul Bluetooth acceptă nu numai conexiunea punct-la-punct, ci și punctul-la-multipunct

3.1.2 Beneficii

Bluetooth nu necesită linie de vedere între dispozitive pentru sincronizare. Aceasta înseamnă că dispozitivele nu trebuie să se confrunte unul cu celălalt și este, de asemenea, posibil să se transmită atunci când ambele dispozitive sunt în camere separate. Faptul că această tehnologie nu necesită fire sau cabluri a făcut-o atât de populară. Raza maximă de transmisie Bluetooth este de 100 de metri, dar această rată nu este aceeași pentru toate conexiunile Bluetooth. Depinde de caracteristicile dispozitivului și de versiunea acestuia.

Unul dintre principalele avantaje ale Bluetooth este ușurința sa de utilizare. Oricine poate înțelege cum să configureze conexiunea și sincronizarea a două dispozitive. Mai mult, tehnologia este complet gratuită. Bluetooth 2.0 introduce suport pentru multi-cast, ceea ce înseamnă trimiterea de date către mai multe dispozitive în același timp. Șansa de interferență din alte rețele fără fir din rețeaua Bluetooth este foarte mică. Acest lucru se datorează puterii reduse a semnalelor fără fir și saltului de frecvență. Bluetooth funcționează în același interval de frecvență ca și Wi-Fi de 2,4 GHz. În unele cazuri foarte rare, conexiunile pot intra în conflict.

3.1.3 Dezavantaje

Principalul dezavantaj Bluetooth este o securitate redusă. Acum există multe programe de hacking spyware care vă permit să intrați pe dispozitivul dvs. dacă Bluetooth este activat. Uzura bateriei nu este semnificativă în timpul unei transmisii Bluetooth, dar există unele persoane care lasă Bluetooth activat pe dispozitivele lor. Acest lucru este inevitabil, reducând dramatic durata de viață a bateriei.

3.2 Wi-Fi

Wi-Fi - rețele fără fir bazate pe standardul IEEE 802.11.

Figura 3 - Sigla Wi-Fi

Standarde Wi-Fi:

1. IEEE 802.11b - Descrie rate de transmisie mai rapide și introduce mai multe constrângeri tehnologice. Acest standard a fost promovat pe scară largă de WECA (Wireless Ethernet Compatibility Alliance) și a fost numit inițial Wi-Fi. Canalele de frecvență sunt utilizate în spectrul de 2,4 GHz. Ratificat 1999. Tehnologia RF utilizată: DSSS. Ratele maxime de transfer de date pe canal: 1, 2, 5,5, 11 Mbps

2. IEEE 802.11a - descrie rate de transmisie semnificativ mai mari decât 11b. Sunt utilizate canale de frecvență în spectrul de 5 GHz. Tehnologie RF utilizată: Protocol OFDM Nu este compatibil cu 802.11b. Ratificat 1999. Ratele maxime de transfer de date pe canal: 6, 9, 12, 18, 24, 36, 48, 54 Mbps.

3. IEEE 802.11g - descrie rate de date echivalente cu 11a. Canalele de frecvență sunt utilizate în spectrul de 2,4 GHz. Protocolul este compatibil cu 11b. Ratificat în 2003. Tehnologii RF utilizate: DSSS și OFDM. Ratele maxime de transfer de date pe canal: 1, 2, 5,5, 11 Mbps pentru DSSS și 6, 9, 12, 18, 24, 36, 48, 54 Mbps pentru OFDM.

4. IEEE 802.11n este cel mai avansat standard comercial Wi-Fi din acest moment. Sunt utilizate canale de frecvență în spectrele de 2,4 GHz și 5 GHz. Compatibil cu 11b / 11a / 11g. Deși este recomandat să construiți rețele numai cu o orientare 11n, deoarece este necesar să configurați moduri speciale de protecție dacă este necesară compatibilitatea cu standardele vechi. Acest lucru duce la o creștere semnificativă a informațiilor de semnalizare și la o scădere semnificativă a performanței utile disponibile a interfeței radio. De fapt, chiar și un client de 11g sau 11b va necesita o reglare specială a întregii rețele și degradarea imediată semnificativă a acesteia în termeni de performanță agregată. Standardul 802.11n în sine a fost lansat pe 11 septembrie 2009. Sunt acceptate canalele de frecvență de 20 MHz și 40 MHz (2x20 MHz). Tehnologia RF utilizată: OFDM.

3.2.1 Cum funcționează Wi-Fi

De obicei, o schemă de rețea Wi-Fi conține cel puțin un client și un punct de acces. De asemenea, în modul punct-la-punct, atunci când un punct de acces nu este utilizat, iar clienții sunt conectați direct prin adaptoare de rețea, este posibil să conectați doi clienți. La o rată de 0,1 Mbps, punctul de acces își transmite identificatorul de rețea folosind pachete speciale de semnal la fiecare 100 de milisecunde. Prin urmare, 0,1 Mbps este cea mai mică rată de transfer de date pentru Wi-Fi. Cunoscând identificatorul de rețea, clientul poate afla dacă este posibil să se conecteze la acest punct de acces. Atunci când două puncte de acces cu identificatori de rețea identici se încadrează în zona de acoperire, receptorul poate alege între ele pe baza datelor puterii semnalului.

3.2.2 Beneficii

Posibilitate implementați o rețea fără a pune un cablu, ceea ce reduce costurile de implementare și extindere a rețelei. Rețelele fără fir servesc locuri în care cablul nu poate fi așezat

Permite dispozitivelor mobile să acceseze rețeaua.

Răspândit pe piață. Compatibilitate garantată a echipamentelor datorită certificării obligatorii a acestei mărci de echipamente.

Mobilitate.

În zona Wi-Fi, mai mulți utilizatori pot accesa internetul de pe dispozitive portabile și computere.

Radiația de pe dispozitivele care utilizează Wi-Fi în momentul transferului de date este de 10 ori mai mică decât radiația unui telefon mobil.

3.2.3 Dezavantaje

În intervalul 2.4GHz operează multe dispozitive care acceptă alte tipuri de rețele fără fir care degradează compatibilitatea electromagnetică.

Standardul de criptare WEP poate fi spart relativ ușor chiar și cu configurația corectă (datorită slăbiciunii algoritmului). Există criptare WPA (2), dar în modul punct-la-punct, standardul prescrie doar 11 Mbps (802.11b). Criptarea WPA (2) nu este disponibilă, doar WEP ușor de spart.

3.3 WiMAX

Tehnologie de telecomunicații bazată pe standardul IEEE 802.16, numit și Wireless MAN.

3.3.1 Principiul de funcționare

Rețelele WiMAX constau din mai multe părți - stații de bază și abonați, precum și echipamente care conectează stațiile de bază.

Stațiile de bază și stațiile de abonat comunică folosind unde radio în intervalul 1,5-11 GHz. Schimbul de date poate avea loc la o viteză de 70 Mbps.

Stațiile de bază comunică cu conexiuni de linie de vedere la o frecvență de 10-66 GHz, iar rata de schimb de date ajunge la 120 Mbps.

3.3.2 Beneficii

Tehnologiile WiMAX vor ajuta la organizarea accesului wireless în toate localitățile, ajutând la rezolvarea problemei „ultimului kilometru”, precum și la reducerea costurilor financiare pentru noile conexiuni. Dacă acum conexiunea unui obiect poate dura până la câteva luni, atunci cu soluții bazate pe WiMAX acest proces va fi redus la câteva ore sau zile. Economiile la organizarea, instalarea și operarea rețelelor de cabluri structurate (SCS), precum și viteza de instalare și conectare a echipamentelor vor reduce semnificativ investițiile în infrastructura de telecomunicații. Tehnologiile WiMAX oferă nu numai transmisia vocală, ci și orice date, inclusiv conferințe video, acces la Internet, rețele corporative și baze de date. Problema utilizării tehnologiei WiMAX este securitatea destul de scăzută a informațiilor transmise prin canalele radio. Acum această problemă este rezolvată de producătorii echipamentelor corespunzătoare. Cu toate acestea, tehnologia WiMAX poate fi utilizată pe scară largă la organizarea rețelelor de transmitere a datelor corporative.

