Kaedah penghantaran komunikasi tanpa wayar dan prinsip teknikal
Komunikasi tanpa wayar adalah sejenis kaedah komunikasi yang menggunakan ciri -ciri isyarat gelombang elektromagnet yang menyebarkan ruang bebas untuk bertukar maklumat. Teknologi komunikasi tanpa wayar sendiri mempunyai banyak kelebihan, kos yang lebih rendah, teknologi komunikasi tanpa wayar tidak perlu menubuhkan garis fizikal, belum lagi sebilangan besar tenaga manusia untuk meletakkan kabel, dan teknologi komunikasi tanpa wayar tidak tertakluk kepada batasan persekitaran perindustrian, Keupayaan untuk melawan perubahan dalam alam sekitar lebih kuat, penyelesaian masalah juga lebih mudah, berbanding dengan persediaan dan penyelenggaraan komunikasi berwayar tradisional, penyelenggaraan rangkaian wayarles dapat diselesaikan melalui diagnosis jauh, lebih banyak lagi mudah; Pengembangan yang kuat, apabila rangkaian perlu diperluaskan, komunikasi tanpa wayar tidak perlu mengembangkan pendawaian; Fleksibiliti, rangkaian tanpa wayar tidak tertakluk kepada sekatan seperti medan alam sekitar, dan sekiranya berlaku perubahan dalam penggunaan alam sekitar, rangkaian wayarles hanya perlu membuat sedikit penyesuaian untuk menyesuaikan diri dengan keperluan persekitaran baru.
Kaedah dan teknologi penghantaran komunikasi tanpa wayar biasa (data) dikategorikan kepada dua jenis: "Teknologi Komunikasi Tanpa Wayar Jarak Pendek" dan "Teknologi Transmisi Tanpa Wayar Jauh".
Teknologi Komunikasi Tanpa Wayar Jauh
Teknologi komunikasi tanpa wayar jarak jauh merujuk kepada penghantaran data antara kedua-dua belah komunikasi melalui gelombang radio, dan jarak penghantaran berada dalam jarak yang agak pendek, dan julat aplikasinya sangat luas. Dalam tahun-tahun kebelakangan ini, piawaian komunikasi tanpa wayar jarak pendek yang lebih banyak digunakan dan mempunyai prospek pembangunan yang lebih baik adalah: Zig-Bee, Bluetooth (Bluetooth), Jalur Lebar Tanpa Wayar (Wi-Fi), Ultra-Wideband (UWB) dan Near Field Communication ( NFC).
(1) Zig-bee:Zig-Bee adalah teknologi komunikasi tanpa wayar yang berpendapatan rendah, berdasarkan standard IEEE802.15.4. Zig-bee berasal dari kaedah komunikasi kawanan madu, seperti lebah madu (lebah) bergantung pada terbang dan 'berdengung' (zig) sayap mereka untuk berkomunikasi dengan sahabat mereka untuk menentukan maklumat seperti arah, lokasi dan jarak sumber makanan, dengan itu membentuk rangkaian komunikasi kawanan. Ia dicirikan dengan jarak dekatnya, jarak penghantaran biasa ialah 10-100 m; Penggunaan kuasa yang rendah, dalam mod siap sedia penggunaan kuasa yang rendah, 2 bateri kering No. 5 boleh menyokong terminal untuk berfungsi untuk 6-24 bulan, atau lebih lama lagi; Kosnya, yuran protokol percuma Zig-Bee, harga cip murah; Kadar rendah, melalui Zig-Bee sering bekerja pada kadar yang lebih rendah 20-250 kbps; Kelewatan masa yang singkat, kelajuan tindak balas Zig-Bee lebih cepat, dan lain-lain. Ia digunakan terutamanya dalam bidang kawalan rumah dan bangunan, kawalan automasi lapangan industri, pengumpulan dan kawalan maklumat pertanian, pengesanan dan kawalan maklumat tempat awam, pelabelan pintar, dll. Ia boleh tertanam dalam pelbagai peranti.
