Kablosuz İletişim İletim Yöntemleri ve Teknik İlkeler
Kablosuz iletişim, bilgi alışverişi için boş alanda yayılan elektromanyetik dalga sinyallerinin özelliklerini kullanan bir tür iletişim yöntemidir. Kablosuz iletişim teknolojisinin kendisinin birçok avantajı vardır, daha düşük maliyet, kablosuz iletişim teknolojisi fiziksel çizgiler oluşturmak zorunda değildir, kablo döşemek için çok sayıda insan gücünden bahsetmemek gerekir ve kablosuz iletişim teknolojisi endüstriyel ortamın sınırlamalarına tabi değildir. Çevredeki değişikliklere karşı savaşma yeteneği daha güçlüdür, sorun giderme de daha kolaydır, geleneksel kablolu iletişim kurulumu ve bakımına kıyasla, kablosuz ağın bakımı, uzaktan tanı yoluyla tamamlanabilir, daha uygundur; Güçlü genişletilebilirlik, ağın genişletilmesi gerektiğinde, kablosuz iletişimin kabloları genişletmesi gerekmez; Esneklik, kablosuz ağ çevre arazisi gibi kısıtlamalara tabi değildir ve çevrenin kullanımındaki değişiklikler durumunda, kablosuz ağın yeni çevrenin gereksinimlerine uyum sağlamak için çok az ayar yapması gerekir.
Yaygın kablosuz iletişim (veri) iletim yöntemleri ve teknolojileri iki türe kategorize edilmiştir: "Kısa mesafeli kablosuz iletişim teknolojisi" ve "uzun mesafeli kablosuz şanzıman teknolojisi".
Kısa mesafeli kablosuz iletişim teknolojisi
Kısa mesafeli kablosuz iletişim teknolojisi, radyo dalgaları yoluyla iletişimin iki tarafı arasındaki verilerin iletimini ifade eder ve iletim mesafesi nispeten kısa bir aralıktadır ve uygulama aralığı çok geniştir. Son yıllarda, daha yaygın olarak kullanılan ve daha iyi geliştirme beklentileri olan kısa mesafeli kablosuz iletişim standartları şunlardır: Zig-Bee, Bluetooth (Bluetooth), kablosuz geniş bant (Wi-Fi), ultra genişlik (UWB) ve yakın alan iletişimi ( NFC).
(1) Zig-Bee:Zig-Bee, IEEE802.15.4 standardına dayanan kısa menzilli, düşük güçlü bir kablosuz iletişim teknolojisidir. Zig-Bee, bal arıları (arı), gıda kaynaklarının yönü, yeri ve mesafesi gibi bilgileri belirlemek için arkadaşlarıyla iletişim kurmak için kanatlarını uçuşa ve 'vızıltıya' (zig) (zig) '(zig)' (zig) '(ZIG) iletişim yönteminden türetilmiştir. böylece sürünün iletişim ağını oluşturur. Yakın mesafesi ile karakterize edilir, normal iletim mesafesi 10-100 m'dir; Düşük güç tüketimi, düşük güç tüketimi bekleme modunda, 2 No. 5 kuru pil 6-24 ay veya daha uzun süre çalışmak üzere bir terminali destekleyebilir; Maliyeti, Zig-Bee ücretsiz protokol ücreti, çip fiyatı ucuz; Düşük oran, zig-arı yoluyla genellikle daha düşük 20-250 kbps oranında çalışır; Kısa zaman gecikmesi, Zig-bee'nin tepki hızı daha hızlıdır, vb. Esas olarak ev ve bina kontrolü, endüstriyel alan otomasyon kontrolü, tarımsal bilgi toplama ve kontrolü, halka açık yerler bilgi algılama ve kontrolü, akıllı etiketleme vb. Çeşitli cihazlara gömülebilir.
