Metody přenosu bezdrátové komunikace a technické principy
Bezdrátová komunikace je druh komunikační metody, která využívá charakteristiky elektromagnetických vlnových signálů, které se šíří ve volném prostoru k výměně informací. Samotná bezdrátová komunikační technologie má mnoho výhod, nižší náklady, bezdrátová komunikační technologie nemusí vytvářet fyzické linie, nemluvě o velkém počtu pracovních sil pro laické kabely a bezdrátová komunikační technologie nepodléhá omezením průmyslového prostředí, Schopnost bojovat proti změnám v prostředí je silnější, odstraňování problémů je také snazší, ve srovnání s tradičním kabelovým nastavením komunikací a údržbou, údržba bezdrátové sítě může být dokončena vzdálenou diagnózou, pohodlnější; Silná rozšíření, když je třeba síť rozšířit, bezdrátová komunikace nemusí rozšiřovat zapojení; Flexibilita, bezdrátová síť nepodléhá omezením, jako je environmentální terén, a v případě změn v používání prostředí musí bezdrátová síť pouze provést jen velmi málo úprav, aby se přizpůsobila požadavkům nového prostředí.
Metody a technologie přenosu a technologií s běžnou bezdrátovou komunikací (data) jsou kategorizovány do dvou typů: „Bezdrátová komunikační technologie na krátkou vzdálenost“ a „Technologie bezdrátové převodovky na dlouhé vzdálenosti“.
Technologie bezdrátové komunikace s krátkou vzdáleností
Technologie bezdrátové komunikace s krátkou vzdáleností odkazuje na přenos dat mezi oběma stranami komunikace prostřednictvím rádiových vln a přenosová vzdálenost je v relativně krátkém rozsahu a její rozsah aplikací je velmi široký. V posledních letech jsou bezdrátové komunikační standardy na krátké vzdálenosti, které jsou více používány a mají lepší vyhlídky na vývoj, jsou: Zig-bee, Bluetooth (Bluetooth), bezdrátové širokopásmové připojení (Wi-Fi), ultralesa (UWB) a polní komunikaci (téměř polní komunikaci ( NFC).
(1) Zig-bee:Zig-bee je bezdrátová komunikační technologie s nízkým rozvojem založená na standardu IEEE802.15.4. Zig-bee je odvozena z komunikační metody medonových rojů, protože včely (včely) spoléhají na létání a „bzučení“ (Zig) jejich křídla, aby komunikovala s jejich společníky, aby určila informace, jako je směr, umístění a vzdálenost zdrojů potravy. tak představuje komunikační síť roje. Vyznačuje se jeho blízkou vzdáleností, jeho obvyklá přenosová vzdálenost je 10-100 m; Nízká spotřeba energie, v pohotovostním režimu s nízkou spotřebou energie, mohou 2 suché baterie č. 5 podporovat terminál pro práci po dobu 6-24 měsíců nebo dokonce delší; Jeho náklady, Zig-bee Free protocol poplatek, čipová cena je levná; Nízká sazba, skrze Zig-bee, často pracuje v nižší rychlosti 20-250 kbps; Krátké časové zpoždění, rychlost odezvy Zig-Bee je rychlejší atd. Používá se hlavně v polích kontroly domova a budovy, kontrolu automatizace průmyslových polí, sběru a kontrole zemědělských informací, detekce a kontrola informací na veřejných místech, inteligentním označování atd. Může být zabudován do různých zařízení.
(2) Bluetooth:schopný realizovat bezdrátová data a přenos zvuku point-to-point nebo point-to-multipoint v poloměru měřiče 10- a jeho šířka pásma přenosu dat může dosáhnout komunikačního média 1 Mbps pro frekvenci 2,402GHz na 2,480GHZ mezi Elektromagnetická vlna. Technologii Bluetooth lze široce používat v síti místní oblasti ve všech druzích datových a hlasových zařízení, jako je PC, vytáčená síť, přenosné počítače, tiskárny, faxové stroje, digitální kamery, mobilní telefony a vysoce kvalitní sluchátka atd. , dosáhnout všech druhů vybavení pro komunikaci mezi sebou kdykoli a kdekoli.
Technologie Bluetooth je široce používána v bezdrátovém prostředí kancelářském prostředí, automobilovém průmyslu, informačních spotřebičích, zdravotnických zařízeních a školním vzdělávání a automatizaci továrny a dalších oborech, Bluetooth v současné době existuje v hlavním problému je velikost čipu a cena je vysoká; Schopnost anti-interference je slabá.