3.3.3 Dezavantaje

Condițiile meteo și alte sisteme fără fir pot interfera cu funcționarea normală a accesului radio, pot fi utilizate domenii de frecvență complet diferite, rata de transfer a datelor scade rapid odată cu creșterea distanței dintre stația de bază și echipamentul client, echipamentul necesită o sursă de alimentare și consumă destul de multă energie.

3.4 GPRS

3.4.1 Cum funcționează

FolosindInformațiile GPRS sunt colectate în pachete și transmise prin canale vocale care nu sunt utilizate în acest moment. Prioritatea de transmisie (trafic de voce sau de date) este aleasă de furnizorul de servicii.

3.4.2 Avantaje și dezavantaje

Avantajele GPRS sunt capacitatea de a vă conecta la Internet, fiind oriunde în lume unde există o conexiune celulară, viteză mare de transfer de date, care vă permite să organizați rapid conexiunile la Internet și să lucrați cu confort, compactitate și mobilitate.

Dezavantajele GPRS sunt costul excesiv de mare al unui MB de informații și viteza de acces mai mică.

Concluzie

comunicare prin rețea fără fir

În prezent, sistemele de transmisie de date fără fir sunt o parte integrantă a vieții fiecărei persoane. Rețelele fără fir se îmbunătățesc în fiecare an din ce în ce mai repede, caracteristicile tehnice ale sistemelor se îmbunătățesc semnificativ.

Îmbunătățirile în sistemele de transmisie de date fără fir ar putea stimula dezvoltarea tehnologiilor precum stocarea în cloud. Dacă rata de transfer a datelor este foarte mare, este posibil să dispară nevoia de hard disk-uri.

Postat pe Allbest.ru

Documente similare

Cercetare și analiză a rețelelor de transmisie de date fără fir. Tehnologie de comunicare wireless wi-fi. Tehnologie radio fără fir cu rază scurtă de acțiune Bluetooth. Lățimea de bandă a rețelelor fără fir. Algoritmi pentru rutare alternativă în rețelele fără fir.

hârtie de termen, adăugată 19.01.2015

Istoria apariției comunicațiilor celulare, principiul său de funcționare și funcții. Cum funcționează Wi-Fi este o marcă comercială a Wi-Fi Alliance pentru rețelele fără fir bazate pe standardul IEEE 802.11. Schema funcțională a unei rețele de comunicații mobile celulare. Avantajele și dezavantajele rețelei.

rezumat adăugat la 15.05.2015

Concepte generale de rețele locale fără fir, studiul caracteristicilor acestora și clasificări de bază. Aplicarea liniilor de comunicații fără fir. Avantajele comunicațiilor fără fir. Intervalele spectrului electromagnetic, propagarea undelor electromagnetice.

termen de hârtie adăugat 18.06.2014

Caracteristicile stării actuale a rețelelor digitale de transmisie a datelor în bandă largă, caracteristicile aplicației lor pentru transmiterea informațiilor telemetrice de la obiecte speciale. Principiile construirii și calculării rețelelor utilizând tehnologiile Wi-Fi și WiMax.

teză, adăugată 06/01/2010

Principiul de funcționare a rețelelor și dispozitivelor fără fir, vulnerabilitatea acestora și principalele amenințări. Mijloace de protejare a informațiilor rețelelor fără fir; Moduri WEP, WPA și WPA-PSK. Configurarea securității rețelei atunci când se utilizează sisteme de detectare a intruziunilor folosind exemplul Kismet.

termen de hârtie adăugat 28.12.2017

Perspective pentru mobilitatea rețelelor de comunicații fără fir. Gama de frecvențe radio. Posibilități și limitări ale canalelor de televiziune. Calculul semnalului primit de antenă. Sisteme de comunicații radio multicanal. Diagramele bloc ale unui emițător și receptor radio.

prezentare adăugată în 20/10/2014

Studiul caracteristicilor rețelelor fără fir, furnizarea de servicii de comunicații indiferent de loc și timp. Procesul de utilizare a unui spectru optic cu gamă largă ca mediu de transmitere a informațiilor în sistemele de comunicații fără fir închise.

articol adăugat pe 28.01.2016

Conceptul de rețele de transmisie a datelor, tipurile și clasificarea acestora. Rețele de fibră optică și fibre coaxiale. Utilizarea firelor de telefon pereche răsucite și a abonaților pentru transmiterea datelor. Sisteme de acces prin satelit. Rețele celulare personale.

rezumat adăugat la 15.01.2015

Conceptul de comunicații fără fir, organizarea accesului la o rețea de comunicații, la Internet. Clasificarea rețelelor fără fir: modemuri celulare prin satelit, canale în infraroșu, comunicații cu releu radio, Bluetooth. WI-FI este o tehnologie pentru transmiterea datelor pe un canal radio, avantaje.

rezumat, adăugat 06/06/2012

Ce este TCP? Principiul construirii rețelelor de canalizare. Urmărirea serviciilor de rețea de comunicații. Tehnologia Bluetooth ca metodă de transmitere fără fir a informațiilor. Unele aspecte ale aplicării practice a tehnologiei Bluetooth. Analiza tehnologiilor fără fir.

Oleg Ivanin pentru site

Tehnologiile fără fir se confruntă astăzi cu un adevărat boom. Acest lucru se datorează în principal intrării solide în viața noastră a smartphone-urilor, tabletelor și computerelor mobile, care, printre altele, pot servi drept console universale de expediere pentru un sistem automat de control al proceselor, cu condiția să existe un acces constant la internet, indiferent dacă terminalul se mișcă în spațiu. În plus, în diferite industrii, agricultură și sfera militară, există o nevoie tot mai mare de a organiza sisteme de control fiabile pentru obiecte distribuite și de a le integra într-o rețea globală. Tendințe similare sunt observate peste tot în lume și duc la dezvoltarea inevitabilă a tehnologiilor de comunicații fără fir.

Sistemele automatizate de control al proceselor, care sunt adesea distribuite, sunt caracterizate în prezent de o tendință de modernizare, cu condiția ca principalele mijloace de producție (linii, mașini și mecanisme) să rămână neschimbate. Calitatea producției se schimbă într-un timp scurt datorită modernizării APCS, inclusiv a utilizării tehnologiilor fără fir, care aduc economii de timp și bani, în comparație cu desfășurarea rețelelor cu fir.

Acest articol examinează și, în parte, compară diverse produse de la producătorii de hardware de comunicații fără fir, acoperind aplicații precum sistemele de control al proceselor industriale și sistemele de management al clădirilor (BMS).

Tipurile de rețele fără fir care sunt aplicabile în aceste zone sunt următoarele:

Rețele fără fir personale.
Rețele de senzori fără fir.
Rețele wireless locale mici.
Rețele wireless locale mari.

În analiza noastră, nu luăm în considerare echipamentele și software-ul pentru organizarea rețelelor globale și a rețelelor care utilizează serviciile furnizorilor de telecomunicații (GSM, GPRS, EDGE, 3G, WiMAX etc.)

Alegerea tehnologiei pentru diferite sisteme

În primul rând, ne vom opri pe scurt asupra principiilor alegerii hardware-ului wireless pentru organizarea unui ICS.

Astăzi, principala problemă pentru un utilizator wireless este alegerea tehnologiei potrivite. Există multe tipuri de comunicații fără fir și, la fel ca rețelele prin cablu, diferite sisteme au cerințe diferite.

Alegerea tehnologiei ar trebui să fie ghidată de următorii factori:

Volumul datelor: unii consumatori trebuie să colecteze megabiți de date pe secundă, în timp ce alții trebuie să pornească și să oprească dispozitivele individuale doar de câteva ori pe zi.
Timp de răspuns: când dispozitivul face parte dintr-un lanț, primirea comenzii la un moment dat este esențială. Timpul de răspuns necesar poate fi de câteva microsecunde.
Fiabilitatea răspunsului: mesajul va fi primit cu siguranță și, dacă nu, care este probabilitatea de a găsi erori? Interferența joacă un rol important aici atunci când alegeți o tehnologie.
Distanța de comunicare: sunt nodurile de rețea situate pe o zonă mare sau concentrate într-un singur loc? Distanța poate fi de la câțiva metri pentru părțile mobile ale mașinii până la câțiva kilometri pentru stațiile de pompare ale rețelei de distribuție. Distanța parcursă definește consumul de energie și determină adesea dacă se poate utiliza o tehnologie de comunicație fără licență.
Numărul de site-uri: dacă este necesară comunicarea între două site-uri sau dacă sunt implicate mai multe site-uri, necesitând o structură de comunicare mai sofisticată (topologia Scatternet).