(2) Bluetooth:dapat merealisasikan data wayarles point-to-point atau point-to-multipoint dan penghantaran bunyi dalam radius 10- meter, dan jalur lebar penghantaran datanya dapat mencapai medium komunikasi 1Mbps untuk kekerapan 2.402GHz hingga 2.480GHz antara Gelombang elektromagnet. Teknologi Bluetooth boleh digunakan secara meluas dalam rangkaian kawasan tempatan dalam semua jenis data dan peralatan suara, seperti PC, rangkaian dial-up, komputer riba, pencetak, mesin faks, kamera digital, telefon bimbit dan fon kepala berkualiti tinggi, dll. , untuk mencapai semua jenis peralatan untuk berkomunikasi antara satu sama lain pada bila -bila masa, di mana sahaja.
Teknologi Bluetooth digunakan secara meluas dalam persekitaran pejabat tanpa wayar, industri automotif, peralatan maklumat, peralatan perubatan dan pendidikan sekolah dan automasi kilang dan bidang lain, Bluetooth kini wujud dalam masalah utama ialah saiz cip dan harga tinggi; Keupayaan anti-interferensi lemah.
(3) Jalur Lebar Tanpa Wayar (Wi-Fi):Ia adalah teknologi akses LAN tanpa wayar berdasarkan protokol 802.11. (Kelebihan yang luar biasa dari teknologi (Wi-Fi) adalah bahawa ia mempunyai liputan LAN yang luas, radius liputannya boleh sampai kira-kira 100 meter, berbanding dengan teknologi Bluetooth, (Wi-Fi) adalah lebih luas; kelajuan penghantaran sangat cepat , kelajuan penghantarannya boleh mencapai 11Mbps (802.11b) atau 54Mbps (802.11.a), sesuai untuk perniagaan penghantaran data berkelajuan tinggi; Tidak dibatasi oleh keadaan pendawaian, sangat sesuai untuk pengguna pejabat mudah alih. Tempat melalui talian berkelajuan tinggi. Memancarkan kuasa tidak lebih daripada 100 milliwatts, kuasa pemancar sebenar kira-kira 60-70 milliwatts, berbanding dengan telefon bimbit, pegang tangan walkie-talkies dan peralatan komunikasi lain, produk WiFi, radiasi lebih kecil.
(4) Ultra-wideband (UWB):UWB adalah teknologi komunikasi tanpa henti yang menggunakan denyutan sempit gelombang nonusoidal di nanosekond ke tahap mikro-mikroskond untuk menghantar data, dan jarak penghantarannya biasanya dalam 10m, dan menggunakan jalur lebar lebih dari 1GHz, kelajuan komunikasi dapat mencapai lebih daripada beberapa ratus megabit/s. UWB beroperasi dalam jalur frekuensi yang berkisar antara 3.1GHz hingga 10.6GHz, dan jalur lebar operasi minimum ialah 500MHz.
Ciri -ciri utamanya ialah: kadar penghantaran yang tinggi; kuasa penghantaran rendah, penggunaan kuasa yang rendah; kerahsiaan yang kuat; Komunikasi UWB menggunakan urutan masa yang ditala, dapat menahan pudar multipath; UWB memerlukan sangat sedikit RF dan peranti gelombang mikro, yang dapat mengurangkan kerumitan sistem. Oleh kerana jalur lebar yang tinggi yang diduduki oleh sistem UWB, sistem UWB boleh mengganggu sistem komunikasi tanpa wayar sedia ada yang lain digunakan terutamanya dalam "julat kecil" resolusi tinggi untuk menembusi dinding "dan halangan lain dalam sistem radar dan pengimejan.
Peranti sedemikian boleh digunakan untuk memeriksa kecacatan dalam struktur konkrit dan asfalt di bangunan, jambatan, jalan raya, dan lain -lain, serta mencari kesalahan dalam kabel bawah tanah dan saluran paip lain, dan untuk diagnosis penyakit. Di samping itu, mereka sangat berguna dalam bidang penyelamatan, pencegahan keselamatan, pemadam kebakaran dan pemprosesan imej perubatan dan perubatan.