(3) Bezdrátové širokopásmové připojení (Wi-Fi):Jedná se o technologii bezdrátového přístupu LAN založené na protokolu 802.11. (Vynikající výhodou technologie (Wi-Fi) je to, že má široké pokrytí LAN, jeho poloměr pokrytí může být až asi 100 metrů, ve srovnání s technologií Bluetooth, (Wi-Fi) pokrytí je širší; přenosová rychlost je velmi rychlá; , jeho přenosová rychlost může dosáhnout 11 Mbps (802.11b) nebo 54Mbps (802.11.a), vhodný pro vysokorychlostní přenosovou činnost; Podle podmínek zapojení je velmi vhodné pro uživatele mobilních kanceláří na hustě obydlených místech, jako jsou vlakové stanice, autobusové stanice, nákupní centra, letiště, knihovny, kampusy atd. -Uživatelé pro čtení. Milliwatts, skutečná vysílací síla asi 60-70 Milliwatts, ve srovnání s mobilními telefony, kapesními procházkami a dalšími komunikačními zařízeními, produkty WiFi, záření je menší.
(4) Ultralesový pásmo (UWB):UWB je komunikační technologie bez nosiče, která používá úzké impulsy nenusoidních vln na nanosekundu až mikro-mikrosekundovou úroveň pro přenos dat a jeho přenosová vzdálenost je obvykle do 10 metrů a používá šířku pásma více než 1GHz, může dosáhnout komunikační rychlosti, dosažení komunikační rychlosti může dosáhnout komunikačního rychlosti, což je rychlost komunikace dosažena. Více než několik set megabitů/s. UWB pracuje ve frekvenčním pásmu, který se pohybuje od 3,1 GHz do 10,6 GHz, a minimální provozní šířka pásma je 500 MHz.
Jeho hlavní rysy jsou: vysoká rychlost přenosu; Nízký přenos energie, nízká spotřeba energie; silná důvěrnost; Komunikace UWB pomocí časově vyladěných sekvencí, schopná odolat multipath vyblednutí; UWB vyžaduje jen velmi málo RF a mikrovlnných zařízení, což může snížit složitost systému. Vzhledem k vysoké šířce pásma obsazeného systémem UWB může systém UWB narušovat další existující bezdrátové komunikační systémy. UWB se používá hlavně ve vysokém rozlišení „malého rozsahu“ pro pronikání stěn “a dalších překážek v radarových a zobrazovacích systémech.
Taková zařízení mohou být použita ke kontrole defektů v betonových a asfaltových strukturách v budovách, mostech, silnicích atd., Stejně jako k nalezení chyb v podzemních kabelech a jiných potrubích a pro diagnostiku nemocí. Kromě toho se velmi využívají v oblasti záchrany, prevence bezpečnosti, hasičského hasičského a lékařského a lékařského zpracování obrazu.
(5) NFC:NFC je nová bezdrátová technologie bezdrátové komunikace v blízkém poli, jeho provozní frekvence je 13,56 MHz, vyvinutá z 13,56 MHz rozhlasové frekvenční identifikace (RFID), je to stejná frekvence používaná současnou populární bezkontaktní chytrou kartou ISO14443, což poskytuje pohodlný způsob komunikace pro všechny spotřební elektronické produkty.NFC používá modulaci amplitudové řazení (zeptejte se), jeho přenosová rychlost je obecně 106kbit/s a 424 kbit/s. Hlavní výhody NFC jsou: blízká vzdálenost, vysoká šířka pásma, nízká spotřeba energie, kompatibilní s technologií bezkontaktních inteligentních karet, která má širokou škálu aplikací v oblasti řízení přístupu, veřejnou dopravu, platby mobilních telefonů atd.
Aplikační kontext NFC lze v podstatě rozdělit do následujících pěti kategorií:
Kontaktní propuštění, které se používá hlavně při přijetí konference, přepravní bariéře, řízení přístupu a vstupenky na události;
B Kontaktní potvrzení/platba, která se používá hlavně na peněženky mobilních telefonů, platby mobilní a veřejné dopravy;
C Kontaktní připojení, tato aplikace umožňuje 2 zařízením s podporou NFC realizovat přenos dat point-to-point;
D CONTAKTY BOWING, který umožňuje uživateli dozvědět se a používat funkce a služby, které může systém poskytovat prostřednictvím mobilního telefonu podporujícího NFC;
E-CONTACT, prostřednictvím terminálního zařízení s funkcí NFC, pomocí sítě GPRS/CDMA k přijímání nebo stahování relevantních informací pro řízení přístupu nebo platby a další funkce.
Technologie bezdrátového přenosu s dlouhým dosahem
Technologie bezdrátové přenosové technologie na dlouhé vzdálenosti: V současné době je bezdrátová komunikační technologie široce používaná ve vzdálených oblastech hlavně GPRS/CDMA, digitální přenosové rádio, mikrovlnnou troubu Spered Spectrum, bezdrátová most a satelitní komunikace, krátkovlnná komunikační technologie. Používá se hlavně ve vzdálenějším nebo vhodném pro položení linek v regionu, jako jsou: uhelné doly, moře, znečištění nebo závažnější environmentální oblasti.
