Gràcies al progrés, hem rebut molts dispositius i dispositius que ens faciliten la vida, que funcionen gràcies a la invenció de les noves tecnologies. Un avenç en el camp de les comunicacions no només va ser la transmissió d'informació a través d'un canal sense fil, sinó també la sincronització de diversos tipus de dispositius en absència d'una connexió per cable.
Què és la transmissió de dades sense fil?
La resposta a aquesta pregunta és senzilla: BPD és la transferència d'informació d'un dispositiu a un altre, que es troben a una certa distància, sense connexió per cable.
La tecnologia de transmissió d'informació de veu a través d'un canal de ràdio es va començar a utilitzar a finals del segle XIX. Des de llavors, han aparegut un gran nombre de sistemes de radiocomunicació que s'han utilitzat en la fabricació d'equips per a la llar, l'oficina o el negoci.
Hi ha diverses maneres de sincronitzar dispositius per a la transferència de dades. Cadascun d'ells s'utilitza en una àrea específica i té propietats individuals. Xarxes de transmissió sense filles dades difereixen en les seves característiques, de manera que la distància mínima i màxima entre dispositius, segons el tipus de tecnologia de transmissió de la informació, seran diferents.
Per sincronitzar dispositius per aire, s'instal·len adaptadors especials capaços d'enviar i rebre informació. Aquí podem parlar tant d'un petit mòdul que està integrat en un telèfon intel·ligent com d'un satèl·lit en òrbita. El receptor i el transmissor poden ser diferents tipus de dispositius. La transmissió es realitza a través de canals de diferents freqüències i rangs. Anem a detenir-nos amb més detall en les especificitats de la implementació de diferents tipus de sincronització sense fil.
Classificació dels canals sense fil
Depenent de la naturalesa del mitjà de transmissió, hi ha quatre tipus de transmissió de dades sense fil.
Canals de ràdio mòbil
Les dades es transmeten sense fil del transmissor al receptor. El transmissor genera un pols de ràdio d'una determinada freqüència i amplitud, l'oscil·lació s'irradia a l'espai. El receptor filtra i processa el senyal, després del qual s'extreu la informació necessària. Les ones de ràdio són parcialment absorbides per l'atmosfera, per la qual cosa aquesta comunicació es pot veure distorsionada per la gran humitat o la pluja. La comunicació mòbil funciona precisament sobre la base dels estàndards d'ones de ràdio; els canals de transmissió de dades sense fil es diferencien en la velocitat de transferència d'informació i el rang de freqüències de funcionament. La categoria de transmissió de dades de radiofreqüència inclou Bluetooth, una tecnologia per a l'intercanvi de dades sense fil entre dispositius. ATRússia utilitza els protocols següents:
- GSM. Aquest és un sistema de comunicació cel·lular global. Freqüència: 900/1800 MHz, velocitat màxima de transferència de dades: 270 Kbps.
- CDMA. Aquest estàndard ofereix la millor qualitat de comunicació. Freqüència de funcionament: 450 MHz.
- UMTS. Té dues bandes de freqüència de funcionament: 1885-2012 MHz i 2110-2200 MHz.
Canals per satèl·lit
Aquest mètode de transmissió d'informació consisteix a utilitzar un satèl·lit en el qual hi ha instal·lada una antena amb un equip especial. El senyal prové de l'abonat a l'estació terrestre més propera, després el senyal es redirigeix al satèl·lit. A partir d'aquí, la informació s'envia al receptor, una altra estació terrestre. Les comunicacions per satèl·lit s'utilitzen per oferir emissions de televisió i ràdio. Es pot utilitzar un telèfon per satèl·lit en qualsevol punt remot de les estacions mòbils.
Canals infrarojos
La comunicació s'estableix entre el receptor i l'emissor, que es troben a una distància propera l'un de l' altre. Aquest canal per a la transmissió de dades sense fil funciona mitjançant radiació LED. La comunicació pot ser bidireccional o difusió.
Canals làser
El principi de funcionament és el mateix que en la versió anterior, només s'utilitza un raig làser en lloc dels LED. Els objectes han d'estar molt a prop els uns dels altres.
Els mitjans de transmissió sense fil es diferencien en les seves especificitats. Les principals característiques distintives són l'abast i l'abast.
Tecnologies i estàndardstransmissió de dades sense fil
La tecnologia de la informació s'està desenvolupant a un ritme ràpid. Ara és possible transmetre informació mitjançant ones de ràdio, radiació infraroja o làser. Aquest mètode d'intercanvi d'informació és molt més convenient que el tipus de sincronització per cable. L'interval variarà segons la tecnologia.