Îți place acest articol? Ca noi! Multumesc :)

Un tur rapid al tipurilor de rețele fără fir

Rețele fără fir personale

IrDA (Infrared Data Association) - comunicare în domeniul infraroșu al undelor de lumină
Bluetooth este o tehnologie radio cu rază scurtă de acțiune (de obicei până la 200 de metri) în intervalul de frecvență fără licență (banda ISM: 2,4-2,4835 GHz).
UWB (Ultra-Wide Band) este o tehnologie de comunicații fără fir cu rază scurtă de acțiune (aproximativ 10 metri) care utilizează cea mai largă gamă de frecvențe pentru dispozitivele de comunicații comerciale.
USB wireless, USB wireless - conceput pentru a înlocui USB-ul cu fir.
Wireless HD este o tehnologie de transmisie a datelor fără fir destinată în principal transmiterii de videoclipuri HD, dar poate fi folosită și pentru rețelele wireless.
WiGig (IEEE 802.11ad.) Este o tehnologie wireless în bandă largă care funcționează în banda de frecvență fără licență de 60 GHz și oferă transmisii de date de până la 7 Gbps pe distanțe de până la 10 metri.
WHDi, Wireless Home Digital Interface (Amimon) este o tehnologie de transmisie de date fără fir utilizată pentru transmisia de date de mare viteză și optimizată pentru transmisia video de înaltă definiție.
LibertyLink este o tehnologie de rețea personală fără fir dezvoltată de Aura. Efectul inducției magnetice este utilizat pentru a transmite informații.
DECT / GAP - sistem digital avansat de telefonie wireless; tehnologia de comunicații fără fir utilizată în radiotelefoanele moderne.

Rețele de senzori fără fir

DASH7 este un standard de rețea pentru senzori fără fir. Rețeaua de senzori este o rețea de dispozitive de calcul miniatural echipate cu senzori de senzori.
Z-Wave este o tehnologie radio wireless utilizată pentru organizarea rețelelor de senzori. Scopul principal al rețelelor Z-Wave este de a controla de la distanță aparatele de uz casnic și diferite dispozitive casnice care asigură controlul iluminatului, încălzirii și a altor dispozitive pentru automatizarea gestionării clădirilor rezidențiale și a spațiilor de birouri.
Insteon este o rețea de senzori combinată (parțial cablată și parțial fără fir). Pentru a transmite informații, un semnal radio este utilizat la o frecvență de 902-924 MHz, care asigură transmisia de date la o distanță de până la 45 de metri în condiții de vizualizare cu o viteză medie de 180 biți / s.
EnOcean este o tehnologie de rețea a senzorilor fără fir care utilizează senzori ultra-miniaturali cu generatoare de energie, microcontrolere și transceivere.
ISA100.11a este un standard pentru organizarea rețelelor industriale de senzori, a rețelelor de senzori și a dispozitivelor de acționare. Comunicația fără fir cu viteză redusă utilizând elemente de putere redusă este utilizată pentru transmisie. O caracteristică distinctivă a ISA100.11a din alte rețele de senzori: 1) se concentrează pe utilizarea industrială și, în consecință, cerințe specifice pentru rezistență, imunitate la zgomot, fiabilitate și siguranță, 2) capacitatea de a emula rețele de senzori cu fir și wireless existente și dovedite prin intermediul tehnologiei ISA100.11a ... Schimbul de date se efectuează la o frecvență de 2,4 GHz și o viteză de aproximativ 250 kbit / s.
WirelessHART este un protocol de comunicație fără fir dezvoltat de HART Communication Foundation pentru transmiterea datelor sub formă de mesaje HART într-un mediu fără fir. HART este un protocol de comunicare pentru comunicarea cu senzorii de câmp.
MiWi este un protocol pentru organizarea de senzori și rețele personale cu rate de transfer de date mici pe distanțe scurte, bazat pe specificația IEEE802.15.4 pentru rețelele personale fără fir.
6LoWPAN este un standard care permite rețelelor wireless mici (rețele private sau rețele de senzori) să interacționeze cu rețelele IP utilizând protocolul IPv6.
One-Net este un protocol deschis pentru organizarea rețelelor de senzori fără fir și a rețelelor de automatizare a clădirilor și a obiectelor distribuite.
Wavenis este o tehnologie de transmisie de date fără fir care utilizează frecvențe 433/868/915 MHz și oferă transmisie pe distanțe de până la 1000 m în spațiu deschis și până la 200 m în interior, la viteze de până la 100 Kbps. Tehnologia Wavenis este utilizată pentru organizarea rețelelor personale și a rețelelor de senzori, deoarece consumul ultra-redus al dispozitivelor transceiver le permite să funcționeze autonom timp de până la 15 ani de la o baterie.
RuBee este o rețea wireless locală care este utilizată în principal ca rețea de senzori. RuBee folosește unde magnetice pentru a transmite date și a transmite la 131 kHz, ceea ce oferă o viteză de numai 1200 bps pe secundă la distanțe de la 1 la 30 de metri.

Rețele wireless locale mici

HiperLAN (High Performance Radio LAN) este un standard de comunicație fără fir. Există două revizuiri ale standardului: HiperLAN 1 și HiperLAN 2. Standardul HiperLAN 1 a fost lansat în 1981 și descrie o linie de comunicare mai lentă, oferind rate de transfer de date de până la 10 Mbps la distanțe de până la 50 de metri.
Wi-Fi este o marcă comercială a Wi-Fi Alliance, o familie de standarde pentru specificația IEEE 802.11 pentru comunicații radio în bandă largă. În funcție de standard, Wi-Fi folosește un interval de frecvență de 2,4 GHz sau 5 GHz pentru transmiterea datelor și oferă rate de transfer de date de la 2 Mbps la distanțe de până la 200 de metri.
ZigBee este o tehnologie pentru organizarea senzorilor fără fir și a rețelelor personale. Tehnologia ZigBee asigură un consum redus de energie și transfer de date la o frecvență fără licență de 2,4 GHz (pentru diferite țări frecvența poate diferi) la viteze de până la 250 Kb / s, la o distanță de până la 75 de metri în linia de vedere.
RONJA (Reasonable Optical Near Joint Access) este o tehnologie de transmisie de date fără fir care utilizează un semnal optic.

Rețele wireless locale mari

WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) este o tehnologie de transmisie a datelor fără fir bazată pe standardul IEEE 802.16. Scopul principal al tehnologiei este comunicarea de mare viteză pe distanțe mari și furnizarea de acces la Internet.
HiperMAN este o tehnologie de transmisie de date fără fir bazată pe standardul IEEE 802.16. Alternativă europeană la tehnologia WiMAX. HiperMAN este specializat pentru transmiterea de pachete de date și rețele IP fără fir.
WiBro (Wireless Broadband) este o tehnologie wireless de mare viteză, pe distanțe lungi, bazată pe standardul IEEE 802.16e. Analog nord-coreean al tehnologiei WiMAX Mobile.
Classic WaveLAN este o tehnologie LAN fără fir (alternativă wireless la Ethernet cu fir și Token Ring). Transmiterea datelor se efectuează în intervalul de frecvență de 900 MHz sau 2,4 GHz, în timp ce viteza de transmisie este de până la 2 Mbit / s.

Producători de hardware pentru organizarea rețelelor fără fir de sisteme de control industrial

Această revizuire va lua în considerare câteva propuneri interesante de la producătorii populari în prezent, care prezintă echipamente pe piață pentru:

Sisteme de control industrial: Phoenix Contact, Siemens, Omron, Moxa
ACS a sistemelor de inginerie ale clădirilor și structurilor, „casă inteligentă”: Thermokon, JUNG

În scrierea acestei recenzii, experiența practică a utilizării unui număr de dispozitive enumerate a fost folosită pe scară largă.

Phoenix Contact

Cu gama sa de produse sofisticate și funcționalitatea excelentă a produsului, Phoenix Contact are o poziție excelentă pe piață pentru soluții wireless pentru automatizare industrială.