(2) Bluetooth:10- metre yarıçapında noktadan noktaya veya noktadan çok noktaya kablosuz verileri ve ses iletimini gerçekleştirebilir ve veri iletim bant genişliği, 2.402GHz ila 2.480GHz frekansı için 1Mbps iletişim ortamına ulaşabilir. Elektromanyetik dalga. Bluetooth teknolojisi, PC, çevirmeli ağ, dizüstü bilgisayar, yazıcılar, faks makineleri, dijital kameralar, cep telefonları ve yüksek kaliteli kulaklıklar vb. Gibi her türlü veri ve sesli ekipmanda yerel alan ağında yaygın olarak kullanılabilir. , her türlü, her yerde, her yerde iletişim kurmak için her türlü ekipmanı elde etmek.
Bluetooth teknolojisi, kablosuz ofis ortamında, otomotiv endüstrisinde, bilgi aletlerinde, tıbbi ekipmanlarda ve okul eğitimi ve fabrika otomasyonu ve diğer alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır, şu anda ana sorunda bulunan Bluetooth çipin büyüklüğü ve fiyat yüksektir; Karşı-mesleği anti-yeteneği zayıftır.
(3) Kablosuz geniş bant (Wi-Fi):802.11 protokolüne dayalı bir kablosuz LAN erişim teknolojisidir. ((Wi-Fi) teknolojisinin olağanüstü avantajı, geniş bir LAN kapsama alanına sahip olması, kapsama yarıçapının Bluetooth teknolojisine kıyasla yaklaşık 100 metreye kadar olabilmesidir (Wi-Fi) kapsama daha geniştir; iletim hızı çok hızlıdır , iletim hızı, yüksek hızlı veri iletim işine gerek yok olan 11Mbps (802.11b) veya 54Mbps'ye (802.11.a) ulaşabilir; Mobil ofis kullanıcıları için çok uygun olan kablolama koşulları ile kısıtlanmıştır. Yüksek hızlı çizgiler, sadece 100'den fazla olmayan ürünün WiFi işlevselliği ile bölgedeki kablosuz ağ terminali ekipmanını desteklemelidir; Milliwatts, yaklaşık 60-70 miliwatt'ların gerçek iletim gücü, cep telefonları, el telli konuşmaları ve diğer iletişim ekipmanları, WiFi ürünleri, radyasyon daha küçüktür.
(4) Ultra genişlik (UWB):UWB, veri iletmek için nanosaniyede nanosaniyeden mikro-mikrosaniye seviyesinde dar darbeleri kullanan taşıyıcı olmayan bir iletişim teknolojisidir ve iletim mesafesi genellikle 10m'dedir ve 1GHz'den fazla bir bant genişliği kullanılarak, iletişim hızı erişebilir. birkaç yüz megabit/s. UWB, 3.1GHz ila 10.6GHz arasında değişen bir frekans bantında çalışır ve minimum çalışma bant genişliği 500MHz'dir.
Ana özellikleri: Yüksek iletim oranı; düşük iletim gücü, düşük güç tüketimi; güçlü gizlilik; Çok yollu solmaya direnebilen zaman ayarlı diziler kullanarak UWB iletişimi; UWB, sistemin karmaşıklığını azaltabilecek çok az RF ve mikrodalga cihazı gerektirir. UWB sistemi tarafından işgal edilen yüksek bant genişliği nedeniyle, UWB sistemi mevcut diğer kablosuz iletişim sistemlerine müdahale edebilir.
Bu tür cihazlar, binalar, köprüler, yollar vb. Buna ek olarak, kurtarma, güvenlik önleme, yangın söndürme ve tıbbi ve tıbbi görüntü işleme alanlarında büyük kullanılmaktadır.
(5) NFC:NFC, yeni bir yakın alan kablosuz iletişim teknolojisidir, çalışma frekansı 13.56MHz'dir, 13.56MHz Radyo Frekansı Tanımlama (RFID) teknolojisinden geliştirilir, mevcut popüler popüler temassız akıllı kart ISO14443 tarafından kullanılan aynı frekanstır, bu da uygun bir yol sağlar, Tüm Tüketici Elektronik Ürünleri için İletişim. ve 424kbit/s. NFC'nin temel avantajları şunlardır: yakın mesafe, yüksek bant genişliği, düşük enerji tüketimi, erişim kontrolü, toplu taşıma, cep telefonu ödemesi vb.