(5) NFC:NFC adalah teknologi komunikasi tanpa wayar berhampiran medan baru, kekerapan operasinya adalah 13.56MHz, dibangunkan dari teknologi pengenalan frekuensi radio (RFID) 13.56MHz, ia adalah kekerapan yang sama yang digunakan oleh kad pintar tanpa sentuh yang popular ISO14443, yang menyediakan cara yang mudah komunikasi untuk semua produk elektronik pengguna.NFC menggunakan modulasi shift amplitud (ASK), kadar penghantaran datanya pada umumnya 106kbit/s dan 424kbit/s. Kelebihan utama NFC adalah: jarak dekat, jalur lebar yang tinggi, penggunaan tenaga yang rendah, serasi dengan teknologi kad pintar tanpa sentuh, yang mempunyai pelbagai aplikasi dalam bidang kawalan akses, pengangkutan awam, pembayaran telefon bimbit dan sebagainya.
Konteks permohonan NFC pada dasarnya boleh dibahagikan kepada lima kategori berikut:
Lulus hubungan, terutamanya digunakan dalam kemasukan persidangan, penghalang pengangkutan, kawalan akses dan tiket acara;
B Pengesahan/pembayaran hubungan, yang kebanyakannya digunakan untuk dompet telefon bimbit, pembayaran mudah alih dan pengangkutan awam;
C sambungan hubungan, aplikasi ini membolehkan 2 peranti yang dibolehkan NFC untuk merealisasikan penghantaran data-ke-titik data;
D penyambungan hubungan, yang membolehkan pengguna mempelajari dan menggunakan fungsi dan perkhidmatan yang dapat disediakan oleh sistem melalui telefon bimbit yang dibolehkan NFC;
E muat turun-hubungan, melalui peralatan terminal dengan fungsi NFC, menggunakan rangkaian GPRS/CDMA untuk menerima atau memuat turun maklumat yang relevan untuk kawalan akses atau pembayaran dan fungsi lain.
Teknologi Transmisi Tanpa Wayar Jauh
Teknologi Transmisi Tanpa Wayar Long: Pada masa ini, teknologi komunikasi tanpa wayar yang digunakan secara meluas di kawasan terpencil terutamanya termasuk GPRS/CDMA, radio penghantaran digital, penyebaran spektrum microwave, jambatan tanpa wayar dan komunikasi satelit, teknologi komunikasi gelombang pendek. Ia terutamanya digunakan dalam lebih jauh atau tidak sesuai untuk meletakkan garis di rantau ini, seperti: lombong arang batu, laut, pencemaran atau kawasan alam sekitar yang lebih teruk.
(1) Teknologi Komunikasi Tanpa Wayar GPRS/CDMA:GPRS (Perkhidmatan Pakej Radio Umum Tujuan) adalah teknologi pensuisan paket tanpa wayar berdasarkan sistem komunikasi GSM yang dibangunkan dan dikendalikan oleh China Mobile, dan ia adalah teknologi antara generasi kedua dan generasi ketiga, yang biasanya dikenali sebagai 2.5g, yang merupakan wayarles Kaedah penghantaran yang dibangunkan dengan menggunakan konsep "penukaran paket". Penukaran paket merangkumi data ke dalam beberapa paket berasingan dan menghantar paket ini satu demi satu, dalam bentuk yang agak serupa dengan menghantar bungkusan, dengan kelebihan bahawa jalur lebar hanya diambil apabila terdapat data yang akan dihantar dan harga dari segi Jumlah data, yang secara berkesan meningkatkan penggunaan rangkaian. Rangkaian GPRS menyokong kedua-dua data jenis litar dan data paket-switched, yang menjadikannya mudah untuk menghubungkan dengan Internet, berbanding dengan data jenis litar rangkaian GSM yang asal. Berbanding dengan kaedah penghantaran data litar yang ditukar dari rangkaian GSM yang asal, teknologi Pakej yang beralih Pakej GRRS mempunyai kelebihan transmisi berkelajuan tinggi dalam talian secara real-time dalam talian.
CDMA (yang bermaksud Bahagian Kod Pelbagai Akses) adalah sistem komunikasi tanpa wayar baru yang dikendalikan oleh China Telecom berdasarkan teknologi pembahagian kod dan teknologi akses berganda, dan prinsipnya didasarkan pada teknologi spektrum penyebaran.