Phoenix Contact furnizează componente pentru toate cerințele de comunicare fără fir în medii industriale. Dispozitivele de comunicații fără fir sunt proiectate pentru utilizare în medii industriale dure, se caracterizează prin fiabilitate ridicată, simplitate și ușurință în utilizare, precum și securitate maximă la transmiterea datelor.

Transmiterea unei cantități mici de semnale sau cantități uriașe de date, asigurând comunicarea în timp real între dispozitivele situate aproape sau la sute de metri distanță, în spații industriale cu bariere metalice sau în zone deschise - pentru aceste și alte cerințe, este posibil să selectați componentele și accesoriile corespunzătoare. de la Phoenix Contact.

Fiecare domeniu de aplicare are propriile cerințe pentru comunicațiile radio. Phoenix Contact oferă o serie de produse de comunicații fără fir bazate pe diverse tehnologii care vă permit să rezolvați problemele de comunicare în mod flexibil, simplu și economic.

Fiecare domeniu specific de aplicație are propriile cerințe funcționale și tehnice pentru tehnologiile de comunicații fără fir. Deoarece niciuna dintre tehnologiile radio existente nu poate îndeplini în prezent toate cerințele, Phoenix Contact oferă soluții bazate pe diferite tehnologii.

Deci, ce tip de hardware de comunicare oferă clienților Phoenix Contact după tipul de comunicare?

I / O Bluetooth (IEEE 802.15.1). Principala zonă de aplicare a tehnologiei Bluetooth este integrarea componentelor sistemului de automatizare în rețelele locale bazate pe un bus de teren sau Ethernet industrial. Cu suport pentru o varietate de profiluri de utilizator, standardul wireless poate fi aplicat unei game largi de aplicații. Trăsături distinctive:

Un mod foarte fiabil de transmitere a datelor în incintele industriale cu obiecte metalice.
Posibilitatea de operare paralelă locală a mai multor rețele Bluetooth.
Mecanismele automate de coexistență asigură funcționarea paralelă anti-blocare a WLAN 802.11b / g.
Conexiune la rețea radio de până la șapte dispozitive terminale.
Lățime de bandă de până la 1 Mbps.
Gama de transmisie este în general de peste 100 m în spațiile industriale și de peste 200 m în spațiile deschise.
Ideal pentru transmisia ciclică rapidă a pachetelor de date mici.
Transmisie de date transparentă prin Ethernet la nivelul Layer-2, de exemplu în sistemele PROFINET IO.
Securitate ridicată a datelor cu criptare pe 128 de biți și autentificare wireless de încredere.

Bluetooth I / O este o tehnologie eficientă de la Phoenix Contact pentru automatizarea atelierelor industriale (de exemplu, industria textilă, chimică) fără a crea un proiect APCS în legătură cu structurile clădirilor. Crearea proiectului și implementarea sistemului se pot face foarte repede și nu vor exista cerințe suplimentare de cablare și hardware.

Phoenix Contact Factory Line Bluetooth pentru transmisia semnalului de control wireless

Printre metodele de transmisie fiabilă de date fără fir, merită menționat:

Wireless de încredere - tehnologie industrială de comunicații radio pentru transmiterea semnalelor de proces care nu sunt critice pentru întârzierile pe distanțe mari - până la câțiva kilometri.

Phoenix Contact Radioline bazat pe tehnologia wireless de încredere

MUX wireless - o soluție simplă pentru transmiterea semnalelor digitale și analogice de proces și control - simplă și fiabilă fără cablu, de la un punct la altul. Transmisie sigură și fiabilă pe distanțe de până la câteva sute de metri.

Sistem de comunicații fără fir Phoenix Contact Wireless-MUX multicanal

I / O wireless -tehnologie pentru transmisia fără fir a semnalelor de proces și control critice pentru întârzierile din rețelele sistemelor de control automat. Se caracterizează prin performanțe ridicate, fiabilitate, întreținere simplă și convenabilă.

Rețelele performante sunt reprezentate de tehnologia WLAN (IEEE 802.11). Pe baza WLAN, este posibil să se implementeze rețele care unesc multe dispozitive terminale. Deoarece sistemele WLAN pot fi ușor integrate în rețelele de informații, acestea sunt ideale pentru controlul mobil, monitorizare și înregistrarea datelor. În plus, este posibil să creați un canal de comunicație rapid între dispozitivele de control și să transferați datele de intrare și ieșire în timp real în sistemele PROFINET I / O. Alte caracteristici:

Capacitatea de a crea rețele mari care unesc câteva sute de dispozitive terminale
Lățime de bandă mare de până la 300 Mbps.
Datorită funcției de roaming automat, este posibil să creați rețele cu o zonă de acoperire mare pentru o mobilitate ridicată.
Gama de transmisie este de obicei de până la 100 m în spații industriale și peste 200 m în spații deschise. În unele cazuri, distanța de transmisie poate fi mai mare de 1 km.

Principalele tipuri de echipamente Phoenix Contact care acceptă tehnologiile enumerate:

Ethernet wireless -sunt utilizate pentru conectarea fără fir a componentelor sistemului de automatizare la rețeaua Ethernet. Transferul de date la nivelul Layer-2 se efectuează într-un mod transparent în ceea ce privește protocoalele. Sunt acceptate protocoale Ethernet industriale precum PROFINET, Modbus / TCP și EtherNet / IP.

Linie Bluetooth din fabrică - Componente de comunicare fiabile pentru rețelele LAN wireless mici care funcționează în paralel.

WLAN Factory Line -componente care oferă acces wireless Ethernet de mare viteză cu o zonă de acoperire mare.

Seria fără fir a liniei din fabrică -dispozitive seriale care pot fi integrate într-o rețea Ethernet utilizând componentele Factory Line Bluetooth sau Factory Line WLAN.

Fiabilitate

Se acordă multă atenție fiabilității și imunității la zgomot a canalelor de comunicații fără fir în medii industriale dure. Transmiterea fără fir a datelor se realizează prin intermediul undelor electromagnetice. În acest caz, sursele externe de interferență electromagnetică afectează canalul de comunicație radio.

Câmpurile electromagnetice puternice de interferențe radio generate în spații industriale de diferite dispozitive, de exemplu, convertoarele de frecvență, ca urmare a comutării sarcinilor sau a funcționării unei mașini de sudat, nu afectează comunicațiile radio, deoarece o astfel de interferență electromagnetică se află în intervalul de kilograme sau megahertz, în timp ce Bluetooth, Wireless și WLAN de încredere funcționează în banda de 2,4 GHz. În plus, Bluetooth, Trusted Wireless și WLAN acceptă răspândirea semnalelor de spectru și a altor mecanisme pentru a asigura fiabilitatea ridicată a transmiterii datelor.

Avantaje

Desigur, avantajele acestui producător includ fiabilitatea asigurării stabilității și imunității la zgomot a canalelor de comunicație datorită metodelor moderne de codificare și organizare a canalului radio. Aș dori să menționez facilitățile Wireless MUX (cum ar fi ILB BT ADIO MUX-OMNI) , care vă permit să implementați rapid, de exemplu, sisteme de informare și măsurare și sisteme de monitorizare, până la crearea complexelor mobile de diagnosticare, pentru utilizare temporară. Automatizarea eficientă a obiectelor mobile ale APCS poate fi realizată folosind punctul de acces LAN fără fir, FL WLAN 5100.

Omron

Compania japoneză Omron este bine cunoscută pentru abordarea sa inovatoare, dorința de a utiliza noi tehnologii atunci când creează noi sisteme. Acest principiu este utilizat de producător și atunci când creează soluții wireless. Când Omron a lansat dispozitivul fără fir DeviceNet WD30, acesta a fost recunoscut pe scară largă pentru furnizarea de capabilități de fieldbus (disponibile anterior doar într-o versiune cu fir) pentru comunicații fără fir cu rază scurtă și medie.

Apoi Omron a lansat următoarea modificare a modemului wireless DeviceNet - WD30-01. Diferențele în comparație cu modemul WD30 existent pot părea minore, dar extind mult sfera acestor blocuri. Antenele au acum o bază magnetică și un cablu de 2 metri. Acest lucru permite instalarea WD30 în interiorul carcasei, extinzând antena din incintă pentru o utilizare mai flexibilă.

