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

Trimiteți-vă munca bună în baza de cunoștințe este simplu. Utilizați 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 fără fir de date sunt utilizate pe scară largă în majoritatea sferelor societății.

Ei datorează această atenție:

Cost scăzut

Mobilitate

Independență față de infrastructura de cablu

Acces la internet de mare viteză

Ușor de conectat și utilizat

Dezvoltarea sistemelor de acces wireless merge în trei direcții principale:

1. Sisteme prin satelit

2. Sisteme personale celular

3. Sisteme de microunde la sol

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

1. Evoluția rețelelor wireless

Mai recent, telefoanele mobile erau de fapt telefoane, nu smartphone-uri așa cum sunt acum. Aceste telefoane „vechi” ar putea suporta un set minim de funcții, de exemplu, efectuarea de apeluri și trimiterea de mesaje text. Este bine că acele zile au trecut în urmă și peste tot în lume rețelele promițătoare de transmisie de date fără fir de mare viteză de nouă generație se dezvoltă activ, iar unele lucruri încep să pară confuze. În primul rând, rețineți că prefixul „G” înseamnă „generație”.

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 Statele Unite. Trio-ul NMT, TACS și AMPS sunt considerați 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 vremuri, serviciul de transmisie de date nici nu trecea prin cap, deoarece acestea erau sisteme pur analogice, inventate și concepute exclusiv pentru apeluri vocale și alte posibilități modeste. Ratele de transfer de date au fost, de asemenea, lente și costisitoare.

1.2 2G

La începutul anilor 1990 au apărut primele rețele celulare digitale, care aveau o calitate mai bună a sunetului, performanțe sporite, securitate mai mare etc. GSM și-a început dezvoltarea în Europa.

A doua generație a rețelei wireless 2G avea deja suport pentru mesaje text scurte (SMS), precum și tehnologie de transmisie 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 de date până la 14,4 kbps.

1.3 2.5G

În 1997 a apărut serviciul GPRS. Apariția sa a reprezentat un moment decisiv în istoria comunicațiilor celulare fără fir, deoarece odată cu apariția sa, rețelele GSM existente au început să suporte transmisia continuă de date. Cu GPRS, puteți transfera date numai atunci când este necesar. Viteza GPRS era mai mare decât viteza CSD și atingea teoretic 171,2 kbps, iar operatorii puteau 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-și verifice în mod activ cutiile poștale. Când tehnologia GPRS era deja pe piață, Uniunea Internațională de Telecomunicații (ITU) a publicat nou standard- IMT-2000 care aprobă specificațiile 3G. Principalul lucru în 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. Așa că GPRS a rămas blocat între generații, 2G - pe care a depășit-o și 3G - pe care a căzut 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 stoarcă sucul suplimentar din rețelele 2.5G fără a investi mulți bani în upgrade-uri de echipamente. Cu ajutorul unui telefon mobil care suportă EDGE, abonații puteau obține o viteză de două ori mai mare decât GPRS, ceea ce era destul de bun pentru acea perioadă.

În 2004, operatorii GSM din America de Nord au acceptat EDGE. Acest lucru s-a datorat apariției unui rival puternic 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 omite fie introducerea EDGE. Cu toate acestea, după cum a arătat practica, costul ridicat și volumul de muncă pentru implementarea UMTS au forțat unii operatori europeni să-și reconsidere opiniile cu privire la EDGE ca fiind oportune.

Un timp mai târziu, rețelele wireless CDMA2000 au primit actualizarea 1x EV-DO Rel.0. Actualizarea ne-a permis să creștem viteza de intrare la 2,4 Mbps și viteza de ieșire la 153 kbps. Astfel, avem 3.5G.

Generația de tranziție 3.5G este reprezentată de standardul HSDPA.

Pentru rețelele celulare de astăzi, există mai multe protocoale care măresc viteza de transfer de date. Cu toate acestea, de fapt, niciunul dintre ei nu este capabil să economisească resursele rețelei mobile, ceea ce face ca un astfel de trafic să fie costisitor și ineficient. Conceput de producătorii de top de echipamente de infrastructură mobilă, protocolul HSDPA este conceput pentru a crește performanța rețelei tocmai prin creșterea utilizare eficientă canal radio, în special, reducând întârzierile transmisiei pachetelor. Tehnologia HSDPA nu aduce nimic nou, dar schimbă percepția utilizatorului asupra rețelelor de date mobile 3G.

HSDPA (English High-Speed Downlink Packet Access - transmisie de date în pachete de mare viteză de la o stație de bază la un telefon mobil) este un standard de comunicare mobilă considerat de experți drept una dintre etapele de tranziție ale migrației către tehnologiile de comunicații mobile de a patra generație ( 4G). Rata maximă teoretică de transfer de date conform standardului este de 14,4 Mbit/s, practic realizabil în rețelele existente este de aproximativ 3 Mbit/s.

1.5 4G

La fel ca 3G, ITU a preluat controlul asupra 4G, legându-l de specificația IMT-Advanced. Specificația stabilește viteza de intrare a datelor 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 că WiMAX și LTE sunt considerate tehnologii 4G, dar acest lucru este doar parțial adevărat, deoarece ambele folosesc scheme de multiplexare noi, extrem de eficiente și ambele nu au un canal pentru transmisia vocală... Putem afirma cu încredere că 100% dintre ei lățimea de bandă utilizate pentru servicii 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, dar, în practică, vitezele reale ale rețelelor comerciale nu depășesc 4 Mbit/s, respectiv 30 Mbit/s. Acest fapt nu îndeplinește cerințele înalte ale IMT-Advanced. Numai upgrade-urile la WiMAX Release 2 și LTE-Advanced au putut atinge aceste viteze.

1.6 5G

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

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

În primul rând, niște statistici. În 2012, numărul abonaților de telefonie mobilă care dețin smartphone-uri a fost de 1,2 miliarde.Se estimează că până în 2018 numărul acestora va crește la 4,5 miliarde.Traficul de telefonie mobilă s-a dublat între primele trimestre din 2012 și 2013. iar până la sfârșitul lui 2018 va crește încă de 12 ori.

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

Cercetătorii identifică cinci direcții principale în scenariul de dezvoltare a sistemelor de comunicații de ultimă generație. Aceasta este o creștere multiplă a vitezei față de 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 " Internet of Things"), servicii de înaltă calitate pentru utilizatorii finali și întârzieri minime.

La începutul anului, Comisia Europeană a alocat 50 de milioane de euro pentru cercetări legate de comunicațiile mobile de generația a cincea. Granturile sunt acordate organizațiilor științifice și oamenilor de știință care lucrează în tehnologiile de comunicare. De exemplu, participanții la proiectul METIS (Mobile and wireless communications Enablers for the Twenty-Twenty Information Society), care implică Universitate tehnica Chalmers, a primit 16 milioane de euro.