NFC'nin uygulama bağlamı temel olarak aşağıdaki beş kategoriye ayrılabilir:
Esas olarak konferans kabulü, ulaşım bariyeri, erişim kontrolü ve etkinlik biletlerinde kullanılan bir temas kurumu;
B Esas olarak cep telefonu cüzdanlarına, mobil ve toplu taşıma ödemesine uygulanan iletişim onaylama/ödeme;
C Kontak bağlantısı, bu uygulama 2 NFC özellikli cihazın verilerin noktadan noktaya iletimini gerçekleştirmesini sağlar;
D Kullanıcının sistemin NFC özellikli cep telefonu aracılığıyla sağlayabileceği işlevleri ve hizmetleri öğrenmesine ve kullanmasına izin veren iletişim tarama;
E Erişim kontrolü veya ödeme ve diğer işlevler için ilgili bilgileri almak veya indirmek için GPRS/CDMA ağını kullanarak NFC işlevine sahip terminal ekipmanı aracılığıyla indirme.
Uzun menzilli kablosuz şanzıman teknolojisi
Uzun mesafeli Kablosuz Şanzıman Teknolojisi: Şu anda, uzak bölgelerde yaygın olarak kullanılan kablosuz iletişim teknolojisi esas olarak GPRS/CDMA, dijital şanzıman radyosu, yayılmış spektrum mikrodalgası, kablosuz köprü ve uydu iletişimi, kısa dalga iletişim teknolojisini içerir. Esas olarak bölgedeki çizgiler için daha uzak veya daha uygun olmayanlarda kullanılır, örneğin: kömür madenleri, deniz, kirlilik veya daha şiddetli çevre alanları.
(1) GPRS/CDMA kablosuz iletişim teknolojisi:GPRS (genel amaçlı radyo paketi hizmeti), China Mobile tarafından geliştirilen ve işletilen GSM iletişim sistemine dayanan bir kablosuz paket anahtarlama teknolojisidir ve ikinci nesil ve üçüncü nesil arasında, genellikle 2.5G olarak bilinen bir teknolojidir, bu da kablosuz bir "Paket Anahtarlama" kavramını kullanılarak geliştirilen iletim yöntemi. Paket anahtarlama, verileri bir dizi ayrı pakete kapsüller ve bu paketleri tek tek, bir parsel göndermeye benzer bir şekilde iletir, bant genişliğinin yalnızca iletilecek veriler olduğunda ve fiyatlandırıldığı zaman alınır. Ağın kullanımını etkili bir şekilde geliştiren veri miktarı. GPRS ağı, orijinal GSM ağının devre tipi verilerine kıyasla, hem devre tipi verileri hem de paket değiştirilmiş verileri destekler, bu da İnternet ile birbirine bağlanmayı kolaylaştırır. Orijinal GSM ağının devre anahtarlı veri iletim yöntemi ile karşılaştırıldığında, GRRS'nin paket anahtarlı teknolojisi, gerçek zamanlı çevrimiçi "kullanım başına ödeme" yüksek hızlı şanzımanın avantajlarına sahiptir.
CDMA (kod bölümü çoklu erişim anlamına gelen), Çin Telekomu tarafından kod bölümü teknolojisine ve çoklu erişim teknolojisine dayanan yeni bir kablosuz iletişim sistemidir ve prensibi yayılma spektrum teknolojisine dayanmaktadır.