Despre familia WD30

Dispozitivele Wireless DeviceNet ale Omron permit comunicarea cu orice dispozitiv compatibil DeviceNet printr-un bus de teren complet wireless. WD30 nu este doar un dispozitiv de extensie de rețea 1: 1. Un master wireless WD30 de la Omron poate accesa mai multe dispozitive slave.

Mai multe dispozitive master wireless pot fi amplasate pe aceeași rețea DeviceNet, formând configurații complexe flexibile într-un singur sistem.

Tehnologia utilizată

Dispozitivele fără fir DeviceNet combină două dintre cele mai noi tehnologii fără fir: spectrul răspândit și diversitatea antenelor. Comunicația fără fir se bazează pe tehnologia Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS) cu 34 de canale separate în banda de 2,4 GHz. Această frecvență este alocată la nivel mondial pentru utilizare în industrie, știință și medicină (ISM). Utilizarea tehnologiei cu spectru răspândit reduce impactul interferențelor, asigurându-se că mesajul primește prima dată.

Toate dispozitivele de emisie-recepție DeviceNet utilizează un sistem cu antenă dublă. Măsoară ieșirea unui dispozitiv calculând diferența dintre semnal și reflexiile sale. Transmițătorul selectează automat antena cu cea mai bună calitate a semnalului pentru a reduce interferențele.

Dispozitivele fără fir DeviceNet ale Omron au fost primele dispozitive fără fir disponibile comercial care au combinat aceste tehnologii.

O gamă largă de aplicații

Datorită caracteristicilor cablurilor, cerințele de topologie pentru cablurile DeviceNet limitează în general lungimea rețelei intermediare la șase metri. Cu toate acestea, unele sisteme necesită mult mai mult desprelungime mai mare a cablului. Rețeaua fără fir DeviceNet a Omron permite acum transmiterea datelor către nodurile DeviceNet până la 60 de metri de coloana vertebrală.

Puterea de ieșire redusă (10 mW) minimizează interferențele RF în alte dispozitive. Frecvența ridicată de funcționare reduce potențialul de zgomot electric în podeaua fabricii din cauza interferenței cu semnalele de la dispozitivele fără fir DeviceNet. În plus, dispozitivele fără fir DeviceNet au o funcție de securitate încorporată care împiedică alți utilizatori să schimbe parametrii fără a cunoaște codurile. Procedura de setare este setarea unei combinații specifice de poziții ale comutatorului care este dificil de repetat. Schimbarea pozițiilor comutatoarelor nu modifică configurația dispozitivului.

Dispozitivele master și slave WD30 sunt echipate cu un conector standard DeviceNet miniatural, care extinde posibilitățile aplicațiilor DeviceNet în medii industriale. Astfel de aplicații includ manipularea materialelor, sistemele de transport, liniile de asamblare, autovehiculele și echipamentele mobile în cazul în care firele nu sunt practice. Dispozitivele fără fir DeviceNet necesită un set diferit de abilități, ceva mai multe cunoștințe și o pregătire mai intensă.

Printre avantajele soluțiilor fără fir de la acest producător, menționăm funcționarea fiabilă pe termen lung a modemurilor radio (rețele DeviceNet) în ateliere industriale saturate cu o varietate de echipamente generatoare de zgomot, precum regulatoare de întrerupere a tensiunii și curentului, convertoare de frecvență etc.

Dispozitive wireless Omron DeviceNet WD30-01

Siemens

Capacitățile rețelelor fără fir sunt implementate în sistemele de comunicații industriale (IMC - Industrial Mobile Communication), construite pe componentele corespunzătoare ale SIMATIC NET, care se bazează pe standarde mondiale recunoscute în general - IEEE 802.11, GSM, GPRS și UMTS.

IMC cuprinde componentele software și hardware SI-MATIC NET care permit schimbul de date prin legăturile wireless ale rețelelor Industrial Ethernet și PROFIBUS. Componentele SIMATIC NET pot fi utilizate pentru a construi un sistem de comunicații pentru întreaga companie - de la conectarea unui dispozitiv simplu la rețea până la organizarea unui schimb intensiv de date între sisteme complexe. Punctele de acces IWLAN (rețea locală fără fir industrială) din familia SIMATIC NET sunt capabile să comunice cu toate dispozitivele mobile care îndeplinesc cerințele standardelor IEEE 802.11 a, b, g, h.

Familia SCALANCE W

Familia SCALANCE W reunește o serie de module de comunicații concepute pentru a construi IWLAN-uri extrem de fiabile, cu timpi de transfer deterministic de date și suport pentru canale de comunicare redundante.

Astfel de rețele fără fir permit transmiterea prin canalele lor atât a mesajelor critice în timp (de exemplu, IWLAN cu transmiterea mesajelor de alarmă), cât și a mesajelor obișnuite (de exemplu, WLAN cu transmiterea mesajelor de serviciu și de diagnosticare). În general, astfel de rețele în ceea ce privește funcționalitatea lor acoperă cerințele standardului IEEE 802.11.

Modulele SCALANCE W sunt fabricate în carcase metalice robuste cu grad de protecție IP65, oferind protecție fiabilă împotriva umezelii și prafului și capacitatea de a utiliza modulele în condiții de vibrații și șocuri.

Toate modulele din seria SCALANCE W acceptă mecanisme standard de identificare a utilizatorilor pentru a proteja IWLAN de acces neautorizat, precum și mecanisme de criptare pentru datele transmise.

Executie industriala

Modulele SCALANCE W sunt capabile să își mențină funcționalitatea în intervalul de temperatură de la -20 ° C la + 60 ° C și sunt expuse expunerii prelungite la umiditate și praf. Antenele, sursele de alimentare și cablurile de conectare utilizate în acestea sunt, de asemenea, proiectate pentru funcționare într-un mediu industrial.

Exemple de utilizare a IWLAN

Este posibilă integrarea fără fir a segmentelor PROFIBUS și PROFINET de stații într-o rețea industrială Ethernet existentă. Pentru aceasta, numărul necesar de puncte de acces SCALANCE W sunt conectate la rețeaua fixă \u200b\u200bIndustrial Ethernet.

Punctele de acces pot fi echipate cu antene circulare sau direcționale, precum și antene extinse cu radiații reduse sub forma unui cablu RCoax. Orice obiecte staționare sau mobile dotate cu module client sau module PNIO IWLAN / PB Link pot fi conectate la sistemul de comunicații wireless prin intermediul punctelor de acces.

Să oferim un exemplu de implementare a configurației la distanță a echipamentelor la stațiile mobile. Stațiile mobile se mișcă liber în zona de acoperire radio formată din două puncte de acces SCALANCE W788-1PRO. Fiecare stație mobilă este echipată cu un modul client SCALANCE W746-1PRO. Se oferă asistență pentru schimbul de date fără fir al panoului operatorului, computerului și controlerului programabil al fiecărei stații mobile cu controlerul și sistemul HMI al rețelei fixe Industrial Ethernet. Programatorul Field PG M este utilizat pentru întreținerea de la distanță a tuturor echipamentelor din acest sistem.

În zona de acoperire radio a unui punct de acces SCALANCE W788-1PRO sau SCALANCE W788-2PRO, pot fi operate stații mobile cu componente I / O distribuite PROFINET IO.

Software

Pachetul software SINEMA E cu licență standard oferă suport pentru funcțiile de poziționare automată a componentelor infrastructurii și optimizarea canalelor de comunicații, determină tipurile de puncte de acces necesare și optimizează valorile parametrilor de configurare a acestora.

Produse acceptate:

Puncte de acces WLAN: SCALANCE W788; W786; W784; HiPath AP2610, 2620, 2630, 2640; Puncte de acces Wi-Fi 802.11 a / b / g / h.
Module client WLAN: SCALANCE W744; W746; W747; IWLAN / PB Link PNIO; Module client Wi-Fi 802.11 a / b / g / h.
Adaptoare LAN / WLAN care acceptă funcții de citire / descărcare: SIMATIC NET CP 1613 A2; CP 1612; adaptor LAN standard; card WLAN standard.
Adaptor WLAN pentru efectuarea măsurătorilor în WLAN; pentru măsurători în modul standard - adaptor WLAN standard; pentru modul avansat de măsurare - adaptor WLAN PCMCIA.

