Grazie al progresso, abbiamo ricevuto molti dispositivi e dispositivi che ci semplificano la vita, che funzionano grazie all'invenzione di nuove tecnologie. Una svolta nel campo delle comunicazioni non è stata solo la trasmissione di informazioni tramite un canale wireless, ma anche la sincronizzazione di vari tipi di dispositivi in assenza di una connessione cablata.
Cos'è la trasmissione dati wireless?
La risposta a questa domanda è semplice: BPD è il trasferimento di informazioni da un dispositivo all' altro, che si trovano a una certa distanza, senza una connessione cablata.
La tecnologia di trasmissione delle informazioni vocali su un canale radio iniziò ad essere utilizzata alla fine del 19° secolo. Da allora è apparso un gran numero di sistemi di comunicazione radio, che sono stati utilizzati nella produzione di apparecchiature per la casa, l'ufficio o il lavoro.
Ci sono diversi modi per sincronizzare i dispositivi per il trasferimento dei dati. Ognuno di essi è utilizzato in un'area specifica e ha proprietà individuali. Reti di trasmissione wirelessi dati differiscono nelle loro caratteristiche, quindi la distanza minima e massima tra i dispositivi, a seconda del tipo di tecnologia di trasmissione delle informazioni, sarà diversa.
Per sincronizzare i dispositivi via etere, sono installati speciali adattatori in grado di inviare e ricevere informazioni. Qui possiamo parlare sia di un piccolo modulo integrato in uno smartphone, sia di un satellite in orbita. Il ricevitore e il trasmettitore possono essere diversi tipi di dispositivi. La trasmissione avviene attraverso canali di diverse frequenze e gamme. Soffermiamoci più in dettaglio sulle specifiche dell'implementazione di diversi tipi di sincronizzazione wireless.
Classificazione dei canali wireless
A seconda della natura del mezzo di trasmissione, esistono quattro tipi di trasmissione dati wireless.
Canali radiofonici cellulari
I dati vengono trasmessi in modalità wireless dal trasmettitore al ricevitore. Il trasmettitore genera un impulso radio di una certa frequenza e ampiezza, l'oscillazione viene irradiata nello spazio. Il ricevitore filtra ed elabora il segnale, dopodiché vengono estratte le informazioni necessarie. Le onde radio sono parzialmente assorbite dall'atmosfera, quindi questa comunicazione può essere distorta da umidità elevata o pioggia. La comunicazione mobile funziona esattamente sulla base degli standard delle onde radio; i canali di trasmissione dati wireless differiscono per velocità di trasferimento delle informazioni e gamma di frequenza operativa. La categoria di trasmissione dati a radiofrequenza include Bluetooth, una tecnologia per lo scambio di dati wireless tra dispositivi. ALa Russia utilizza i seguenti protocolli:
- GSM. Questo è un sistema di comunicazione cellulare globale. Frequenza - 900/1800 MHz, velocità di trasferimento dati massima - 270 Kbps.
- CDMA. Questo standard fornisce la migliore qualità di comunicazione. Frequenza operativa - 450 MHz.
- UMTS. Ha due bande di frequenza operativa: 1885-2012 MHz e 2110-2200 MHz.
Canali satellitari
Questo metodo di trasmissione delle informazioni consiste nell'usare un satellite su cui è installata un'antenna con un'attrezzatura speciale. Il segnale arriva dall'abbonato alla stazione di terra più vicina, quindi il segnale viene reindirizzato al satellite. Da lì, le informazioni vengono inviate al ricevitore, un' altra stazione di terra. Le comunicazioni satellitari sono utilizzate per fornire trasmissioni televisive e radiofoniche. Un telefono satellitare può essere utilizzato in qualsiasi punto lontano dalle stazioni cellulari.
Canali infrarossi
La comunicazione viene stabilita tra il ricevitore e il trasmettitore, che sono a una distanza ravvicinata l'uno dall' altro. Un tale canale per la trasmissione di dati wireless funziona per mezzo della radiazione LED. La comunicazione può essere bidirezionale o broadcast.