(1) Technologie bezdrátové komunikace GPRS/CDMA:GPRS (Služba Radio Packet General Fuonse) je technologie přepínání bezdrátových paketů založená na komunikačním systému GSM vyvinutá a provozovaná společností China Mobile a je to technologie mezi druhou generací a třetí generací, obvykle známou jako 2,5G, což je bezdrátová síť Metoda přenosu vyvinutá pomocí konceptu „přepínání paketů“. Přepínání paketů zapouzdřuje data do řady samostatných paketů a přenáší tyto pakety jeden po druhém, ve formě poněkud podobné odeslání balíku, s výhodou, že šířka pásma je přijímána pouze tehdy Množství dat, která účinně zlepšuje využití sítě. Síť GPRS podporuje jak data typu obvodů, tak data přepínaná pakety, což usnadňuje propojení s internetem ve srovnání s daty typu obvodu původní sítě GSM. Ve srovnání s metodou přenosu dat s přepínáním obvodů původní sítě GSM má technologie přepínaných paketů GRR výhody vysokorychlostního přenosu v reálném čase online vysokorychlostní přenos.
CDMA (který znamená více přístupu k divizi kódu) je nový bezdrátový komunikační systém provozovaný China Telecom založeným na technologii kódové divize a technologii více přístupu a jeho princip je založen na technologii Spered Spectrum.
(2) Digitální přenosová rádiová komunikace:Digitální přenosové rádio je zkratka digitálního bezdrátového přenosu dat. Je to použití digitálního zpracování signálů, digitální modulace a demodulace, s korekcemi chyb vpřed, vyrovnáváním měkkého úsudku a dalšími funkcemi bezdrátového přenosu dat. Pracovní frekvence rádia s digitálním přenosem většinou používá 220--240 MHz nebo 400--470 MHz Frekvenční pásmo, které má výhody digitální a hlasové kompatibility, dobrý přenos dat v reálném čase, vyhrazený přenosový kanál, jednorázový investice, žádný provoz a využití poplatku, použitelný na drsné prostředí, dobrou stabilitu atd. Efektivní poloměr pokrytí digitálního rádia je asi desítky kilometrů, které mohou pokrýt město nebo určitou oblast. Digitální rádio obvykle poskytuje standardní datové rozhraní RS -232, které lze přímo spojit s počítačem, sběratelem dat, RTU, PLC, datovým terminálem, GPS přijímačem, digitálním fotoaparátem atd. Byl široce používán v různých průmyslových odvětvích, v leteckém prostoru, železnici, elektrické energii, ropě, meteorologii, seismickém a jiném různých průmyslových odvětvích, které mají aplikace v dálkovém ovládání, telemetrii, třesení dopisu, dálkovým snímáním a dalšími oblastmi SCADA také dosáhly velkého pokroku a dosáhly také velkého pokroku a dosáhly velkého pokroku a další oblasti SCAD rozvoj.
(3) Komunikace mikrovlny Spectrum:Komunikace šíření spektra, tj. Technologie komunikace rozšířená spektra, odkazuje na komunikační technologii, ve které je šířka pásma signálu používaného pro přenos informací mnohem větší než šířka pásma samotných informací. Poprvé byl použit ve vojenské komunikaci. Základním principem přenosu je to, že přenášené informace jsou modulovány pseudo-náhodnou sekvencí kódu (kód spred-spektrum) a rychlost kódu pseudo-náhodného je mnohem větší než míra přenášených informací, což způsobuje šířku pásma, což vytváří šířku pásma, což vytváří šířku pásma, což způsobuje šířku pásma, což způsobuje šířku pásma, což vytváří šířku pásma Obsazena přenášeným signálem mnohem větší než šířka pásma vyžadovaná samotná informace, aby se realizovala rozšíření spektra, a zároveň je také spektrální hustota energie vyzařovaná do prostoru vydána značně sníženo. Na konci přijímacího konce se pro demodulaci a obnovení informačních údajů používá stejný kód spektra rozprostření! Jeho hlavní rysy jsou: vynikající imunita šumu; Schopnost anti-jammingu; Schopnost anti-decay; anti-polygonální interferenční schopnost; Snadno multimediální komunikační síť; má dobré bezpečnostní komunikační schopnosti; nezasahuje do jiných systémů stejného typu atd., Zatímco má dlouhou přenosovou vzdálenost, široké pokrytí a další charakteristiky, zejména pro aplikace sítí v terénu.