Aquí teniu alguns exemples:
- Xarxes d'àrea personal (WPAN). Els equips perifèrics es connecten mitjançant aquests estàndards. L'ús de ratolins i teclats sense fil és molt més convenient que els homòlegs amb cable. La velocitat de transferència de dades sense fil és bastant alta. Les xarxes personals us permeten equipar sistemes domèstics intel·ligents, sincronitzar accessoris sense fil amb aparells. Bluetooth i ZigBee són exemples de tecnologies PAN.
- Les xarxes d'àrea local (WLAN) es basen en productes 802.11. El terme Wi-Fi ja és conegut per tothom. Aquest nom es va donar originalment als productes de la sèrie estàndard 802.11, i ara aquest terme es refereix a productes de qualsevol estàndard d'aquesta família. Les xarxes WLAN poden crear un radi de treball més gran en comparació amb WPAN, i el nivell de protecció també ha augmentat.
- Xarxes a escala urbana (WMAN). Aquestes xarxes funcionen amb el mateix principi que la Wi-Fi. Una característica distintiva d'aquest sistema de transmissió de dades sense fil és una gamma més àmplia de territoris; un nombre més gran es pot connectar a aquesta xarxa.receptors. WMAN és la mateixa tecnologia Wi Max que proporciona connectivitat de banda ampla.
- Xarxes d'àrea àmplia (WWAN) - GPRS, EDGE, HSPA, LTE. Les xarxes d'aquest tipus poden funcionar a partir de dades de paquets o de commutació de circuits.
Les diferències en les característiques tècniques de les xarxes determinen l'abast de la seva aplicació. Si tenim en compte les propietats generals de les xarxes sense fil, podem distingir les categories següents:
- xarxes corporatives: s'utilitzen per connectar objectes dins de la mateixa empresa;
- xarxes d'operadors: les creen els operadors de telecomunicacions per oferir serveis.
Si considerem els protocols de transferència de dades sense fil, es poden distingir les categories següents:
- IEEE 802.11a, b, n, g, y. Aquests protocols se solen combinar sota el nom comercial comú Wi-Fi. Els protocols difereixen en l'interval de comunicació, l'interval de freqüència de funcionament i la velocitat de transferència de dades.
- IEEE 802.15.1. En el marc de l'estàndard, les dades es transmeten mitjançant la tecnologia Bluetooth.
- IEEE 802.15.4. Estàndard per a la sincronització sense fil mitjançant la tecnologia ZigBee.
- IEEE 802.16. Estàndard de tecnologia de telecomunicacions WiMax, que es caracteritza per una àmplia gamma. WiMax és funcionalment similar a la tecnologia LTE.
Actualment, 802.11 i 802.15.1 són els protocols de transferència de dades sense fil més populars. D'acord amb aquests protocols, funcionen les tecnologies Wi-Fi i Bluetooth.
Bluetooth
Punt d'accés, com és el cas deWi-Fi pot ser qualsevol dispositiu equipat amb un controlador especial que forma un piconet al seu voltant. Aquest piconet pot incloure diversos dispositius, si es desitja, es poden combinar en ponts per a la transmissió de dades.
Alguns ordinadors i portàtils ja tenen un controlador Bluetooth integrat, si aquesta funció no està disponible, s'utilitzen adaptadors USB que es connecten al dispositiu i li permeten transmetre dades sense fil.
Bluetooth utilitza una freqüència de 2,4 GHz, mentre que el consum d'energia és el més baix possible. Va ser aquest indicador el que va permetre que la tecnologia ocupés el seu nínxol en l'àmbit de les tecnologies de la informació. El baix consum d'energia es deu a la dèbil potència del transmissor, al curt abast i a la baixa velocitat de dades. Malgrat això, aquestes característiques van resultar ser suficients per a la connexió i el funcionament de diversos tipus d'equips perifèrics. La tecnologia Bluetooth ens ha proporcionat una gran varietat d'accessoris sense fil: auriculars, altaveus, ratolins, teclats i molt més.
Hi ha 3 classes de receptors Bluetooth:
- 1r grau. El rang de sincronització sense fil pot arribar als 100 m. Els dispositius d'aquest tipus s'utilitzen, per regla general, a escala industrial.
- 2n grau. L'abast és de 10 m. Els dispositius d'aquesta classe són els més comuns. La majoria d'accessoris sense fil entren en aquesta categoria.
- 3r grau. Interval - 1 metre. Aquests receptors es col·loquen a les consoles de jocs o en alguns auriculars quan no té sentit separar l'emissor i el receptor.
El sistema de transmissió sense fil Bluetooth és molt convenient per a la comunicació amb el dispositiu. El cost dels xips és bastant baix, de manera que equipar l'equip amb una connexió sense fil no afecta gaire l'augment del preu.