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

1. O creștere a ratei de transfer de date de 10-100 de ori per abonat - până la 1-10 Gbit / s.

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. O creștere 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 exploatare și energie.

Una dintre soluțiile propuse la aceste probleme se numește instalarea de stații de bază mici, cu putere redusă, în locuințe, 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 de date.

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.

De fapt, spun cercetătorii, rețelele de generația a cincea vor crea fundația unei comunități inteligente în care oamenii și dispozitivele pot face schimb de date oriunde și oricând.

2. Clasificarea tehnologiilor wireless

Există diferite moduri de a clasifica tehnologiile fără fir

2.1 După interval

Figura 1 - clasificarea tehnologiilor wireless în funcție de rază

Rețele personale fără fir

Rețele personale fără fir ( WPAN) -rețele folosite pentru a comunica diverse dispozitive. Raza de acțiune a WPAN poate fi de până la câțiva metri.

Rețele locale fără fir (WLAN)

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

Rețele wireless Wide Area (WWAN)

WWAN diferă de WLAN prin faptul că utilizează 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.

După 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 comunicație.

Rețele punct-la-multipunct

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

2.2 După sfera de aplicare

2.2.1 Rețele corporative

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

2.2.2 Rețele de operator

Rețelele de operator sunt astfel de rețele care sunt 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 wireless este Bluetooth. Permite transferul de date între dispozitive personale, cum ar fi laptopuri, smartphone-uri, tablete etc.

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

Versiuni Bloetooth:

Bluetooth 1.0, 1.1, 1.2, 2.0, 2.1. Aceste specificații sunt depășite și nu se potrivesc cu dispozitivele noi. Alte variante, mai moderne, sunt de interes.

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

Bluetooth 3.0 + HS (de mare viteză). Include două subsisteme - pentru viteză mare (teoretic maxim 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. A fost adăugată specificația Bluetooth pentru consum redus de energie. Proiectat pentru senzori mici (de exemplu, în încălțăminte, echipament de exerciții), durata de viață a bateriei unor astfel de senzori poate ajunge la câțiva ani. Rata de transfer maxima de pana la 1 Mbps.

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

A2DP (Profil de distribuție audio avansat). Proiectat pentru a transmite sunet stereo (de exemplu, la căști). Există o versiune atât pentru receptor, cât și pentru transmițător. Dispozitivele A2DP pot suporta tot felul de codecuri precum MP3, AAC etc.

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

HID (Profil de dispozitiv de interfață umană). Suport pentru dispozitive de intrare - mouse-uri, tastaturi, joystick-uri. Necesită mai puțină energie.

3.1.1 Principiul de funcționare

Principiul de funcționare Bluetooth se bazează pe utilizarea undelor radio. Comunicarea radio Bluetooth se realizează în banda 2,4-2,4835 GHz (banda ISM). Bluetooth folosește Frequency Hopping Spread Spectrum (FHSS).

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

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

3.1.2 Avantaje

Bluetooth nu necesită linia vizuală între dispozitive pentru sincronizare. Aceasta înseamnă că dispozitivele nu trebuie să fie față în față 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 prin Bluetooth este de 100 de metri, dar această rază nu este aceeași pentru toate conexiunile Bluetooth. Depinde de caracteristicile dispozitivului și de versiunea acestuia.

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

3.1.3 Dezavantaje

Principalul dezavantaj Bluetooth este de securitate scăzută. Acum există multe programe de spionaj pentru hackeri care vă permit să intrați în dispozitivul dvs. dacă Bluetooth este activat. Uzura bateriei nu este semnificativă în timpul unei transmisii Bluetooth, dar există unii oameni care lasă Bluetooth activat pe dispozitivele lor. Acest lucru este inevitabil, reducând drastic durata de viață a bateriei.

3.2 Wi-Fi

Wi-Fi - rețele wireless 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 inițial numit Wi-Fi. Sunt utilizate canale de frecvență în spectrul de 2,4 GHz. Ratificat în 1999. Tehnologia RF utilizată: DSSS. Rate 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. Tehnologia RF utilizată: Protocol OFDM Nu este compatibil cu 802.11b. Ratificat în 1999. Rate 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. Sunt utilizate canale de frecvență în spectrul de 2,4 GHz. Protocolul este compatibil cu 11b. Ratificat în 2003. Tehnologii RF utilizate: DSSS și OFDM. Rate 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 în acest moment. Sunt utilizate canale de frecvență în spectre de 2,4 GHz și 5 GHz. Compatibil cu 11b / 11a / 11g. Deși este recomandat să construiți rețele doar cu o orientare 11n, deoarece necesită configurarea unor moduri speciale de protecție dacă este necesară compatibilitatea cu standardele vechi. Acest lucru duce la o creștere mare a informațiilor de semnalizare și la o scădere semnificativă a performanței utile disponibile a interfeței radio. De fapt, chiar și un client 11g sau 11b va necesita o reglare specială a întregii rețele și o degradare semnificativă imediată a acesteia în ceea ce privește performanța agregată. Standardul 802.11n în sine a fost lansat pe 11 septembrie 2009. Sunt acceptate canale de frecvență de 20MHz și 40MHz (2x20MHz). 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, când un punct de acces nu este utilizat, iar clienții sunt conectați direct prin adaptoare de rețea, este posibil să se conecteze doi clienți. La o viteză 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 rețelei, clientul poate afla dacă este posibil să se conecteze la acest punct de acces. Când două puncte de acces cu identificatori de rețea identici se încadrează în zona de acoperire, receptorul poate alege între ele pe baza datelor de putere a semnalului.

3.2.2 Beneficii

Posibilitate implementați o rețea fără a pune un cablu, ceea ce reduce costul implementării și extinderii rețelei. Rețelele wireless servesc locuri unde cablul nu poate fi așezat

Permite dispozitivelor mobile să acceseze rețeaua.

Răspândit pe piață. Garanția compatibilității echipamentelor datorită certificării obligatorii a echipamentelor acestei mărci.

Mobilitate.

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

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

3.2.3 Dezavantaje

În intervalul 2.4 GHz 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, numită și Wireless MAN.

3.3.1 Principiul de funcționare

Rețelele WiMAX constau din mai multe părți - stații de bază și de abonat, 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 Mbit/s.