Unul dintre avantajele acestui producător este oferta de seturi de dispozitive fără fir compatibile cu cele mai populare PLC-uri și sisteme Siemens din industrie, oferind o comunicare anti-blocare și fiabilă pentru sistemele de control al proceselor din diverse industrii, inclusiv transportul.

Punct de acces Siemens SKALANCE W788-1PRO

Moxa

Moxa a dezvoltat și produce un număr mare de soluții pentru conectarea diferitelor dispozitive industriale cu interfețe bazate pe tehnologii fără fir - IEEE 802.11 (WLAN) și GSM / GPRS / UMTS / HSDPA. Luați în considerare echipamentul pentru organizarea rețelelor locale directe, fără participarea furnizorilor de telecomunicații (GSM, GPRS).

Calculatoare RISC cu interfețe wireless

Calculatoarele încorporate Moxa ThinkCore se bazează pe platforma RISC și sunt proiectate pentru a crea aplicații de automatizare industrială personalizate. Au un port serial RS-232/422/485 selectabil de software, interfață 802.11a / b / g pentru comunicație WLAN, slot SD, 2 USB și 1 port Ethernet. Moxa ART, procesor ARM9 pe 32 de biți și Linux încorporat oferă o platformă puternică și fiabilă pentru medii industriale cu medii dure și este, de asemenea, o soluție bună pentru aplicații industriale M2M: comunicare, conversie de protocol și control și verificare de la distanță a dispozitivelor.

Următoarele modele sunt furnizate Ucrainei: Moxa ThinkCore W311 (computer încorporat bazat pe RISC cu WLAN, 1 port serial, LAN, sistem de operare Linux); Moxa ThinkCore W321 (computer RISC cu WLAN, 2 porturi seriale, sistem de operare LAN, SD și Linux). Moxa ThinkCore W341 (computer RISC cu WLAN, 4 porturi seriale, LAN, SD, USB, ieșiri releu, sistem de operare Linux).

Calculatoare RISC cu interfețe wireless multifuncționale

Computerele din seria Moxa ThinkCore W311 UC-8481 au 2 porturi seriale RS-232/422/485, 2 porturi Ethernet, 4 intrări și ieșiri digitale, o priză CompactFlash și 2 porturi USB 2.0. Moxa ThinkCore W311 UC-8481 se bazează pe procesorul Intel XScale IXP435 533 MHz RISC. Computerul are capacități excelente de comunicare și comunicare, cu o disipare foarte mică a căldurii.

Moxa ThinkCore W311 UC-8481 are șapte conectori, care permit utilizatorilor să conecteze diverse module wireless și GPS - acest lucru este foarte important, de exemplu, pentru utilizare pe calea ferată și, în general, pe vehiculele în mișcare. Moxa oferă, de asemenea, un model cu o gamă extinsă de temperatură de funcționare, de la -25 ° C la 70 ° C, pentru medii industriale dure.

Computer încorporat Moxa ThinkCore W311 UC-8481

Controlere de acces wireless

Controlerele industriale de acces wireless WAC-1001 sunt echipate cu tehnologia Moxa Turbo Roaming, care reduce dramatic timpul de roaming pentru dispozitivele wireless - până la 50ms. Această funcție avansată oferă viteze de comutare rapide și conexiuni fără sudură, fără întreruperi sau compromiterea securității wireless, chiar și în medii extrem de dure. Dispozitivele au, de asemenea, suport IEEE802.11i (securitate wireless) și o gamă largă de temperatură de funcționare de la -40 ° C la 75 ° C.

Puncte de acces wireless (AP / Bridge / AP Client)

Moxa oferă o mare varietate de dispozitive similare. Un exemplu tipic este Moxa AWK-4131 - un punct de acces wireless 3-în-1 industrial (Access Point / Bridge / Client) care permite utilizatorilor să ofere acces wireless de mare viteză și eficient la resursele rețelei folosind tehnologia IEEE 802.11n cu viteze de rețea de până la 300 Mbps. Moxa AWK-4131 utilizează două canale adiacente de 20 MHz, combinându-le într-un singur 40 MHz - pentru o fiabilitate mai mare și un randament ridicat. Gama de temperatură de funcționare a dispozitivului este de -40 ° C până la 75 ° C.

Moxa AWK-4131 are o putere de intrare redundantă pentru o fiabilitate sporită a echipamentelor și poate fi alimentată și prin Ethernet (PoE). Modulele de înaltă frecvență Moxa AWK-4131 asigură funcționarea în două domenii de frecvență de 2,4 și 5 GHz. Moxa AWK-4131 sunt compatibile cu standardele IEEE 802.11a / b / g, făcându-le ușor de integrat în infrastructura existentă. Carcasa IP68 și conectorii speciali M12 protejează dispozitivul de condițiile critice de mediu (praf, umiditate)

Dispozitive de acces wireless IEEE 802.11 (WLAN)

Un reprezentant tipic al acestui grup de echipamente este o nouă serie de dispozitive MiiNePort W1 (Network Enabler) - Module server de acces Serial-Ethernet care acceptă rețelele wireless IEEE 802.11 b / g. Acestea oferă o conexiune foarte ușoară a dispozitivelor seriale la rețelele fără fir.

Moxa MiiNePort W1 oferă viteze de până la 921,6 Kbps pe un port serial și acceptă un număr mare de moduri de operare diferite: RealCOM, TCP Server, TCP Client, UDP, RFC2217, precum și Infrastructure Mode (b / g) și Ad-Hoc Mode (b / g ) pentru rețelele wireless IEEE 802.11 b / g. Suportul pentru driver de înaltă calitate pentru Moxa MiiNePort W1 face ușoară integrarea modulelor în soluțiile existente.

Moxa MiiNePort W1 are o dimensiune foarte compactă: 44,4 x 44,4 x 9,7 mm, precum și un consum extrem de redus (360 mA pentru 3,3 VDC, 290 mA pentru 5 VDC), ceea ce face ușoară integrarea în diferite dispozitive seriale pentru a le conecta la wireless rețele.

Dispozitiv de acces Serial-Ethernet Moxa MiiNePort W1

Antene WLAN

Moxa oferă o gamă largă de antene în diferite benzi de frecvență (2,4; 5 GHz) și modele de radiații, de la circular la direcțional. Interval de câștig: 5 până la 18 dBi.

Echipamentele wireless Moxa sunt utilizate pe scară largă la crearea sistemelor de contabilitate tehnică automată, sisteme de monitorizare distribuită și măsurarea parametrilor tehnologici din industria alimentară, hârtiei, industria chimică, inginerie mecanică etc.

Dispozitivele Moxa funcționează bine în construcția sistemelor de informații, măsurare și control distribuite local, ramificate, care este unul dintre avantajele lor cheie.

Puteți citi despre mijloacele de transmitere a datelor fără fir în sistemele de automatizare a clădirilor în partea a doua a recenziei, care va fi publicată în iulie.

Transmisia wireless, în care semnalele sunt transmise prin aer sau spațiu fără restricții fizice, devine o alternativă populară la canalele de transmisie fizice, cum ar fi perechea răsucită, cablul coaxial sau fibra optică. Tehnologiile obișnuite pentru transmisia de date fără fir includ astăzi transmisia cu microunde, sateliții de comunicații, pagerele, telefoanele mobile, serviciile de comunicații personale (PCS), telefoanele inteligente, asistenții personali personali (PDA) și rețelele de date mobile.

Mijloacele de transmisie fără fir sunt spectrul undelor electromagnetice prezentat în Fig. 8.3. Anumite tipuri de transmisie fără fir, cum ar fi cuptorul cu microunde sau infraroșu, ocupă intervale specifice de frecvență spectrală, măsurate în megahertz (MHz). Alte tipuri de transmisie fără fir sunt răspândite astăzi (de exemplu, telefoane mobile sau dispozitive de paginare), deci în acest caz este alocată o gamă specifică de frecvență, furnizată de agențiile naționale de reglementare, care este reglementată prin acorduri internaționale. Fiecare gamă de frecvențe are avantaje și dezavantaje inerente care facilitează alegerea unei zone a aplicației sale.