(2) Komunikasi radio penghantaran digital:Radio Transmisi Digital adalah singkatan radio penghantaran data tanpa wayar digital. Ia adalah penggunaan pemprosesan isyarat digital, modulasi digital dan demodulasi, dengan pembetulan ralat ke hadapan, penyamaan penghakiman lembut dan fungsi lain radio penghantaran data tanpa wayar. Kekerapan kerja radio penghantaran digital kebanyakannya menggunakan 220--240 MHz atau 400--470 MHz frekuensi band, yang mempunyai kelebihan keserasian digital dan suara, penghantaran data yang baik dalam masa nyata, saluran penghantaran data khusus, satu kali pelaburan, tiada operasi dan penggunaan yuran, yang dikenakan untuk persekitaran yang keras, kestabilan yang baik dan sebagainya. Radius liputan yang berkesan radio digital adalah kira -kira puluhan kilometer, yang boleh meliputi sebuah bandar atau kawasan tertentu. Radio digital biasanya menyediakan antara muka data RS -232 standard, yang boleh dihubungkan secara langsung dengan komputer, pemungut data, RTU, PLC, terminal data, penerima GPS, kamera digital dan sebagainya. Telah digunakan secara meluas dalam pelbagai industri, di ruang angkasa, kereta api, kuasa elektrik, petroleum, meteorologi, seismik dan pelbagai industri lain mempunyai aplikasi dalam kawalan jauh, telemetri, menggoncang surat, penderiaan jauh, dan kawasan scada lain juga telah membuat kemajuan yang besar dan pembangunan.
(3) menyebarkan komunikasi gelombang mikro spektrum:Komunikasi spektrum Spread, iaitu, teknologi komunikasi spektrum yang diperluaskan merujuk kepada teknologi komunikasi di mana jalur lebar isyarat yang digunakan untuk menghantar maklumat jauh lebih besar daripada jalur lebar maklumat itu sendiri. Ia pertama kali digunakan dalam komunikasi ketenteraan. Prinsip asas penghantaran adalah bahawa maklumat yang dihantar dimodulasi dengan urutan kod pseudo-rawak (kod spektrum spektrum), dan kadar kod pseudo-rawak jauh lebih besar daripada kadar maklumat yang dihantar, yang menjadikan jalur lebar Diduduki oleh isyarat yang dihantar jauh lebih besar daripada jalur lebar yang diperlukan oleh maklumat itu sendiri untuk merealisasikan pengembangan spektrum, dan pada masa yang sama, ketumpatan spektrum kuasa radio Dipancarkan ke dalam ruang juga dikurangkan. Pada akhir penerimaan, kod spektrum penyebaran yang sama digunakan untuk demodulasi dan pemulihan data maklumat! Ciri -ciri utamanya ialah: imuniti bunyi yang sangat baik; keupayaan anti-Jamming; keupayaan anti-decay; keupayaan gangguan anti-poligonal; mudah untuk rangkaian komunikasi multimedia; mempunyai keupayaan komunikasi keselamatan yang baik; tidak mengganggu sistem lain yang sama, dan lain -lain, sambil mempunyai jarak penghantaran yang panjang, liputan luas dan ciri -ciri lain, terutamanya sesuai untuk aplikasi rangkaian medan.
(4) Jambatan Tanpa Wayar:Jambatan Wireless adalah gabungan teknologi frekuensi radio tanpa wayar dan teknologi jambatan berwayar tradisional. Jambatan Wireless direka untuk penggunaan wayarles (microwave) untuk interkoneksi titik ke titik data jarak jauh. Ia adalah peranti kedai dan ke hadapan untuk merealisasikan interkoneksi LAN di lapisan pautan, yang boleh digunakan untuk jarak jauh (sehingga 50km), kelajuan tinggi (sehingga 100 megabit sesaat (Mbps)) peralatan digital dan peralatan digital tetap lain. Spring Spectrum Microwave dan Teknologi Jambatan Tanpa Wayar boleh digunakan untuk menghantar keperluan jalur lebar cukup tinggi untuk pengawasan video dan perkhidmatan penghantaran isyarat data yang besar.
(5) Komunikasi satelit:Komunikasi satelit merujuk kepada penggunaan satelit bumi buatan sebagai stesen relay untuk menyampaikan isyarat radio, dengan itu menyedari teknologi komunikasi antara pelbagai stesen tanah, yang merupakan warisan dan pembangunan komunikasi gelombang mikro daratan. Sistem komunikasi satelit biasanya terdiri daripada dua bahagian, iaitu, akhir satelit dan akhir tanah. Akhir satelit berada di udara, terutamanya digunakan untuk menguatkan isyarat yang dihantar oleh stesen tanah dan kemudian meneruskannya ke stesen tanah lain. Stesen tanah digunakan terutamanya untuk mengawal dan mengesan satelit, serta merealisasikan akses sistem komunikasi tanah ke sistem komunikasi satelit.