Stațiile de bază comunică cu conexiuni cu 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 pe întreg teritoriul aşezări contribuind la rezolvarea problemei" ultima milă„, precum și o reducere a costurilor financiare pentru noile conexiuni. Dacă acum conectarea unui obiect poate dura până la câteva luni, atunci cu soluții bazate pe WiMAX acest proces se va reduce la câteva ore sau zile. Economisirea organizației, instalarea și exploatarea rețelelor de cablu structurate (SCS), precum și viteza de instalare și conectare a echipamentelor vor reduce semnificativ investițiile în infrastructura de telecomunicații. Tehnologiile WiMAX asigură nu numai transmisie vocală, ci și orice date, inclusiv videoconferințe, acces la Internet, corporative. rețele și baze de date.WiMAX este o securitate destul de scăzută a informațiilor transmise prin canale radio.Acum această problemă este rezolvată de producătorii echipamentelor corespunzătoare.Cu toate acestea, tehnologia WiMAX poate fi utilizată pe scară largă în organizarea rețelelor de transmisie a datelor corporative.

3.3.3 Dezavantaje

Condițiile meteorologice și alte sisteme wireless pot interfera cu funcționarea normală a accesului radio, pot fi utilizate intervale de frecvență complet diferite pentru funcționare, rata de transfer de date scade rapid odată cu creșterea distanței dintre stația de bază și echipamentul client, echipamentul este solicitant. sursă de alimentare și consumă destul de multă energie.

3.4 GPRS

3.4.1 Principiul de funcționare

Folosind Informațiile 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 transmisie a datelor, ceea ce 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 cea mai mică viteză de acces.

Concluzie

comunicații prin rețea fără fir

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

Îmbunătățirile în sistemele de transmisie de date fără fir ar putea stimula dezvoltarea unor tehnologii precum stocarea în cloud. Dacă rata de transfer de date este foarte mare, nevoia de hard disk-uri poate dispărea.

Postat pe Allbest.ru

Documente similare

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

lucrare de termen, adăugată 19.01.2015

Istoria apariției comunicării celulare, principiul ei de funcționare și funcțiile. Cum funcționează Wi-Fi este o marcă comercială a Wi-Fi Alliance pentru rețelele fără fir bazate pe standardul IEEE 802.11. Diagrama funcțională a unei rețele de telefonie mobilă celulară. Avantajele și dezavantajele rețelei.

rezumat adăugat la 15.05.2015

Concepte generale despre rețelele locale fără fir, studiul caracteristicilor acestora și clasificări de bază. Aplicarea liniilor de comunicație fără fir. Beneficiile comunicațiilor fără fir. Domenii ale spectrului electromagnetic, propagarea undelor electromagnetice.

lucrare de termen, adăugată 18.06.2014

Caracteristică de ultimă oră rețele digitale de transmisie a datelor în bandă largă, particularități ale aplicării lor pentru transmiterea de informații telemetrice de la obiecte speciale. Principii de construire și calculare a rețelelor folosind 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 protecție a informațiilor rețelelor fără fir; Moduri WEP, WPA și WPA-PSK. Configurarea securității rețelei la utilizarea sistemelor de detectare a intruziunilor folosind exemplul Kismet.

lucrare de termen, adăugată 28.12.2017

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

prezentare adaugata la 20.10.2014

Studiul caracteristicilor rețelelor wireless, furnizarea de servicii de comunicații indiferent de loc și timp. Procesul de utilizare a spectrului optic al unei game largi ca mediu de transmitere a informațiilor în sisteme de comunicații fără fir închise.

articol adăugat la 28.01.2016

Conceptul de rețele de transmisie a datelor, tipurile și clasificarea acestora. Fibră optică și rețele coaxiale de fibră. Utilizarea firelor telefonice de perechi răsucite și a abonatului pentru transmisia de date. Sisteme de acces prin satelit. Rețelele celulare personale.

rezumat adăugat la 15.01.2015

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

rezumat, adăugat 06.06.2012

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

Oleg Ivanin pentru site

Tehnologiile wireless se confruntă cu un adevărat boom astăzi. 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 de dispecerare universale pentru un sistem automat de control al procesului, supus accesului constant la Internet, indiferent dacă terminalul se mișcă în spațiu. De asemenea, în diverse industrii, agricultură, în sfera militară există o nevoie tot mai mare de organizare a unor sisteme de control fiabile pentru obiectele distribuite și integrarea lor într-o rețea globală. Tendințele similare sunt observate în întreaga lume și duc la dezvoltarea inevitabilă a tehnologiilor de comunicații fără fir.

Sistemele automate de control al proceselor, care sunt adesea distribuite, se caracterizează în prezent printr-o tendință de modernizare, cu condiția ca principalele mijloace de producție (linii, mașini și mecanisme) să rămână neschimbate. Calitatea producției se modifică în scurt timp datorită modernizării APCS, inclusiv a utilizării tehnologiilor wireless, care aduc economii de timp și bani în comparație cu implementarea rețelelor cu fir.

Acest articol examinează și, parțial, 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 personale fără fir.
Rețele de senzori fără fir.
Rețele locale fără fir mici.
Rețele locale fără fir mari.

În recenzia noastră, nu luăm în considerare hardware și software pentru organizație rețele globaleși rețele 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 sistemelor de control al procesului.

Astăzi, principala provocare pentru un utilizator wireless este alegerea tehnologiei potrivite. Există multe tipuri de comunicații fără fir și, ca și rețelele cu fir, diferite sisteme au cerințe diferite.

Atunci când alegeți o tehnologie, trebuie să vă ghidați de următorii factori:

Volumul de date: Unii consumatori trebuie să colecteze megabiți de date pe secundă, în timp ce alții trebuie să pornească și să oprească dispozitivele individuale de câteva ori pe zi.
Timp de răspuns: atunci 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 comunicație: nodurile rețelei sunt 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 adesea determină dacă poate fi utilizată o tehnologie de comunicare fără licență.
Număr de site-uri: Indiferent dacă comunicarea este necesară doar între două site-uri sau dacă sunt implicate mai multe site-uri, necesită o structură de comunicare mai sofisticată (topologie Scatternet).

Iti place acest articol? Ca noi! Mulțumiri:)

Un tur rapid al tipurilor de rețele wireless

Rețele personale fără fir

IrDA (Infrared Data Association) - comunicare în domeniul infraroșu al undelor luminoase
Bluetooth este o tehnologie radio cu rază scurtă de acțiune (de obicei până la 200 de metri) într-o bandă de frecvență fără licență (banda ISM: 2,4-2,4835 GHz).
UWB (Ultra-Wide Band) este o tehnologie de comunicație fără fir cu rază scurtă de acțiune (aproximativ 10 metri) care utilizează cea mai largă gamă de frecvență pentru dispozitivele de comunicații comerciale.
Wireless USB, wireless USB - conceput pentru a înlocui USB cu fir.
Wireless HD este o tehnologie de transmisie de date fără fir destinată în primul rând transmiterii de videoclipuri HD, dar poate fi folosită și pentru organizarea unei rețele fără fir.
WiGig (IEEE 802.11ad.) Este o tehnologie wireless de bandă largă care operează în banda de frecvență fără licență de 60 GHz și oferă transmisie 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 wireless dezvoltată de Aura. Efectul inducției magnetice este folosit pentru a transmite informații.
DECT / GAP - sistem digital avansat de telefonie wireless; tehnologie de comunicare fără fir utilizată în radiotelefoanele moderne.