Sisteme cu microunde,atât terestre, cât și aeriene, transmit semnale radio de înaltă frecvență prin atmosferă și sunt utilizate pe scară largă pentru a transmite cantități mari de date pe distanțe mari, de la un punct la altul. Semnalele cu microunde sunt transmise în linie dreaptă și nu sunt capabile să se îndoaie în jurul curburii pământului; prin urmare, sistemele de transmisie terestră cu rază lungă de acțiune necesită ca stațiile de transmisie să fie amplasate la o distanță de 25 până la 30 de mile, ceea ce crește costul acestora.

Această problemă poate fi rezolvată prin respingerea semnalelor de microunde de pe sateliți, care servesc ca stații de releu pentru semnalele de microunde transmise de la stațiile de la sol. Sateliții de comunicații sunt eficienți (la cel mai mic cost) pentru a transmite cantități uriașe de informații pe distanțe ultra-lungi. Sateliții sunt folosiți în mod obișnuit pentru comunicații în organizații mari, dispersate geografic, unde sistemele de cablu sau stațiile de microunde terestre sunt dificil de comunicat. De exemplu, Amoco folosește sateliți pentru a transmite date în timp real de la explorarea petrolului în larg. Navele de cercetare transmit datele colectate folosind sateliți geosincroni (geostaționari) către centrele centrale de calculatoare din Statele Unite pentru a

cel mai utilizat de cercetătorii din Houston, Tulse și suburbiile Chicago. În fig. 8.4 ilustrează modul în care funcționează acest sistem.

Sateliții de comunicație convenționali se rotesc pe orbite staționare la aproximativ 22.000 de mile de la suprafața Pământului. Recent, au fost lansate cele mai recente sisteme de satelit, așa-numiții sateliți LEO. Acești sateliți sunt mult mai aproape de Pământ și sunt capabili să preia semnale de la emițătoare de putere redusă. Acești sateliți folosesc, de asemenea, mai puțină energie și sunt mai ieftini de lansat decât sateliții geostaționari. Cu astfel de rețele fără fir, oamenii de afaceri pot călători oriunde în lume și au acces la capabilități bogate de comunicații, inclusiv conferințe video și acces la Internet.

Alte tehnologii de transmisie fără fir sunt utilizate în situații care necesită acces la distanță la sistemele corporative și puterea de calcul mobilă. Sistemele de paginare sunt utilizate de câteva decenii, inițial doar prin emiterea unui semnal sonor atunci când utilizatorul, la primirea unui mesaj, a trebuit să sune înapoi la birou pentru a se întreba despre conținutul

Cuptor cu microunde (microunde / unde radio)

Transmiterea unor cantități mari de informații pe distanțe mari de la punct la punct prin transmiterea de semnale radio de înaltă frecvență prin atmosferă de la o stație terestră la alta.

Satelit (canal prin satelit)

Transmiterea datelor folosind sateliți orbitanți care servesc ca stații de releu pentru transmiterea semnalelor cu microunde pe distanțe foarte mari.

Sistem de paginare

Tehnologie de transmisie fără fir, care asigură recepția semnalelor radio de către pagere, însoțită de sunetul corespunzător în momentul primirii mesajului; folosit pentru a transmite mesaje alfanumerice scurte.

mesaje. În prezent, dispozitivele de paginare pot trimite și primi mesaje alfanumerice scurte pe care utilizatorul le citește pe ecranul pagerului. Paginarea este utilă pentru comunicarea cu lucrătorii mobili, cum ar fi echipajele de întreținere; paginarea unidirecțională poate oferi, de asemenea, un mod ieftin de a comunica cu lucrătorii din birouri. De exemplu, Computer Associatesdistribuie pagere bidirecționale echipate cu programe de control CA Unicenter, care permit operatorilor rețelelor de calculatoare să monitorizeze situația, precum și să răspundă rapid la problemele emergente.

Celularefuncționează prin transmiterea / recepționarea undelor radio pentru a comunica cu stațiile de bază situate în zone geografice adiacente, numite celule. Semnalul telefonic este transmis către celula locală, apoi este transmis de la stație la stație (celulă la celulă) până când ajunge la celula țintă, după care este transmis la telefonul receptor. Pe măsură ce semnalul celular se deplasează de la o celulă la alta, computerul care

Telefon celular (telefon mobil)

Servicii de comunicare personală (PCS) (servicii de comunicare personală)

Tehnologie digitală celulară care utilizează unde radio cu frecvență mai mică, cu putere mai mică decât tehnologia celulară analogică.

Telefon inteligent

Un telefon fără fir care oferă funcții de comunicare vocală și text și o conexiune la Internet.

ry monitorizează semnalele de la celule, alocă un canal radio atribuit celulei următoare. Fagurii hexagonali au de obicei opt mile, deși pot scădea în zonele dens populate.

Sistemele celulare mai vechi sunt analogice, iar sistemele celulare mai noi sunt digitale. Serviciile de comunicații personale (PCS) sunt un tip popular de serviciu celular digital. PCS are o natură complet digitală. Oferă transmisie de voce și date și folosește un interval de frecvență mai mare decât este cazul telefoanelor mobile analogice. Celulele PCS sunt semnificativ mai mici și mai distanțate decât celulele analogice și pot transporta mai mult trafic. Pe lângă comunicațiile vocale, telefoanele digitale digitale mai noi pot gestiona mesageria vocală, e-mail și faxuri; salvarea adreselor; oferă acces la rețele private corporative, precum și la Internet. Aceste telefoane inteligente sunt echipate cu browsere web, care oferă acces la pagini web care conțin text sau alte informații (fără grafică), ceea ce este convenabil pentru dispozitivele cu ecrane mici. Unele modele de telefoane inteligente au ecrane mari, precum și tastaturi suplimentare pentru a facilita accesul la Internet. În cap. 9 detaliază aplicația acestor dispozitive pentru a oferi acces la internet wireless.

Pocket PC-urile (PDA-urile) sunt computere portabile mici, cu ecran tactil, care oferă comunicații digitale complete. Dispozitivele PDA au capabilități de telecomunicații fără fir încorporate, precum și software organizator. Un exemplu bine cunoscut este organizatorul de plug-in Palm VII. Acest dispozitiv vă permite să faceți schimb de mesaje de poștă electronică și, de asemenea, oferă acces la Internet. Aplicații precum planificatorul electronic, agenda și agenda financiară sunt, de asemenea, acceptate. Dispozitivul poate accepta datele introduse folosind creionul cu ecran tactil. Fereastra Organizației descrie activitățile Safeway, Marea Britanie, folosind un PDA într-o aplicație de comerț electronic pentru a face cumpărături la un magazin alimentar.

Asistenți personali personali (PDA) (computere de buzunar)

Notebook-uri cu ecran tactil mici, cu capacități de telecomunicații digitale încorporate.

Rețele de date mobile

Rețele fără fir care transferă fișiere de date în două direcții, ieftin și eficient.

Se apelează rețele fără fir special concepute pentru transferul bidirecțional de fișiere de date rețele de date mobile.Aceste rețele bazate pe unde radio transmit date generate de computerele laptop. Un alt tip de rețea de date mobile se bazează pe o serie de emițătoare construite special pentru transmiterea de text și date. Net Ardis(detinut de American Mobile Satellite Corp.)este o rețea publică care folosește capacitățile descrise pentru a organiza transmiterea de date în două direcții la scară națională. Companie Ascensoare Otisutilizează rețeaua Ardispentru a gestiona mișcarea tehnicienilor de întreținere în toată țara de la biroul nostru din Connecticut. Profesioniștii folosesc această rețea pentru a trimite rapoarte generate.