Canali laser
Il principio di funzionamento è lo stesso della versione precedente, al posto dei LED viene utilizzato solo un raggio laser. Gli oggetti devono essere vicini l'uno all' altro.
I supporti di trasmissione wireless differiscono nelle loro specifiche. Le principali caratteristiche distintive sono la portata e la portata.
Tecnologie e standardtrasmissione dati wireless
La tecnologia dell'informazione si sta attualmente sviluppando a un ritmo rapido. È ora possibile trasmettere informazioni utilizzando onde radio, infrarossi o radiazioni laser. Questo metodo di scambio di informazioni è molto più conveniente rispetto al tipo di sincronizzazione cablata. L'intervallo varia a seconda della tecnologia.
Ecco alcuni esempi:
- Reti di area personale (WPAN). Le apparecchiature periferiche sono collegate utilizzando questi standard. L'uso di mouse e tastiere wireless è molto più conveniente rispetto alle controparti cablate. La velocità di trasferimento dati wireless è piuttosto elevata. Le reti personali ti consentono di equipaggiare sistemi domestici intelligenti, sincronizzare accessori wireless con gadget. Bluetooth e ZigBee sono esempi di tecnologie PAN.
- Le reti locali (WLAN) si basano su prodotti 802.11. Il termine Wi-Fi è ormai noto a tutti. Questo nome era originariamente dato ai prodotti della serie standard 802.11 e ora questo termine si riferisce a prodotti di qualsiasi standard di questa famiglia. Le reti WLAN sono in grado di creare un raggio di lavoro più ampio rispetto a WPAN e anche il livello di protezione è aumentato.
- Reti su scala urbana (WMAN). Tali reti funzionano secondo lo stesso principio del Wi-Fi. Una caratteristica distintiva di questo sistema di trasmissione dati wireless è una più ampia gamma di territori; un numero maggiore può connettersi a questa rete.ricevitori. WMAN è la stessa tecnologia Wi Max che fornisce connettività a banda larga.
- Wide Area Network (WWAN) - GPRS, EDGE, HSPA, LTE. Reti di questo tipo possono funzionare sulla base di dati a pacchetto o commutazione di circuito.
Le differenze nelle caratteristiche tecniche delle reti determinano l'ambito della loro applicazione. Se consideriamo le proprietà generali delle reti wireless, possiamo distinguere le seguenti categorie:
- reti aziendali - utilizzate per connettere oggetti all'interno della stessa azienda;
- reti di operatori - sono create dagli operatori di telecomunicazioni per fornire servizi.
Se consideriamo i protocolli di trasferimento dati wireless, si possono distinguere le seguenti categorie:
- IEEE 802.11a, b, n, g, y. Questi protocolli sono solitamente combinati sotto il nome commerciale comune Wi-Fi. I protocolli differiscono per la gamma di comunicazione, la gamma di frequenza operativa e la velocità di trasferimento dei dati.
- IEEE 802.15.1. Nell'ambito dello standard, i dati vengono trasmessi tramite la tecnologia Bluetooth.
- IEEE 802.15.4. Standard per la sincronizzazione wireless tramite tecnologia ZigBee.
- IEEE 802.16. Standard di tecnologia delle telecomunicazioni WiMax, che è caratterizzato da un'ampia gamma. WiMax è funzionalmente simile alla tecnologia LTE.
Attualmente, 802.11 e 802.15.1 sono i più popolari di tutti i protocolli di trasferimento dati wireless. Sulla base di questi protocolli funzionano le tecnologie Wi-Fi e Bluetooth.
Bluetooth
Punto di accesso, come nel caso diIl Wi-Fi può essere qualsiasi dispositivo dotato di un controller speciale che forma una piconet attorno a sé. Questa piconet può includere diversi dispositivi, se lo si desidera, possono essere combinati in bridge per la trasmissione dei dati.