(2) Dijital Şanzıman Radyo İletişimi:Dijital İletim Radyosu, Dijital Kablosuz Veri İletim Radyosunun kısaltmasıdır. İleri hata düzeltmesi, yumuşak kararın eşitlenmesi ve kablosuz veri iletim radyosunun diğer işlevleri ile dijital sinyal işleme, dijital modülasyon ve demodülasyonun kullanılmasıdır. Dijital şanzıman radyosunun çalışma frekansı çoğunlukla dijital ve ses uyumluluğu, gerçek zamanlı olarak iyi veri iletiminin avantajlarına sahip 220--240 mhz veya 400--470 mhz frekans bandını kullanır. Yatırım, ücretin operasyonu ve kullanımı yok, zorlu ortamlar için geçerli, iyi istikrar vb. Dijital radyonun etkili kapsama yarıçapı, bir şehri veya belirli bir alanı kaplayabilen yaklaşık on kilometredir. Dijital radyo genellikle bilgisayar, veri toplayıcı, RTU, PLC, veri terminali, GPS alıcısı, dijital kamera vb. Çeşitli endüstrilerde yaygın olarak kullanılmaktadır, havacılık, demiryolu, elektrik gücü, petrol, meteoroloji, sismik ve diğer çeşitli endüstriler uzaktan kumanda, telemetri, mektubu sallama, uzaktan algılama ve diğer SCADA alanlarında da büyük ilerleme kaydetmiştir ve gelişim.
(3) Yayılmış spektrum mikrodalga iletişimi:Yayılan spektrum iletişimi, IE, genişletilmiş spektrum iletişim teknolojisi, bilgiyi iletmek için kullanılan sinyalin bant genişliğinin bilginin kendisinin bant genişliğinden çok daha büyük olduğu bir iletişim teknolojisini ifade eder. İlk olarak askeri iletişimde kullanıldı. İletimin temel prensibi, iletilen bilgilerin sahte rastgele bir kod dizisi (yayılma spektrum kodu) ile modüle edilmesidir ve sözde rastgele kodun oranının, bant genişliğini yapan iletilen bilgilerin oranından çok daha büyük olmasıdır. Spektrum genişlemesini gerçekleştirmek için bilginin kendisinin gerektirdiği bant genişliğinden çok daha büyük iletilen sinyal tarafından işgal edilen ve aynı zamanda, alana yayılan radyo gücü spektral yoğunluğu ayrıca büyük ölçüde azalır. Alıcı uçta, bilgi verilerinin demodülasyonu ve kurtarılması için aynı yayılma spektrum kodu kullanılır! Ana özellikleri: mükemmel gürültü bağışıklığı; anti-jamming yeteneği; Anti-Decay yeteneği; anti-polygonal girişim kabiliyeti; kolay multimedya iletişim ağı; İyi güvenlik iletişim yeteneklerine sahiptir; Özellikle saha ağı uygulamaları için uygun olan uzun bir iletim mesafesi, geniş kapsama alanı ve diğer özelliklere sahipken, aynı tipte diğer sistemlere müdahale etmez.
(4) Kablosuz Köprü:Kablosuz Köprü, kablosuz radyo frekans teknolojisi ve geleneksel kablolu köprü teknolojisinin bir kombinasyonudur. Kablosuz köprü, uzun mesafeli veri iletimi için noktadan noktaya bağlantı için kablosuz (mikrodalga) kullanımı için tasarlanmıştır. LAN bağlantısını, uzun mesafeli (50km'ye kadar), yüksek hızlı (saniyede 100 megabit (MBPS)) kablosuz ağlar için kullanılabilen LAN ara bağlantısını gerçekleştirmek için bir mağaza ve ileri cihazdır. dijital ekipman ve diğer sabit dijital ekipman. Yayılmış spektrum mikrodalga ve kablosuz köprü teknolojisi, bant genişliği gereksinimlerini aktarmak için kullanılabilir, video gözetimi ve diğer büyük veri sinyali iletim hizmetleri için oldukça yüksektir.
(5) Uydu iletişimi:Uydu iletişimi, yapay toprak uydularının radyo sinyallerini aktarmak için röle istasyonları olarak kullanımını ifade eder, böylece karasal mikrodalga iletişiminin mirası ve gelişimi olan çoklu yer istasyonları arasında bir iletişim teknolojisi gerçekleştirir. Bir uydu iletişim sistemi genellikle iki bölümden oluşur, yani uydu ucu ve zemin ucu. Uydu ucu havadadır, esas olarak yer istasyonu tarafından gönderilen sinyalleri yükseltmek ve daha sonra diğer yer istasyonlarına iletmek için kullanılır. Zemin istasyonu esas olarak uyduların kontrolü ve izlenmesi için kullanılır ve aynı zamanda yer iletişim sistemlerinin uydu iletişim sistemlerine erişimini gerçekleştirir.