Satelit boleh dibahagikan kepada satelit serentak dan satelit bukan sinkron, satelit segerak yang berjalan di udara ke arah dan tempoh yang sama seperti arah dan tempoh putaran bumi, dan dari mana-mana kedudukan di atas tanah, satelit adalah pegun; Satelit yang tidak bersemangat berjalan dalam tempoh yang lebih besar atau kurang daripada kitaran operasi Bumi, dan ketinggian dan kecenderungan orbital mereka boleh diselaraskan mengikut keperluan bentuk "kecenderungan".
Ciri -ciri komunikasi satelit adalah: liputan yang luas, jalur frekuensi kerja yang luas, kualiti komunikasi yang baik, tidak terhad oleh keadaan geografi, dan kosnya tidak ada kaitan dengan jarak komunikasi, dan lain -lain. Ia digunakan terutamanya dalam komunikasi antarabangsa dan komunikasi domestik. Ini terutamanya digunakan dalam komunikasi antarabangsa, komunikasi domestik, komunikasi ketenteraan, komunikasi mudah alih dan penyiaran radio dan televisyen, dan lain -lain. Kelemahan utama komunikasi satelit adalah bahawa komunikasi mempunyai kelewatan tertentu, sebagai contoh, ketika bermain telefon satelit, anda tidak boleh Segera dengar satu sama lain, sebab utama ialah jarak penghantaran komunikasi satelit lebih lama, penghantaran gelombang radio di udara adalah kelewatan tertentu.
(6) Komunikasi gelombang pendek:Menurut bahagian Jawatankuasa Penasihat Radio Antarabangsa, gelombang pendek merujuk kepada gelombang elektromagnet dengan panjang gelombang 100m - 10 m dan kekerapan 3MHz - 30 MHz. Komunikasi gelombang pendek merujuk kepada penggunaan komunikasi radio gelombang pendek, yang juga dikenali sebagai komunikasi frekuensi tinggi (HF). Komunikasi gelombang pendek boleh dibahagikan kepada penyebaran gelombang tanah dan penyebaran gelombang langit. Pengurangan penyebaran gelombang tanah meningkat dengan peningkatan kekerapan operasi, dan di bawah keadaan tanah yang sama, semakin tinggi kekerapan, semakin besar pelemahan. Penggunaan gelombang tanah hanya boleh digunakan untuk komunikasi jarak jauh, dan kekerapan operasinya biasanya dipilih di bawah 5MHz. Penyebaran gelombang tanah dipengaruhi oleh cuaca adalah kecil, agak stabil, parameter saluran pada dasarnya tidak berubah dengan masa, jadi saluran boleh dianggap sebagai saluran rujukan tetap. Penyebaran gelombang langit adalah gelombang radio yang dicerminkan oleh ionosfera untuk menjalankan komunikasi jarak jauh, unjuran condong gelombang elektromagnet yang dicerminkan oleh ionosfera, boleh dihantar ke ribuan kilometer jauhnya. Kehilangan penyebaran langit-langit jauh lebih kecil daripada gelombang tanah, dan selepas banyak refleksi di antara tanah dan ionosfera, mereka dapat mencapai tempat yang sangat jauh, sehingga penggunaan gelombang langit dapat digunakan untuk menjalankan komunikasi di seluruh dunia . Penyebaran Skywave sangat tidak stabil disebabkan oleh kesan serius perubahan ionosfera dan penyebaran multipath, dan parameter salurannya berubah secara drastik dengan masa, jadi ia dipanggil saluran parameter yang berubah -ubah. Komunikasi gelombang pendek dicirikan oleh kos pembinaan dan penyelenggaraan yang rendah, masa kitaran pendek, peralatan mudah, penjadualan litar mudah, rintangan yang kuat terhadap kemusnahan, jalur frekuensi sempit, kapasiti komunikasi kecil, dan kestabilan penularan isyarat yang lemah di atas saluran gelombang langit.