Rețele de senzori fără fir

DASH7 este un standard de rețea pentru senzori fără fir. O rețea de senzori este o rețea de dispozitive de calcul miniaturale echipate cu senzori.
Z-Wave este o tehnologie radio fără fir folosită pentru organizarea rețelelor de senzori. Scopul principal al rețelelor Z-Wave este controlul de la distanță al aparatelor de uz casnic și al diferitelor dispozitive de uz casnic care asigură controlul iluminatului, încălzirii și al altor dispozitive pentru automatizarea controlului clădirilor rezidențiale și al spațiilor de birouri.
Insteon este o rețea de senzori combinată (parțial cu fir și parțial fără fir). Pentru a transmite informații, se folosește un semnal radio la o frecvență de 902-924 MHz, care asigură transmisia de date la o distanță de până la 45 de metri în condiții de linie de vedere cu o viteză medie de 180 biți/s.
EnOcean este o tehnologie de rețea de senzori fără fir care utilizează senzori ultra-miniaturali cu generatoare de energie, microcontrolere și transceiver.
ISA100.11a este un standard pentru organizarea rețelelor de senzori industriali, rețelelor de senzori și actuatoarelor. Comunicarea fără fir de viteză redusă folosind elemente de putere redusă este utilizată pentru transmisie. O trăsătură distinctivă a ISA100.11a față de alte rețele de senzori: 1) concentrarea pe utilizarea industrială și, în consecință, cerințele specifice pentru rezistență, imunitate la zgomot, fiabilitate și siguranță, 2) capacitatea de a emula protocoalele rețelelor de senzori cu fir și fără fir existente și dovedite prin intermediul tehnologiei ISA100.11a... Schimbul de date se realizează la o frecvență în regiunea 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 de date sub formă de mesaje HART într-un mediu wireless. HART este un protocol de comunicare pentru comunicarea cu senzorii de câmp.
MiWi este un protocol pentru organizarea rețelelor de senzori și personale cu rate scăzute de transfer de date pe distanțe scurte, bazat pe specificația IEEE802.15.4 pentru rețelele personale fără fir.
6LoWPAN este un standard care permite rețelelor fără fir mici (rețele private sau rețele de senzori) să interacționeze cu rețelele IP folosind protocolul IPv6.
One-Net este un protocol deschis pentru organizarea rețelelor de senzori fără fir și construirea de rețele de automatizare și obiecte distribuite.
Wavenis este o tehnologie de transmisie de date fără fir care utilizează frecvențe de 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 folosită pentru organizarea rețelelor personale și a rețelelor de senzori, deoarece consumul ultra-scăzut al transceiverelor le permite să funcționeze autonom până la 15 ani de la o baterie.
RuBee este o rețea locală fără fir care este utilizată în principal ca rețea de senzori. RuBee folosește unde magnetice pentru a transmite date și 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 locale fără fir mici

HiperLAN (High Performance Radio LAN) este un standard de comunicare 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 comunicație mai lentă, oferind rate de transfer de date de până la 10 Mbps la distanțe de până la 50 de metri.
Wifi - marcă Wi-Fi Alliance, care este o familie de standarde pentru specificația IEEE 802.11 pentru comunicațiile radio în bandă largă. În funcție de standard, Wi-Fi folosește un interval de frecvență de 2,4 GHz sau 5 GHz pentru transmisia de date și oferă rate de transfer de date de 2 Mbps la distanțe de până la 200 de metri.
ZigBee este o tehnologie de organizare a senzorilor wireless și a rețelelor personale. Tehnologia ZigBee asigură un consum redus de energie și transmisie de date pe o frecvență de 2,4 GHz fără licență (pentru diferite țări frecvența poate diferi) la viteze de până la 250 Kb/s, la o distanță de până la 75 de metri în condiții de vizibilitate.
RONJA (Reasonable Optical Near Joint Access) este o tehnologie de transmisie wireless de date folosind un semnal optic.

Rețele locale fără fir mari

WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) este o tehnologie de transmisie de date fără fir bazată pe standardul IEEE 802.16. Scopul principal al tehnologiei este comunicarea de mare viteză pe distanțe lungi 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 specializată pentru transmisia de date sub formă de pachete și rețele IP fără fir.
WiBro (bandă largă fără fir) este o tehnologie fără fir 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 fără fir la Ethernet cu fir și Token Ring). Transmiterea datelor se realizează 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 wireless de sisteme de control industrial

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

Sisteme de control al proceselor industriale: Phoenix Contact, Siemens, Omron, Moxa
ACS de sisteme de inginerie ale clădirilor și structurilor, „casa inteligentă”: Thermokon, JUNG

La scrierea acestei recenzii, a fost utilizată pe scară largă experiența practică de utilizare a unui număr dintre dispozitivele enumerate.

Phoenix Contact

Cu gama sa sofisticată de produse și funcționalitatea excelentă a produsului, Phoenix Contact are o poziție excelentă pe piața soluțiilor wireless pentru automatizarea 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 a transmisiei de date.

Transmiterea unei cantități mici de semnale sau cantități uriașe de date, oferind comunicare în timp real între dispozitive situate aproape sau la sute de metri distanță, în spatii industriale cu bariere metalice sau în spații deschise - componente și accesorii adecvate de la Phoenix Contact pot fi selectate pentru aceste și alte cerințe.

Fiecare aplicație 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 aplicare are propriile cerințe funcționale și tehnice pentru tehnologiile de comunicație fără fir. Întrucât în prezent nicio tehnologie radio existentă nu poate îndeplini toate cerințele, Phoenix Contact oferă soluții bazate pe diferite tehnologii.