Rețelele fără fir și dispozitivele de transmisie sunt mai scumpe, mai lente și mai predispuse la erori decât rețelele LAN convenționale (Varshney și Vetter, 2000). Cu toate acestea, rețelele digitale celulare majore cresc în mod constant ratele de date (capitolul 9). (Proprietarii de sisteme de satelit precum Teledesic cheltuiesc miliarde pe livrarea unor rate de date imense prin rețelele fără fir asociate cu aplicațiile multimedia.) Asigurarea lățimii de bandă optime și a consumului de energie în dispozitivele fără fir necesită o gestionare atentă, atât tehnică, cât și software. prevedere (Imielinski și Badrinath, 1994). Datorită faptului că semnalul radio poate fi interceptat cu ușurință, devine dificil să se asigure securitatea și secretul (cap. 14),

Datele nu pot fi transferate în întregime între diferite rețele fără fir dacă utilizează standarde incompatibile. De exemplu, serviciul digital celular din Statele Unite este acceptat de diferiți operatori care utilizează una dintre mai multe tehnologii celulare digitale concurente (CDMA, GSM 1900 și TDMA IS-136) care sunt incompatibile între ele. Multe receptoare digitale portabile celulare care utilizează una dintre aceste tehnologii nu pot funcționa în țări din afara Americii de Nord; ele funcționează pe frecvențe diferite, cu seturi diferite de standarde. O discuție detaliată a acestor standarde, precum și a altor standarde de rețea, este furnizată în cap. nouă.

Tehnologiile fără fir sunt folosite pentru a transfera informații pe o distanță între două sau mai multe puncte, fără a necesita conectarea lor prin fire. Pentru a transmite informații, pot fi utilizate radiații infraroșii, unde radio, radiații optice sau laser.

Există multe tehnologii fără fir în zilele noastre, cel mai frecvent cunoscute utilizatorilor prin numele lor de marketing, cum ar fi Wi-Fi, WiMAX, Bluetooth. Fiecare tehnologie are anumite caracteristici care determină domeniul său de aplicare.

Există diverse abordări pentru clasificarea tehnologiilor fără fir.

Clasificarea gamei:

Rețele personale fără fir WPAN (Wireless Personal Area Networks). Aceste rețele includ Bluetooth.
Rețele locale fără fir WLAN (Wireless Local Area Networks). Aceste rețele includ rețele Wi-Fi.
Rețele fără fir metropolitane WMAN (Wireless Metropolitan Area Networks). Exemple de tehnologii sunt WiMAX.

Clasificare după cerereyu:

Rețele fără fir corporative (departamentale) - create de companii pentru propriile nevoi.
Rețele fără fir ale operatorilor - create de operatorii de telecomunicații pentru furnizarea de servicii plătite.

Un mod concis, dar capabil de clasificare, poate fi afișarea simultană a celor două caracteristici esențiale ale tehnologiilor fără fir pe două axe: rata maximă de transfer de informații și distanța maximă.

O prezentare rapidă a celor mai populare tehnologii wireless

Wi-Fi

Dezvoltat de consorțiul Wi-Fi Alliance bazat pe standardele IEEE 802.11, „Wi-Fi” este o marcă comercială a „Wi-Fi Alliance”. Numele tehnologiei este Wireless-Fidelity, similar cu Hi-Fi.

La începutul utilizării, instalarea rețelei LAN wireless a fost recomandată acolo unde a fost imposibil sau imposibil din punct de vedere economic implementarea unui sistem de cablare. În acest moment, multe organizații folosesc Wi-Fi, deoarece în anumite condiții viteza rețelei depășește deja 100 Mbps. Utilizatorii se pot deplasa între punctele de acces din zona de acoperire Wi-Fi.

Dispozitivele mobile (PDA-uri, smartphone-uri, PSP-uri și laptopuri) echipate cu dispozitive de transmisie și recepție Wi-Fi client se pot conecta la o rețea locală și pot accesa Internetul prin puncte de acces sau hotspoturi.

Istorie

Wi-Fi a fost înființat în 1991 de NCR Corporation / AT & T (ulterior Lucent Technologies și Agere Systems) în Nieuwegein, Olanda. Produsele inițial destinate sistemelor de plată au fost comercializate sub marca WaveLAN și au oferit rate de transfer de date de la 1 la 2 Mbps. Creator de Wi-Fi - Vic Hayes ( Vic Hayes) a lucrat în echipa care a participat la dezvoltarea standardelor IEEE 802.11b, IEEE_802.11a și IEEE_802.11g. Standardul IEEE 802.11n a fost aprobat la 11 septembrie 2009. Utilizarea acestuia permite creșterea ratei de transfer de date de aproape patru ori în comparație cu dispozitivele standardelor 802.11g (a căror viteză maximă este de 54 Mbps), cu condiția ca acesta să fie utilizat în modul 802.11n cu alte dispozitive 802.11n. În teorie, 802.11n este capabil să furnizeze rate de date de până la 480 Mbps.

Bluetooth

Bluetooth este o specificație de fabricație pentru rețelele fără fir personale (eng. Rețea personală fără fir, WPAN).

Specificația Bluetooth a fost dezvoltată de Bluetooth Special Interest Group, fondat în 1998. Acesta include Ericsson, IBM, Intel, Toshiba și Nokia. Ulterior, Bluetooth SIG și IEEE au ajuns la un acord pe baza căruia specificația Bluetooth a devenit parte a standardului IEEE 802.15.1 (publicat la 14 iunie 2002). Ericsson Mobile Communication a început să lucreze la crearea Bluetooth în 1994. Această tehnologie a fost inițial adaptată pentru a satisface nevoile sistemului FLYWAY pentru o interfață funcțională între călători și sistem.

Gama Bluetooth poate fi de până la 100 de metri.

WiMAX (eng. La nivel mondial Eunteroperabilitate pentru accesul la microunde) este o tehnologie de telecomunicații concepută pentru a oferi comunicații fără fir universale pe distanțe lungi pentru o gamă largă de dispozitive (de la stații de lucru și computere laptop până la telefoane mobile). Tehnologia a fost dezvoltată pe baza standardului IEEE 802.16, numit și Wireless MAN.

Domeniul de utilizare

WiMAX este conceput pentru a răspunde următoarelor provocări:

· Conexiunea punctelor de acces Wi-Fi între ele și alte segmente ale Internetului.

· Furnizarea accesului în bandă largă fără fir ca alternativă la liniile închiriate și DSL.

· Furnizarea de servicii de transmisie de date și telecomunicații de mare viteză.

Crearea punctelor de acces care nu sunt legate de locația geografică.

WiMAX vă permite să accesați Internetul la viteze mari, cu o acoperire mult mai mare decât rețelele Wi-Fi. Acest lucru permite tehnologiei să fie folosită ca „coloane vertebrale”, a căror continuare este DSL tradițional și liniile închiriate, precum și rețelele locale. Ca urmare, această abordare permite crearea de rețele scalabile de mare viteză în orașe întregi.

Specificații standard WiMAX

IEEE 802.16-2004 (cunoscut și sub numele de 802.16d sau WiMAX fix)... Specificație aprobată în 2004. Sprijină accesul fix în zonele cu sau fără linia de vedere. Dispozitive pentru consumatori: modemuri fixe pentru exterior și interior și carduri PCMCIA pentru laptopuri. În majoritatea țărilor, această tehnologie este alocată benzilor de 3,5 și 5 GHz. Conform Forumului WiMAX, există deja aproximativ 175 de implementări de versiuni fixe. Mulți analiști o consideră o tehnologie concurentă sau complementară pentru DSL cu bandă largă prin cablu.

IEEE 802.16-2005 (cunoscut și sub numele de 802.16e și WiMAX mobil). Specificația a fost aprobată în 2005 și este optimizată pentru a sprijini utilizatorii de telefonie mobilă și acceptă o serie de caracteristici specifice, cum ar fi transferul, modul inactiv și roaming. Intervalele de frecvență planificate pentru rețelele mobile WiMAX sunt după cum urmează: 2.3-2.5; 2,5-2,7; 3,4-3,8 GHz. Mai multe proiecte-pilot au fost implementate în lume, inclusiv primul din Rusia care și-a desfășurat rețeaua „Skartel”. Concurenții 802.16e sunt toate tehnologiile mobile de a treia generație (de exemplu EV-DO, HSDPA).

Principala diferență dintre cele două tehnologii constă în faptul că WiMAX fix permite deservirea numai a abonaților „statici”, în timp ce dispozitivele mobile se concentrează pe lucrul cu utilizatorii care călătoresc cu viteze de până la 120 km / h. Mobilitatea înseamnă prezența funcțiilor de roaming și comutarea „fără probleme” între stațiile de bază atunci când abonatul se deplasează (așa cum se întâmplă în rețelele celulare). Într-un caz particular, WiMAX mobil poate fi, de asemenea, utilizat pentru a deservi utilizatori fixi.