Wi-Fi
Juntament amb Bluetooth, la tecnologia Wi-Fi s'ha tornat igualment omnipresent en el camp de les tecnologies de comunicació sense fil. Tanmateix, la popularitat no li va arribar immediatament. El desenvolupament de la tecnologia Wi-Fi va començar als anys 80, però la versió final es va presentar només el 1997. Apple ha decidit utilitzar la nova opció als seus ordinadors portàtils. Així és com van aparèixer les primeres targetes de xarxa a l'iBook.
El principi de funcionament de la tecnologia Wi-Fi és el següent: hi ha un xip incrustat al dispositiu, que pot proporcionar una sincronització sense fil fiable amb un altre del mateix xip. Si hi ha més de dos dispositius, haureu d'utilitzar un punt d'accés.
Un punt d'accés Wi-Fi és un anàleg sense fil d'un encaminador estacionari. A diferència d'aquest últim, la connexió es realitza sense la participació de cables, mitjançant ones de ràdio. Això fa possible connectar diversos dispositius alhora. No oblideu que quan utilitzeu un gran nombre de dispositius, la velocitat de transferència de dades es reduirà significativament. Per protegir les dades de la vostra xarxa, protegiu els punts d'accés Wi-Fixifratge. No es podrà connectar a aquesta font de dades sense introduir una contrasenya.
El primer estàndard per a la tecnologia Wi-Fi es va adoptar l'any 1997, però mai no es va estendre perquè la velocitat de transferència de dades era massa baixa. Més tard van venir els estàndards 802, 11a i 802, 11b. El primer donava una velocitat de transferència de 54 Mb/s, però funcionava a una freqüència de 5 GHz, que no està permès a tot arreu. La segona opció permetia que les xarxes transmetessin dades a una velocitat màxima d'11 Mb/s, cosa que no era suficient. Després va venir l'estàndard 802, 11g. Va combinar els avantatges de les opcions anteriors, proporcionant una velocitat bastant alta a una freqüència de funcionament de 2,4 GHz. L'estàndard 802, 11y és un anàleg de 802, 11g, té una llarga distància de cobertura de xarxa (fins a 5 km a l'espai obert).
LTE
Aquest estàndard és actualment el més prometedor juntament amb altres xarxes globals. La banda ampla mòbil ofereix la velocitat de paquets de dades sense fil més alta. Pel que fa a la banda de freqüències de funcionament, tot és ambigu. L'estàndard LTE és molt flexible, les xarxes es poden basar en el rang de freqüències d'1,4 a 20 MHz.
L'abast de les xarxes depèn de l'alçada de l'estació base i pot arribar als 100 km. La possibilitat de connectar-se a xarxes és proporcionada per un gran nombre de gadgets: telèfons intel·ligents, tauletes, ordinadors portàtils, consoles de jocs i altres dispositius compatibles amb aquest estàndard. Els dispositius han de tenir un mòdul LTE integrat que funcioni conjuntament amb els estàndards existentsGSM i 3G. Si s'interromp la connexió LTE, el dispositiu canviarà a l'accés existent a les xarxes 3G o GSM sense interrompre la connexió.
Pel que fa a la velocitat de transferència de dades, cal destacar el següent: en comparació amb les xarxes 3G, ha augmentat diverses vegades i ha arribat als 20 Mbit/s. La introducció d'un gran nombre de gadgets equipats amb mòduls LTE garanteix la demanda d'aquesta tecnologia. S'estan instal·lant noves estacions base que proporcionen accés a Internet d' alta velocitat fins i tot a assentaments allunyats de megaciutats.
Considerem el principi de les xarxes de quarta generació. La tecnologia de transmissió sense fil de paquets de dades es realitza mitjançant el protocol IP. Per a una sincronització ràpida i estable entre l'estació base i l'estació mòbil, es formen dúplex tant de freqüència com de temps. A causa del gran nombre de combinacions de bandes de freqüència aparellades, és possible la connexió de banda ampla dels subscriptors.
La propagació de les xarxes LTE ha reduït les tarifes per l'ús de les comunicacions mòbils. L'ampli ventall de la xarxa permet als operadors estalviar en equipaments cars.
Dispositius de comunicació de dades
A la nostra vida diària, estem envoltats de dispositius que funcionen a partir de tecnologies de transmissió de dades sense fil. A més, cada dispositiu té diversos mòduls d'activitat de certs estàndards. Exemple: un telèfon intel·ligent clàssic utilitza xarxes GSM, 3G, LTE per transmetre paquets i dades de veu, Wi-Fi per accedir a Internet mitjançant un punt d'accés, Bluetooth per sincronitzar el dispositiu amb accessoris.
Fem una ullada als dispositius de transmissió de dades sense fil més populars que són omnipresents:
- Encaminador Wi-Fi. Aquest dispositiu és capaç de proporcionar accés a Internet a diversos dispositius. El propi dispositiu es sincronitza amb la font d'Internet per cable o mitjançant una targeta SIM d'un operador de xarxa mòbil.