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

Bluetooth I/O (IEEE 802.15.1). Principala zonă de aplicare a tehnologiei Bluetooth este integrarea componentelor de automatizare în rețelele locale fieldbus sau Ethernet industrial. Cu suport pentru o varietate de profiluri de utilizator, standardul wireless poate fi aplicat la o gamă largă de aplicații. Trăsături distinctive:

O modalitate foarte fiabilă de transmitere a datelor în spații industriale cu obiecte metalice.
Posibilitatea de operare locală în paralel a mai multor rețele Bluetooth.
Mecanismele automate de coexistență asigură funcționarea paralelă anti-jamming a WLAN 802.11b / g.
Conexiune la rețea radio de până la șapte dispozitive terminale.
Lățime de bandă de până la 1 Mbps.
Raza de transmisie este în general peste 100 m în spațiile industriale și peste 200 m în spații deschise.
Ideal pentru transmisia ciclică rapidă a pachetelor de date mici.
Transmiterea de date transparentă prin Ethernet la nivelul Layer-2, de exemplu în sistemele PROFINET IO.
Securitate ridicată a datelor datorită criptării datelor pe 128 de biți și autentificării punctului final Trusted Wireless.

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 de construcție. Crearea proiectelor și implementarea sistemului se pot face foarte rapid și nu vor exista cerințe suplimentare pentru cablare și instalarea echipamentelor.

Phoenix Contact Factory Line Bluetooth pentru transmiterea semnalului de control fără fir

Printre metodele de transmisie wireless de încredere a transmisiei de date, este de remarcat:

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 Trusted Wireless

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

Sistem de comunicații fără fir multicanal Phoenix Contact Wireless-MUX

I/O fără fir - tehnologie pentru transmiterea fără fir a semnalelor de proces și de control critice pentru întârziere în rețele sisteme automate management. Se caracterizează prin performanță ridicată, fiabilitate, întreținere simplă și convenabilă.

Rețelele de înaltă performanță 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 integrate cu ușurință în rețelele de informații, acestea sunt ideale pentru controlul mobil, monitorizarea și înregistrarea datelor. În plus, este posibil să se creeze un canal de comunicație rapid între dispozitivele de control și să se transfere date 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 posibilă crearea de rețele cu o suprafață mare de acoperire, asigurând o mobilitate ridicată.
Raza de transmisie este de obicei de până la 100 m în spațiile industriale și mai mult de 200 m în zone 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 fără fir - sunt utilizate pentru conectarea fără fir a componentelor sistemului de automatizare la rețeaua Ethernet. Transferul de date la nivelul Layer-2 se realizează într-un mod transparent în raport cu protocoalele. Sunt acceptate protocoale Ethernet industriale, cum ar fi PROFINET, Modbus / TCP și EtherNet / IP.

Factory Line Bluetooth - componente de comunicație fiabile pentru rețele LAN fără fir mici care funcționează în paralel.

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

Factory Line Wireless Serial - dispozitive seriale care pot fi integrate într-o rețea Ethernet folosind componente 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. Transmisia de date fără fir se realizează prin intermediul undelor electromagnetice. În acest caz, sursele externe de interferență electromagnetică afectează canalul de comunicație radio.

Câmpurile electromagnetice puternice de interferență radio generate în spațiile industriale de diferite dispozitive, de exemplu, convertizoarele de frecvență, ca urmare a comutării sarcinilor sau a funcționării unei mașini de sudură, nu afectează comunicațiile radio, deoarece astfel de interferențe electromagnetice se află în intervalul kilo- sau megaherți. , în timp ce Bluetooth, Trusted Wireless și WLAN funcționează în banda de 2,4 GHz. În plus, Bluetooth, Trusted Wireless și WLAN acceptă semnale cu spectru extins și alte mecanisme pentru a asigura o fiabilitate ridicată a transmisiei de date.

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 mijloacele MUX fără fir (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 de complexe de diagnosticare, mobile pentru utilizare temporară. Automatizarea eficientă a obiectelor mobile ale APCS poate fi efectuată folosind punctul de acces LAN fără fir, FL WLAN 5100.

Omron

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

Apoi Omron a lansat următoarea modificare a modemului wireless DeviceNet - WD30-01. Diferențele față de modemul WD30 existent pot părea nesemnificative, dar extind foarte mult domeniul de aplicare al acestor blocuri. Antenele au acum o bază magnetică și un cablu de 2 metri. Acest lucru permite ca unitățile WD30 să fie instalate în interiorul carcasei, extinzând antena în afara carcasei, ceea ce oferă o utilizare mai flexibilă a acestei unități.

Despre familia WD30

Dispozitivele wireless DeviceNet de la Omron permit comunicarea cu orice dispozitiv compatibil DeviceNet prin intermediul unui fieldbus 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 flexibile complexe într-un singur sistem.

Tehnologia folosită

Dispozitivele wireless DeviceNet combină două dintre cele mai recente tehnologii wireless: spectrul extins și diversitatea antenei. Comunicarea wireless 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 împrăștiat reduce impactul interferențelor, asigurând că mesajul este transmis de prima dată.

Toate transceiver-urile DeviceNet folosesc un sistem de antenă dublă. Măsoară ieșirea unui dispozitiv calculând diferența dintre semnal și reflexiile acestuia. Transceiver-ul selectează automat antena de la cea mai buna calitate semnal pentru a reduce interferența.

Dispozitivele wireless DeviceNet de la Omron au fost primele dispozitive wireless disponibile comercial care au combinat aceste tehnologii.

Gamă largă de aplicații

Datorită caracteristicilor cablurilor, cerințele de topologie pentru cablurile DeviceNet limitează de obicei lungimea legăturilor de rețea intermediare la șase metri. Cu toate acestea, unele sisteme necesită mult mai mult O lungimi de cablu mai mari. Rețeaua wireless DeviceNet a Omron permite acum transmiterea datelor către nodurile DeviceNet până la 60 de metri de coloana vertebrală.

Puterea scăzută de ieșire (10 mW) minimizează interferența RF în alte dispozitive. Frecvența ridicată de funcționare reduce potențialul de zgomot electric la nivelul fabricii din cauza interferenței cu semnalele de la dispozitivele wireless DeviceNet. Dispozitivele wireless DeviceNet au în plus o funcție de securitate încorporată care împiedică alți utilizatori să modifice 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 DeviceNet miniatural standard, care extinde posibilitățile aplicațiilor DeviceNet în mediile industriale. Aceste aplicații includ manipularea materialelor, sistemele de transport, liniile de asamblare, robocars și echipamentele de mișcare în cazul în care utilizarea firelor este imposibilă. Dispozitivele wireless DeviceNet necesită un set diferit de abilități, puțin mai multe cunoștințe și un antrenament mai intens.