Alcuni computer e laptop dispongono già di un controller Bluetooth integrato, se questa funzione non è disponibile, vengono utilizzati adattatori USB che si collegano al dispositivo e gli danno la possibilità di trasmettere dati in modalità wireless.
Bluetooth utilizza una frequenza di 2,4 GHz, mentre il consumo energetico è il più basso possibile. È stato questo indicatore che ha permesso alla tecnologia di occupare la sua nicchia nel campo della tecnologia dell'informazione. Il basso consumo energetico è dovuto alla debole potenza del trasmettitore, al corto raggio e alla bassa velocità di trasmissione dati. Nonostante ciò, queste caratteristiche si sono rivelate sufficienti per il collegamento e il funzionamento di vari tipi di apparecchiature periferiche. La tecnologia Bluetooth ci ha fornito un'ampia varietà di accessori wireless: cuffie, altoparlanti, mouse, tastiere e altro ancora.
Ci sono 3 classi di ricevitori Bluetooth:
- 1° grado. La portata della sincronizzazione wireless può raggiungere i 100 m I dispositivi di questo tipo vengono utilizzati, di norma, su scala industriale.
- 2a elementare. La portata è di 10 m I dispositivi di questa classe sono i più comuni. La maggior parte degli accessori wireless rientrano in questa categoria.
- 3a elementare. Portata - 1 metro. Tali ricevitori vengono inseriti nelle console di gioco o in alcune cuffie quando non ha senso separare il trasmettitore e il ricevitore.
Il sistema di trasmissione wireless Bluetooth è molto comodo per la comunicazione del dispositivo. Il costo dei chip è piuttosto basso, quindi dotare l'apparecchiatura di una connessione wireless non influisce molto sull'aumento del prezzo.
Wi-Fi
Insieme al Bluetooth, la tecnologia Wi-Fi è diventata ugualmente onnipresente nel campo delle tecnologie di comunicazione wireless. Tuttavia, la popolarità non le è venuta immediatamente. Lo sviluppo della tecnologia Wi-Fi è iniziato negli anni '80, ma la versione finale è stata presentata solo nel 1997. Apple ha deciso di utilizzare la nuova opzione sui suoi laptop. Ecco come sono apparse le prime schede di rete nell'iBook.
Il principio di funzionamento della tecnologia Wi-Fi è il seguente: un chip è incorporato nel dispositivo, in grado di fornire una sincronizzazione wireless affidabile con un altro dello stesso chip. Se sono presenti più di due dispositivi, è necessario utilizzare un punto di accesso.
Un hotspot Wi-Fi è un analogo wireless di un router fisso. A differenza di quest'ultimo, il collegamento avviene senza l'intervento di fili, mediante onde radio. Ciò consente di collegare più dispositivi contemporaneamente. Non dimenticare che quando si utilizza un numero elevato di dispositivi, la velocità di trasferimento dei dati sarà notevolmente ridotta. Per proteggere i tuoi dati di rete, i punti di accesso Wi-Fi sono protetticrittografia. Non sarà possibile connettersi a tale origine dati senza inserire una password.
Il primo standard per la tecnologia Wi-Fi è stato adottato nel 1997, ma non si è mai diffuso perché la velocità di trasferimento dei dati era troppo bassa. Successivamente vennero gli standard 802, 11a e 802, 11b. Il primo dava una velocità di trasferimento di 54 Mb / s, ma funzionava a una frequenza di 5 GHz, che non è consentita ovunque. La seconda opzione consentiva alle reti di trasmettere dati a una velocità massima di 11 Mb/s, che non era sufficiente. Poi è arrivato lo standard 802, 11g. Ha combinato i vantaggi delle opzioni precedenti, fornendo una velocità abbastanza elevata con una frequenza operativa di 2,4 GHz. Lo standard 802, 11y è un analogo di 802, 11g, ha una lunga distanza di copertura della rete (fino a 5 km in spazi aperti).