- Telèfon intel·ligent. Una eina de comunicació universal que us permet enviar informació de veu, enviar missatges de text breus, accedir a Internet i sincronitzar-vos amb accessoris sense fil o per cable.
- Tauleta. Funcionalment, pot ser idèntic a un telèfon intel·ligent. Una característica distintiva és la pantalla gran, gràcies a la qual l'ús del gadget es fa més còmode per a determinats tipus de treball.
- Ordinador personal. Un dispositiu estacionari complet amb un sistema operatiu integrat que us permet treballar en xarxes d'Internet, incloses les sense fil. La transferència de dades sense fil a un ordinador des d'un punt d'accés normalment es realitza mitjançant un adaptador Wi-Fi que es connecta mitjançant un connector USB.
- Quaderns. Una versió més petita de l'ordinador personal. La majoria dels ordinadors portàtils tenen Bluetooth i Wi-Fi integrats, cosa que us permet sincronitzar per accedir a Internet i connectar accessoris sense fil sense adaptadors USB addicionals.
- Accessoris i perifèrics sense fil. Aquesta categoria inclou altaveus sense fil, auriculars, auriculars, ratolins,teclats i altres accessoris populars que es connecten a dispositius o ordinadors.
- TV o Smart-TV. Un televisor amb sistema operatiu s'assembla funcionalment a un ordinador, de manera que la presència de mòduls sense fil integrats és imprescindible.
- Consola de jocs. Per instal·lar el programari, aquest gadget té una connexió a Internet sense fil. Les consoles de jocs es sincronitzen amb el dispositiu mitjançant la tecnologia Bluetooth.
- Equip sense fil "Llar intel·ligent". Un sistema molt complex i versàtil que es controla sense fil. Tots els sensors i equips estan equipats amb mòduls especials per a la transmissió del senyal.
Amb la millora de la tecnologia sense fil, els dispositius antics se substitueixen constantment per dispositius nous que són funcionalment més eficients i pràctics. L'equip de transmissió de dades sense fil està canviant i canviant ràpidament.
Perspectives d'ús de xarxes sense fil
La tendència actual és substituir els equips amb cable per opcions sense fil més noves. Això és molt més convenient no només per la mobilitat dels dispositius, sinó també pel que fa a la facilitat d'ús.
La producció d'equips sense fil permetrà no només introduir els últims sistemes al món dels dispositius de comunicació, sinó també equipar l'habitatge d'un resident mitjà estàndard de qualsevol localitat amb l'última tecnologia. Actualment només hi viuen persones amb un alt nivell d'ingressosàrees metropolitanes.
El camp de les radiocomunicacions sense fil està constantment investigat, donant lloc a tecnologies innovadores que es diferencien de les seves predecessores per la seva major productivitat, consum d'energia reduït i practicitat d'ús. El resultat d'aquesta investigació és l'aparició de nous equips. Els fabricants sempre estan interessats a produir productes que compleixin tecnologies innovadores.
Millors punts d'accés i estacions base potents permetran que les noves tecnologies s'utilitzin a tot arreu a les grans empreses. L'equip es pot controlar a distància. En l'àmbit educatiu, les tecnologies sense fil poden facilitar el procés d'ensenyament i control. Algunes escoles ja estan començant a implementar el procés d'educació mòbil. Consisteix en l'aprenentatge remot mitjançant comunicació de vídeo a través d'Internet. Aquests exemples són només el pas inicial en la transició de la societat a una nova etapa, que es construirà sobre la base de les tecnologies sense fil.
Avantatges de sincronització sense fil
Si compareu la transmissió de dades per cable i sense fil, podeu identificar molts avantatges d'aquesta última:
- no interfereixi amb els cables;
- taxa de dades alta;
- pràctica i velocitat de connexió;
- mobilitat d'ús d'equips;
- sense desgast o connexió trencada;
- És possible utilitzar diverses opcions per a la connexió sense filun dispositiu;
- la capacitat de connectar diversos dispositius alhora a un punt d'accés a Internet.
A més d'això, hi ha alguns desavantatges:
- La radiació d'un gran nombre de dispositius pot afectar negativament la salut humana;
- Quan diversos equips sense fil estan a prop, hi ha la possibilitat d'interferències i errors de comunicació.
Les raons de l'ús generalitzat de les xarxes sense fil són evidents. La necessitat de mantenir-se sempre en contacte és necessària per a qualsevol membre mitjà de la societat moderna.
En tancament
Les tecnologies sense fil han proporcionat una oportunitat per a la introducció generalitzada d'equips de telecomunicacions, que s'utilitzen massivament a tots els països del món. Les millores constants i els nous descobriments en el camp de les comunicacions sense fil ens proporcionen un nivell de confort cada cop més gran, i la millora de la llar amb l'ajuda de dispositius innovadors és cada cop més assequible per a la majoria de la gent.