Printre avantajele soluțiilor wireless de la acest producător, remarcăm funcționarea fiabilă pe termen lung a modemurilor radio (rețele DeviceNet) în ateliere industriale saturate cu o varietate de echipamente generatoare de zgomot, cum ar fi 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 general recunoscute - 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 folosite pentru a construi un sistem de comunicații pentru întreaga companie - de la conectarea unui dispozitiv simplu la rețea până la organizarea unui schimb intens de date între sisteme complexe... Punctele de acces IWLAN (Industrial Wireless Local Area Network) 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 include o serie de module de comunicație concepute pentru a construi IWLAN-uri extrem de fiabile, cu timpi de transfer de date determiniști și suport pentru canale de comunicație redundante.

Astfel de rețele fără fir permit transmiterea prin canalele lor atât a mesajelor critice în timp (de exemplu, IWLAN cu transmiterea de mesaje de urgență), 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 se suprapun cu 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 abilitatea de a utiliza modulele în condiții de vibrații și șocuri.

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

Execuție industrială

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

Exemple de utilizare a IWLAN

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

Punctele de acces pot fi echipate cu antene circulare sau direcționale, precum și antene extinse cu un nivel scăzut de radiație sub forma unui cablu RCoax. Orice obiecte fixe sau mobile echipate cu module client sau module IWLAN / PB Link PNIO pot fi conectate la sistemul de comunicații fără fir prin puncte de acces.

Să dăm un exemplu de implementare a configurației de la distanță a echipamentelor la stațiile mobile. Stațiile mobile se deplasează 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 suport pentru schimbul fără fir de date între panoul operator, computerul și controlerul 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 susține funcțiile de poziționare automată a componentelor infrastructurii și optimizare a canalelor de comunicație, determină tipurile de puncte de acces necesare și optimizează valorile parametrilor de configurare ale 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 pentru a suporta 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 PCMCIA WLAN.

Unul dintre avantajele acestui producător este oferta de seturi de dispozitive wireless compatibile cu cele mai populare PLC-uri și sisteme Siemens din industrie, oferind o comunicare imună la zgomot 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 diverselor dispozitive industriale cu interfețe bazate pe tehnologii wireless - IEEE 802.11 (WLAN) și GSM / GPRS / UMTS / HSDPA. Luați în considerare echipamente pentru organizarea rețelelor directe, locale, fără participarea furnizorilor de telecomunicații (GSM, GPRS).

Calculatoare RISC cu interfețe fără fir

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

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

Calculatoare RISC cu interfețe wireless multifuncționale

Calculatoarele din seria Moxa ThinkCore W311 UC-8481 au 2 porturi seriale RS-232/422/485, 2 porturi Ethernet, 4 intrari si iesiri digitale, mufa CompactFlash si 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 calcul și comunicare, cu disipare foarte scăzută a căldurii.

Moxa ThinkCore W311 UC-8481 are șapte conectori, care le permit utilizatorilor să conecteze diverse module wireless și GPS - acest lucru este foarte important, de exemplu, pentru utilizarea pe calea ferată și, în general, la mișcare. vehicule... 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 de acces wireless industriale WAC-1001 sunt echipate cu tehnologia Moxa Turbo Roaming, care reduce dramatic timpul de roaming pentru dispozitivele wireless - până la 50 ms. Această caracteristică avansată oferă viteze rapide de comutare și conexiuni fără întreruperi, fără întreruperi sau să compromită securitatea wireless, chiar și în medii extrem de dure. Dispozitivele oferă, de asemenea, suport IEEE802.11i (securitate fără fir) 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 astfel de dispozitive. Un exemplu tipic este Moxa AWK-4131 - un punct de acces wireless industrial 3-în-1 (Punt de acces/Punt/Client), care permite utilizatorilor să ofere utilizatorilor acces wireless eficient și de mare viteză la resursele rețelei folosind IEEE 802.11n tehnologie cu o viteză de rețea de până la 300 Mbps. Moxa AWK-4131 folosește două canale adiacente de 20 MHz, combinându-le într-unul de 40 MHz - pentru o mai mare fiabilitate și un randament ridicat. Intervalul de temperatură de funcționare a dispozitivului este de la -40 ° C până la 75 ° C.

Moxa AWK-4131 are o intrare de alimentare redundantă pentru o fiabilitate sporită a echipamentului și poate fi alimentat și prin Ethernet (PoE). Modulele de înaltă frecvență Moxa AWK-4131 asigură funcționarea în două game de frecvență 2,4 și 5 GHz. Moxa AWK-4131 este compatibil cu standardele IEEE 802.11a/b/g, ceea ce le face ușor de integrat în infrastructura existentă. Carcasa IP68 și conectorii speciali M12 protejează dispozitivul de condițiile critice de mediu (praf, umiditate)

Dispozitive de acces fără fir IEEE 802.11 (WLAN)

Un reprezentant tipic al acestui grup de echipamente este o nouă serie de dispozitive MiiNePort W1 (Network Enabler) - module de server de acces Serial-Ethernet care acceptă rețelele wireless IEEE 802.11 b/g. Ele fac foarte ușor conectarea dispozitivelor seriale la rețelele wireless.

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 Modul Infrastructură (b/g) și Modul Ad-Hoc (b / g ) pentru rețelele fără fir IEEE 802.11 b / g. Suportul de înaltă calitate pentru driver pentru Moxa MiiNePort W1 facilitează 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 ușor integrarea în diverse dispozitive seriale pentru a le conecta. la rețelele fără fir.

Dispozitiv de acces serial-Ethernet Moxa MiiNePort W1

antene WLAN

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

Echipamentele fără fir Moxa sunt utilizate pe scară largă pentru a crea sisteme automatizate contabilitate tehnica, sisteme distribuite de monitorizare si masurare a parametrilor tehnologici in alimentatie, hartie, industriile chimice, inginerie mecanică etc.

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

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

Transmisia fără fir, în care semnalele sunt transmise prin aer sau spațiu fără nicio restricție fizică, devine o alternativă populară la canalele de transmisie fizică, cum ar fi perechea răsucită, cablul coaxial sau cu fibră optică. În prezent, tehnologiile comune pentru transmisia de date fără fir includ transmisia cu microunde, sateliții de comunicații, pagerele, telefoanele mobile, serviciile de comunicații personale (PCS), telefoanele inteligente, asistenții digitali personali (PDA) și rețelele de date mobile.

Mijlocul de transmisie fără fir este spectrul undelor electromagnetice prezentat în Fig. 8.3. Anumite tipuri de transmisie fără fir, cum ar fi microundele sau infraroșul, ocupă intervale de frecvență spectrale specifice, măsurate în megaherți (MHz). Alte tipuri de transmisii wireless sunt larg răspândite astăzi (de exemplu, telefoane mobile sau dispozitive de paginare), astfel încât în acest caz este alocat un interval de frecvență specific, furnizat de agențiile naționale de reglementare, care este reglementat prin acorduri internaționale. Fiecare gamă de frecvență are avantaje și dezavantaje inerente care facilitează alegerea unui domeniu de aplicare.

sisteme cu microunde, atât terestre cât și aeropurtate, 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 25 până la 30 de mile una de cealaltă, ceea ce le crește costul.