LTE
Questo standard è attualmente il più promettente insieme ad altre reti globali. La banda larga mobile offre la più alta velocità di trasmissione dati a pacchetto wireless. Per quanto riguarda la banda di frequenza operativa, tutto è ambiguo. Lo standard LTE è molto flessibile, le reti possono essere basate nella gamma di frequenza da 1,4 a 20 MHz.
La portata delle reti dipende dall' altezza della stazione base e può raggiungere i 100 km. La possibilità di connettersi alle reti è fornita da un gran numero di gadget: smartphone, tablet, laptop, console di gioco e altri dispositivi che supportano questo standard. I dispositivi devono avere un modulo LTE integrato che funzioni in combinazione con gli standard esistentiGSM e 3G. Se la connessione LTE viene interrotta, il dispositivo passerà all'accesso esistente alle reti 3G o GSM senza interrompere la connessione.
Per quanto riguarda la velocità di trasferimento dati, si può notare quanto segue: rispetto alle reti 3G, è aumentata più volte e ha raggiunto i 20 Mbit / s. L'introduzione di un gran numero di gadget dotati di moduli LTE garantisce la domanda di questa tecnologia. Vengono installate nuove stazioni base che forniscono accesso a Internet ad alta velocità anche agli insediamenti lontani dalle megalopoli.
Consideriamo il principio delle reti di quarta generazione. La tecnologia di trasmissione dati a pacchetto wireless avviene tramite il protocollo IP. Per una sincronizzazione rapida e stabile tra la stazione base e la stazione mobile, si formano sia la frequenza che il tempo duplex. A causa dell'elevato numero di combinazioni di bande di frequenza accoppiate, è possibile la connessione a banda larga degli abbonati.
La diffusione delle reti LTE ha ridotto le tariffe per l'utilizzo delle comunicazioni mobili. L'ampia gamma della rete consente agli operatori di risparmiare su apparecchiature costose.
Dispositivi di comunicazione dati
Nella nostra vita quotidiana, siamo circondati da dispositivi che operano sulla base di tecnologie di trasmissione dati wireless. Inoltre, ogni dispositivo ha diversi moduli di attività di determinati standard. Esempio: uno smartphone classico utilizza le reti GSM, 3G, LTE per trasmettere dati a pacchetto e voce, Wi-Fi per accedere a Internet tramite un punto di accesso, Bluetooth per sincronizzare il dispositivo con gli accessori.
Diamo un'occhiata ai più diffusi dispositivi di trasmissione dati wireless che sono onnipresenti:
- Router Wi-Fi. Questo dispositivo è in grado di fornire l'accesso a Internet a diversi dispositivi. Il dispositivo stesso è sincronizzato con la sorgente Internet via cavo o utilizzando una scheda SIM di un operatore di rete mobile.
- Smartphone. Uno strumento di comunicazione universale che consente di inviare informazioni vocali, inviare brevi messaggi di testo, accedere a Internet e sincronizzarsi con accessori wireless o cablati.
- Computer tablet. Funzionalmente, può essere identico a uno smartphone. Una caratteristica distintiva è il grande schermo, grazie al quale l'utilizzo del gadget diventa più comodo per determinati tipi di lavoro.
- PC personale. Un dispositivo fisso a tutti gli effetti con un sistema operativo integrato che consente di lavorare in reti Internet, comprese quelle wireless. Il trasferimento di dati wireless a un computer da un punto di accesso viene generalmente effettuato tramite un adattatore Wi-Fi che si collega tramite un connettore USB.
- Taccuino. Una versione più piccola del personal computer. La maggior parte dei laptop dispone di Bluetooth e Wi-Fi integrati, che consentono di eseguire la sincronizzazione per accedere a Internet e collegare accessori wireless senza adattatori USB aggiuntivi.