Uydular senkron uydulara ve senkron olmayan uydulara ayrılabilir, havada Dünya'nın dönüşünün yönü ve periyodu ile aynı yönde ve periyotta çalışır ve yerdeki herhangi bir pozisyondan uydular sabittir; Senkronize olmayan uydular, Dünya'nın çalışma döngüsünden daha fazla veya daha az bir dönemde çalışır ve yörünge yüksekliği ve eğimleri "eğim" şeklinin gereksinimlerine göre ayarlanabilir.
Uydu iletişiminin özellikleri şunlardır: geniş kapsam, geniş çalışma frekans bandı, iyi iletişim kalitesi, coğrafi koşullarla sınırlı olmayan ve maliyetin iletişim mesafesi vb. İle ilgisi yoktur. Esas olarak uluslararası iletişim ve ev içi iletişimde kullanılır. Esas olarak uluslararası iletişim, iç iletişim, askeri iletişim, mobil iletişim ve radyo ve televizyon yayıncılığında kullanılır. Uydu iletişiminin ana dezavantajı, iletişimin belirli bir gecikmeye sahip olmasıdır, örneğin uydu telefonu oynarken, Hemen birbirlerini geri duyun, ana neden uydu iletişiminin iletim mesafesinin daha uzun olması, havadaki radyo dalgalarının iletiminin belirli bir gecikme olmasıdır.
(6) Kısa dalga iletişim:Uluslararası Radyo Danışma Komitesi'nin bölümüne göre, kısa dalga 100m dalga boyu - 10 m ve 3MHz - 30 MHz frekansına sahip elektromanyetik dalgaları ifade eder. Kısa dalga iletişimi, yüksek frekanslı (HF) iletişim olarak da bilinen kısa dalga radyo iletişiminin kullanımını ifade eder. Kısa dalga iletişim, yer dalgası yayılımı ve gökyüzü dalgası yayılmasına ayrılabilir. Zemin dalgası yayılmasının zayıflaması, çalışma frekansının yükselmesi ile artar ve aynı zemin koşulları altında frekans ne kadar yüksek olursa, zayıflama o kadar büyük olur. Zemin dalgasının kullanımı sadece yakın mesafeli iletişim için geçerlidir ve çalışma frekansı genellikle 5MHz'in altında seçilir. Zemin dalgası yayılımı hava küçük, nispeten kararlı, kanal parametreleri temel olarak zamanla değişmez, böylece kanal sabit bir referans kanalı olarak kabul edilebilir. Gökyüzü dalgası yayılımı, uzun mesafeli iletişim yapmak için iyonosfer tarafından yansıtılan radyo dalgasıdır, iyonosfer tarafından yansıtılan elektromanyetik dalgaların eğimli projeksiyonu, binlerce kilometre uzaklıktaki yere iletilebilir. Skywaves'in yayılma kaybı, zemin dalgalarından çok daha küçüktür ve zemin ve iyonosfer arasındaki birçok yansımadan sonra son derece uzak yerlere ulaşabilirler, böylece gökyüzü kullanımı dünya çapında iletişimleri gerçekleştirmek için kullanılabilir. . Skywave yayılımı, iyonosferik değişikliklerin ve çok yollu yayılmanın ciddi etkileri nedeniyle son derece kararsızdır ve kanal parametreleri zamanla büyük ölçüde değişir, bu nedenle değişken parametre kanalı olarak adlandırılır. Kısa dalga iletişimi, düşük inşaat ve bakım maliyetleri, kısa döngü süresi, basit ekipman, kolay devre planlama, yıkıma karşı güçlü direnç, dar frekans bantları, küçük iletişim kapasitesi ve gökyüzü dalga kanalları üzerinde sinyal iletiminin zayıf stabilitesi ile karakterizedir.