Această problemă poate fi rezolvată prin transmiterea semnalelor cu microunde de la sateliți, care servesc drept stații releu pentru semnalele cu microunde transmise de la stațiile terestre. Sateliții de comunicații sunt eficienți (la cel mai mic cost) în transmiterea unor cantități mari de informații pe distanțe ultra-lungi. Sateliții sunt de obicei utilizați pentru comunicații în organizații mari, dispersate geografic, unde sistemele de cablu sau stațiile de microunde la sol sunt dificil de comunicat. De exemplu, Amoco folosește sateliți pentru a transmite date din explorarea petrolului offshore în timp real. Navele de cercetare transmit datele colectate folosind sateliți geosincroni (geostaționari) către centrală centre de calculîn Statele Unite pentru a

cel mai folosit de cercetătorii din Houston, Tulse și suburbiile Chicago. În fig. 8.4 ilustrează principiile acestui sistem.

Sateliții de comunicații convenționali se rotesc pe orbite staționare la o distanță de aproximativ 22 de mii de mile de suprafața Pământului. Recent, au fost lansate cele mai noi sisteme de satelit, așa-numiții sateliți LEO. Acești sateliți sunt mult mai aproape de Pământ și sunt capabili să capteze semnale de la transmițătoarele de putere redusă. Acești sateliți folosesc, de asemenea, mai puțină energie și sunt mai ieftin de lansat decât sateliții geostaționari. Cu astfel de rețele wireless, oamenii de afaceri vor putea călători oriunde în lume și vor avea acces la capabilități bogate de comunicații, inclusiv videoconferințe și acces la Internet.

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

Cuptor cu microunde

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

Satelit

Transmiterea datelor folosind sateliți în orbită, care servesc drept stații releu pentru transmiterea semnalelor cu microunde pe distanțe foarte mari.

Sistem de paginare

Tehnologie de transmisie fără fir, care asigură recepția de semnale radio de către pagere, însoțite 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 paginatorului. Paginarea este utilă pentru comunicarea cu lucrătorii mobili, cum ar fi echipele de reparații; paginarea unidirecțională poate oferi, de asemenea, o modalitate ieftină de a comunica cu lucrătorii din birouri. De exemplu, Asociații de calculatoare distribuie 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 apărute.

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

Telefon mobil (telefon mobil)

Servicii de comunicare personală (PCS)

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

Telefon inteligent

Un telefon fără fir care oferă capabilități de comunicare vocală și text și o conexiune la internet.

ry monitorizează semnalele de la celule, alocă un canal radio alocat celulei următoare. Fagurii hexagonali au de obicei o dimensiune de 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 este de natură complet digitală. Oferă transmisie de voce și date și utilizează o gamă de frecvență mai mare decât este cazul telefoanelor mobile analogice. Celulele PCS sunt semnificativ mai mici și mai strâns distanțate decât celulele analogice și pot transporta mai mult trafic. Pe lângă comunicațiile vocale, telefoanele mobile digitale mai noi pot gestiona mesageria vocală, e-mailul și faxurile; salvarea adreselor; oferă acces la privat rețele corporative precum și Internetul. 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 aplicarea acestor dispozitive pentru a oferi acces la Internet wireless.

Calculatoarele de buzunar (PDA) sunt computere portabile mici, cu ecran tactil, care oferă o capacitate completă de transfer digital de date. Dispozitivele PDA au încorporate capabilități de telecomunicații fără fir, precum și software de organizare. Un exemplu binecunoscut este organizatorul de plug-in Palm VII. Acest dispozitiv vă permite să faceți schimb de mesaje de e-mail și, de asemenea, oferă acces la Internet. Sunt acceptate și aplicații precum planificatorul electronic, agenda de adrese și organizatorul financiar. Dispozitivul poate accepta datele introduse folosind stiloul ecranului tactil. Fereastra de organizare descrie activitățile Safeway, Marea Britanie, folosind un PDA într-o aplicație de comerț electronic pentru a face cumpărături la un magazin alimentar.

Asistenți digitali personali (PDA) (calculatoare de buzunar)

Computere portabile mici cu ecran tactil, cu capabilități de telecomunicații digitale încorporate.

Rețele mobile de date

Rețele wireless care transferă fișiere de date în două sensuri ieftin și eficient.

Sunt numite rețele wireless special concepute pentru transferul bidirecțional al fișierelor de date rețelele 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 transmițătoare construite special pentru transmiterea de text și date. Reţea Ardis(detinut de American Mobile Satellite Corp.) este o rețea publică care utilizează capacitățile descrise pentru a organiza transmisia bidirecțională a datelor la scară națională. Companie Lifturi Otis folosește rețeaua Ardis pentru a gestiona deplasarea tehnicienilor de întreținere în toată țara de la un birou situat în Connecticut. Profesioniștii folosesc această rețea pentru a trimite rapoarte generate.

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

Datele nu pot fi transmise în întregime între diferite rețele fără fir dacă folosesc standarde incompatibile. De exemplu, serviciul celular digital din Statele Unite este susținut 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 portabile celulare digitale care utilizează una dintre aceste tehnologii nu pot funcționa în țări din afara Americii de Nord; 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 wireless sunt folosite pentru a transfera informații pe o distanță între două sau mai multe puncte, fără a necesita conectarea lor prin fire. Radiația infraroșie, undele radio, radiațiile optice sau laser pot fi folosite pentru a transmite informații.

În prezent, există multe tehnologii wireless, cel mai frecvent cunoscute utilizatorilor după numele lor de marketing, precum Wi-Fi, WiMAX, Bluetooth. Fiecare tehnologie are anumite caracteristici care îi determină domeniul 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 wireless din zona metropolitană WMAN (Wireless Metropolitan Area Networks). Exemple de tehnologii sunt WiMAX.

Clasificare după aplicațieNS:

Rețele wireless corporative (departamentale) - create de companii pentru propriile nevoi.
Operator retele wireless - create de operatorii de telecomunicatii pentru randament rambursabil Servicii.

O modalitate concisă, dar încăpătoare de clasificare, poate fi afișarea simultană a celor mai semnificative două caracteristici ale tehnologiilor wireless pe două axe: viteza maxima transmiterea informațiilor și distanța maximă.