- Accessori e periferiche wireless. Questa categoria include altoparlanti wireless, cuffie, auricolari, mouse,tastiere e altri accessori popolari che si collegano a dispositivi o computer.
- TV o Smart-TV. Una TV con un sistema operativo assomiglia funzionalmente a un computer, quindi la presenza di moduli wireless integrati è un must per questo.
- Console di gioco. Per installare il software, questo gadget dispone di una connessione Internet wireless. Le console di gioco sono sincronizzate con il dispositivo tramite la tecnologia Bluetooth.
- Apparecchiature wireless "Casa intelligente". Un sistema molto complesso e versatile che è controllato in modalità wireless. Tutti i sensori e le apparecchiature sono dotati di moduli speciali per la trasmissione del segnale.
Con il miglioramento della tecnologia wireless, i vecchi dispositivi vengono costantemente sostituiti da nuovi dispositivi funzionalmente più efficienti e pratici. Le apparecchiature di trasmissione dati wireless stanno cambiando e cambiando rapidamente.
Prospettive per l'utilizzo delle reti wireless
La tendenza attuale è quella di sostituire le apparecchiature cablate con nuove opzioni wireless. Questo è molto più conveniente non solo per la mobilità dei dispositivi, ma anche in termini di facilità d'uso.
La produzione di apparecchiature wireless consentirà non solo di introdurre i più recenti sistemi nel mondo dei dispositivi di comunicazione, ma anche di dotare le abitazioni di un residente medio standard di qualsiasi località con le ultime tecnologie. Attualmente, vivono solo le persone con un alto livello di redditoaree metropolitane.
Il campo delle comunicazioni radio wireless è costantemente oggetto di ricerca, ottenendo tecnologie innovative che si differenziano dai predecessori per maggiore produttività, ridotti consumi energetici e praticità di utilizzo. Il risultato di tale ricerca è l'emergere di nuove apparecchiature. I produttori sono sempre interessati a produrre prodotti che soddisfino le tecnologie innovative.
Punti di accesso migliori e stazioni base potenti consentiranno alle nuove tecnologie di essere utilizzate ovunque nelle grandi imprese. L'apparecchiatura può essere controllata a distanza. Nel campo dell'istruzione, le tecnologie wireless possono facilitare il processo di insegnamento e controllo. Alcune scuole stanno già iniziando ad implementare il processo di mobile education. Consiste nell'apprendimento a distanza tramite comunicazione video via Internet. Questi esempi sono solo il primo passo nel passaggio della società a una nuova fase, che sarà costruita sulla base delle tecnologie wireless.
Vantaggi della sincronizzazione wireless
Se confronti la trasmissione di dati cablata e wireless, puoi identificare molti vantaggi di quest'ultima:
- non interferire con i cavi;
- velocità dati elevata;
- praticità e velocità di connessione;
- mobilità d'uso delle apparecchiature;
- nessuna usura o connessione interrotta;
- È possibile utilizzare diverse opzioni per la connessione wireless inun dispositivo;
- possibilità di connettere più dispositivi contemporaneamente a un punto di accesso a Internet.
Insieme a questo, ci sono alcuni svantaggi:
- Le radiazioni provenienti da un gran numero di dispositivi possono influire negativamente sulla salute umana;
- Quando varie apparecchiature wireless sono vicine, esiste la possibilità di interferenze e problemi di comunicazione.
Le ragioni dell'uso diffuso delle reti wireless sono ovvie. La necessità di rimanere sempre in contatto è necessaria a qualsiasi membro medio della società moderna.
In chiusura
Le tecnologie wireless hanno fornito un'opportunità per l'introduzione diffusa di apparecchiature per le telecomunicazioni, ampiamente utilizzate in tutti i paesi del mondo. I continui miglioramenti e le nuove scoperte nel campo delle comunicazioni wireless ci offrono un livello di comfort sempre maggiore e il miglioramento della casa con l'aiuto di dispositivi innovativi sta diventando più accessibile per la maggior parte delle persone.