(4) Bezdrátový most:Bezdrátový most je kombinací bezdrátové radiofrekvenční technologie a tradiční kabelové technologie mostu. Bezdrátový most je navržen pro použití bezdrátového (mikrovlnného) pro propojení přenosu dat na dlouhou vzdálenost. Jedná se o zařízení pro propojení LAN ve vrstvě propojení LAN, které lze použít pro dlouhou vzdálenost (až 50 km), vysokorychlostní (až 100 megabitů za sekundu (Mbps)) bezdrátové sítě mezi fixní digitální vybavení a další pevné digitální vybavení. Pro přenos požadavků na šířku pásma je pro video dohled a další služby přenosu signálu s velkým datovým signálem použity mikrovlnné a bezdrátové můstkové technologie.
(5) Satelitní komunikace:Satelitní komunikace odkazuje na použití umělých satelitů Země jako reléových stanic pro předávání rádiových signálů, čímž si realizuje technologii komunikace mezi více pozemními stanicemi, což je dědičnost a rozvoj pozemské mikrovlnné komunikace. Satelitní komunikační systém se obvykle skládá ze dvou částí, a to ze satelitního konce a pozemního konce. Satelitní konec je ve vzduchu, který se používá hlavně k zesílení signálů odeslaných pozemní stanicí a poté je předává do jiných pozemních stanic. Pozemní stanice se používá hlavně pro kontrolu a sledování satelitů a také pro realizaci přístupu pozemních komunikačních systémů pro satelitní komunikační systémy.
Satelity lze rozdělit na synchronní satelity a nesynchronní satelity, synchronní satelity běží ve vzduchu stejným směrem a obdobím jako směr a doba rotace Země a z jakékoli polohy na zemi jsou satelity stacionární; Nesmynchronní satelity probíhají v období většího nebo méně než provozní cyklus Země a jejich orbitální nadmořskou výšku a sklon lze upravit podle potřeb tvaru „sklonu“.
Charakteristiky satelitní komunikace jsou: široké pokrytí, široké pracovní frekvenční pásmo, dobrá kvalita komunikace, neomezená geografickými podmínkami a náklady nemají nic společného s komunikační vzdáleností atd. Používá se hlavně v mezinárodní komunikaci a domácí komunikaci. Používá se hlavně v mezinárodní komunikaci, domácí komunikaci, vojenské komunikaci, mobilní komunikaci a rozhlasové a televizní vysílání atd. Hlavní nevýhodou satelitní komunikace je, že komunikace má určité zpoždění, například při hraní satelitního telefonu nemůžete Okamžitě se navzájem slyšíme zpět, hlavním důvodem je, že přenosová vzdálenost satelitní komunikace je delší, přenos rádiových vln ve vzduchu je určité zpoždění.
(6) Krátkodobá komunikace:Podle rozdělení Mezinárodního radiového poradního výboru se krátká vlna vztahuje na elektromagnetické vlny s vlnovou délkou 100 m - 10 m a frekvence 3MHz - 30 MHz. Krátká vlnová komunikace se týká použití krátkovlnné rádiové komunikace, známé také jako vysokofrekvenční komunikace (HF). Krátkodobá komunikace lze rozdělit do šíření podzemních vln a šíření sky vln. Útlum šíření pozemní vlny se zvyšuje se vzestupem provozní frekvence a za stejných podmínek, čím vyšší je frekvence, tím větší je útlum. Použití pozemní vlny je použitelné pouze pro komunikaci z blízké vzdálenosti a její provozní frekvence je obecně vybrána pod 5MHz. Rozmnožování pozemních vln je ovlivněno počasím je malé, relativně stabilní, parametry kanálu se v zásadě nemění časem, takže kanál lze považovat za konstantní referenční kanál. Rozmnožování oblohy je rozhlasová vlna odrážená ionosférou, která provádí komunikaci na dálku, nakloněná projekce elektromagnetických vln odražených ionosférou, může být přenášena na zemi tisíce kilometrů daleko. Ztráta propagace skywarů je mnohem menší než ztráta vln pozemních vln a po mnoha odrazy mezi zemí a ionosférou mohou dosáhnout extrémně daleko, takže použití skywarů lze použít k provádění komunikace po celém světě . Propagace SkyWave je velmi nestabilní kvůli vážným účinkům ionosférických změn a šíření multipath a jeho parametry kanálu se časem drasticky mění, takže se nazývá kanál variabilního parametru. Komunikace s krátkou vlnou se vyznačují nízkými náklady na konstrukci a údržbu, dobou krátkého cyklu, jednoduchým zařízením, snadným plánováním obvodů, silnou odolností vůči ničení, úzkými frekvenčními pásmami, malou komunikační kapacitou a špatnou stabilitou přenosu signálu přes kanály sky vln.