O privire rapidă asupra celor mai populare tehnologii wireless

Wi-Fi

Dezvoltat de consorțiul Wi-Fi Alliance pe baza standardelor 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, a fost recomandată instalarea Wireless LAN acolo unde nu a fost posibil sau fezabil din punct de vedere economic să implementeze un sistem de cablare. În prezent, multe organizații folosesc Wi-Fi, deoarece în anumite condiții viteza rețelei depășește deja 100 Mbps. Utilizatorii se pot deplasa între punctele de acces în zona de acoperire Wi-Fi.

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

Istorie

Wi-Fi a fost înființat în 1991 de NCR Corporation / AT&T (mai târziu Lucent Technologies și Agere Systems) în Nieuwegein, Țările de Jos. Produse destinate inițial sistemelor serviciu de numerar, au fost introduse pe piață sub marca WaveLAN și au oferit rate de transfer de date de la 1 la 2 Mbps. Creator 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 pe 11 septembrie 2009. Utilizarea acestuia permite creșterea ratei de transfer de date de aproape patru ori față de dispozitivele din standardele 802.11g (a căror viteză maximă este de 54 Mbps), cu condiția ca acesta să fie folosit în modul 802.11n cu alte dispozitive 802.11n. În teorie, 802.11n este capabil să transfere rate de date de până la 480 Mbps.

Bluetooth

Bluetooth este o specificație de produs pentru rețelele personale fără fir (ing. Rețea personală wireless, WPAN).

Specificația Bluetooth a fost dezvoltată de Bluetooth Special Interest Group, care a fost fondat în 1998. 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 adaptată inițial pentru a satisface nevoile sistemului FLYWAY pentru o interfață funcțională între călători și sistem.

Raza de acțiune Bluetooth poate fi de până la 100 de metri.

WiMAX (ing. La nivel mondial eu interoperabilitate pentru acces la microunde) este o tehnologie de telecomunicații concepută pentru a oferi comunicații wireless universale pe distanță lungă pentru o gamă largă de dispozitive (de la stații de lucru și laptopuri până la telefoane mobile). Tehnologia a fost dezvoltată pe baza standardului IEEE 802.16, care se mai numește și Wireless MAN.

Domeniul de utilizare

WiMAX este conceput pentru a face față următoarelor provocări:

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

Furnizarea wireless bandă largă ca alternativă la liniile închiriate și DSL.

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

Crearea de puncte 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 ca tehnologia să fie folosită ca „backbones”, a căror continuare sunt DSL tradiționale și linii închiriate, precum și rețele locale. Ca urmare, această abordare permite crearea de rețele scalabile de mare viteză în orașe întregi.

Specificații standardelor WiMAX

IEEE 802.16-2004 (cunoscut și ca 802.16d sau WiMAX fix)... Caietul de sarcini aprobat în 2004. Suportă acces fix în zone cu sau fără linie de vedere. Dispozitive de consum: modemuri fixe pentru exterior și interior, precum și carduri PCMCIA pentru laptopuri. În majoritatea țărilor, benzile de 3,5 și 5 GHz sunt alocate acestei tehnologii. Potrivit Forumului WiMAX, există deja aproximativ 175 de implementări de versiuni fixe. Mulți analiști îl văd ca pe o tehnologie concurentă sau complementară pentru DSL în bandă largă cu fir.

IEEE 802.16-2005 (cunoscut și ca 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 handover, modul inactiv și roaming. Benzile de frecvență planificate pentru Retele 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 a implementat rețeaua Scartel. Concurenții 802.16e sunt toți tehnologii mobile de a treia generație (de exemplu EV-DO, HSDPA).

Principala diferență dintre cele două tehnologii este că WiMAX fix permite deservirea doar abonaților „statici”, în timp ce WiMAX mobil este axat pe lucrul cu utilizatorii care călătoresc cu viteze de până la 120 km/h. Mobilitatea înseamnă prezența funcțiilor de roaming și comutarea „fără întreruperi” între stațiile de bază atunci când abonatul se mută (cum se întâmplă în rețelele celulare). Într-un caz particular, WiMAX mobil poate fi folosit și pentru a servi utilizatorilor fixe.

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 wireless din zona metropolitană WMAN (Wireless Metropolitan Area Networks). Exemple de tehnologii sunt WiMAX.

Clasificare după aplicațieNS:

Rețele wireless corporative (departamentale) - create de companii pentru propriile nevoi.
Rețele wireless de operator - create de operatorii de telecomunicații pentru furnizarea de servicii cu plată.

O modalitate concisă, dar încăpătoare de clasificare poate fi afișarea simultană a celor mai semnificative două caracteristici ale tehnologiilor wireless pe două axe: rata maximă de transfer de informații și distanța maximă.

O privire rapidă asupra celor mai populare tehnologii wireless

Wi-Fi

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

Istorie

Wi-Fi a fost înființat în 1991 de NCR Corporation / AT & T (mai târziu Lucent Technologies și Agere Systems) în Nieuwegein, Țările de Jos. Produsele destinate inițial pentru sistemele de casă au fost comercializate sub marca WaveLAN și au oferit rate de transfer de date de la 1 la 2 Mbps. Creator 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 pe 11 septembrie 2009. Utilizarea acestuia permite creșterea ratei de transfer de date de aproape patru ori față de dispozitivele din standardele 802.11g (a căror viteză maximă este de 54 Mbps), cu condiția ca acesta să fie folosit în modul 802.11n cu alte dispozitive 802.11n. În teorie, 802.11n este capabil să transfere rate de date de până la 480 Mbps.

Bluetooth

Bluetooth este o specificație de produs pentru rețelele personale fără fir (ing. Rețea personală wireless, WPAN).

Raza de acțiune Bluetooth poate fi de până la 100 de metri.

WiMAX (ing. La nivel mondial eu interoperabilitate pentru acces la microunde) este o tehnologie de telecomunicații concepută pentru a oferi comunicații universale fără fir pe distanțe lungi pentru o gamă largă de dispozitive (de la stații de lucru și laptopuri până la telefoane mobile). Tehnologia se bazează pe standardul IEEE 802.16, numit și Wireless MAN.

Domeniul de utilizare

WiMAX este conceput pentru a face față următoarelor provocări:

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

· Furnizarea de acces wireless în bandă largă ca alternativă la liniile închiriate și DSL.

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

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

Specificații standardelor WiMAX

IEEE 802.16-2005 (cunoscut și ca 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 handover, modul inactiv și roaming. Intervalele de frecvență planificate pentru rețelele Mobile WiMAX sunt următoarele: 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 a implementat rețeaua Scartel. Concurenții 802.16e sunt toți tehnologii mobile de a treia generație (de exemplu EV-DO, HSDPA).

Ar putea fi util să citiți: