Vezeték nélküli kommunikációs átviteli módszerek és műszaki alapelvek
A vezeték nélküli kommunikáció egyfajta kommunikációs módszer, amely a szabad térben terjedő elektromágneses hullámjelek jellemzőit használja az információk cseréjéhez. Maga a vezeték nélküli kommunikációs technológiának számos előnye, alacsonyabb költségű, vezeték nélküli kommunikációs technológiának nem kell fizikai vonalakat létrehoznia, nem is beszélve a kábelek nagyszámú munkaerőjéről, és A környezeti változások elleni küzdelem képessége erősebb, a hibaelhárítás is könnyebb, összehasonlítva a hagyományos vezetékes kommunikációs beállítással és karbantartással, a vezeték nélküli hálózat fenntartása távoli diagnózissal befejezhető, kényelmesebb; Az erős kibővíthetőség, amikor a hálózatot kibővíteni kell, a vezeték nélküli kommunikációnak nem kell kibővítenie a vezetékeket; A rugalmasság, a vezeték nélküli hálózat nem vonatkozik olyan korlátozásokra, mint a környezeti terep, és a környezet használatának változása esetén a vezeték nélküli hálózatnak csak nagyon kevés módosítást kell végrehajtania az új környezet igényeihez való alkalmazkodáshoz.
A közönséges vezeték nélküli kommunikációs (adat) átviteli módszereket és technológiákat két típusba sorolják: "Rövid távú vezeték nélküli kommunikációs technológia" és "távolsági vezeték nélküli átviteli technológia".
Rövid távú vezeték nélküli kommunikációs technológia
A rövid távú vezeték nélküli kommunikációs technológia az adatok továbbítására utal a kommunikáció két oldala között a rádióhullámokon keresztül, és az átviteli távolság viszonylag rövid távolságon belül van, és alkalmazási tartománya nagyon széles. Az utóbbi években a szélesebb körben alkalmazott és jobb fejlesztési kilátásokkal rendelkező rövid távú vezeték nélküli kommunikációs szabványok a következők: Zig-Bee, Bluetooth (Bluetooth), vezeték nélküli szélessávú (Wi-Fi), ultraszéli sáv (UWB) és közeli terepi kommunikáció (a közeli terepi kommunikáció ( NFC).
(1) cikcakk:A Zig-Bee egy rövid hatótávolságú, alacsony teljesítményű vezeték nélküli kommunikációs technológia, amely az IEEE802.15.4 szabványon alapul. A cikcakk a mézelő méh rajok kommunikációs módszeréből származik, mivel a mézelő méhek (méhek) a repülésre és a zümmögésre (zümmögésre "(Zig) támaszkodnak, hogy kommunikáljanak társaikkal, hogy meghatározzák az információkat, például az irányt, a helyét és az élelmiszer-források távolságát, így alkotja a raj kommunikációs hálózatát. A közeli távolság jellemzi, a szokásos átviteli távolsága 10-100 m; Alacsony energiafogyasztás, alacsony energiafogyasztási készenléti üzemmódban, a 2 számú száraz akkumulátor támogathatja a terminált, hogy 6-24 hónapokig vagy még hosszabb ideig működjön; Költsége, cikcakk szabad protokoll díj, chip ára olcsó; alacsony sebesség, a cikcakkán keresztül gyakran az alacsonyabb 20-250 KBPS sebességgel működik; Rövid időbeli késleltetés, a cikcakk válaszsebessége gyorsabb, stb. Elsősorban a ház és az épületek ellenőrzésének, az ipari terepi automatizálás ellenőrzésének, a mezőgazdasági információk gyűjtésének és ellenőrzésének, a nyilvános helyeknek az információk észlelése és ellenőrzése, az intelligens címkézés stb. Különböző eszközökbe beágyazható.
(2) Bluetooth:Képes megvalósítani a pont-pontot vagy a multy-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-méteren belül, és az adatátviteli sávszélesség elérheti az 1Mbps kommunikációs közeget 2,402 GHz-es frekvenciájához 2,480 GHz-ig a Elektromágneses hullám. A Bluetooth technológia széles körben használható a helyi hálózatban mindenféle adat- és hangberendezésben, például PC-ben, telefonos hálózatban, laptop számítógépekben, nyomtatókban, faxgépekben, digitális kamerákban, mobiltelefonokban és kiváló minőségű fejhallgatóban stb. , hogy mindenféle felszerelést elérjünk, hogy bármikor, bárhol kommunikálhassák egymással.
A Bluetooth technológiát széles körben használják a vezeték nélküli irodai környezetben, az autóiparban, az információs készülékekben, az orvosi berendezésekben és az iskolai oktatásban, valamint a gyári automatizálásban, valamint más területeken, a Bluetooth jelenleg létezik a fő problémában a chip mérete, és az ár magas; Az interferenciaellenes képesség gyenge.
(3) Vezeték nélküli szélessávú (Wi-Fi):Ez egy vezeték nélküli LAN -hozzáférési technológia, amely a 802.11 protokollon alapul. (A (Wi-Fi) technológia kiemelkedő előnye az, hogy széles LAN lefedettséggel rendelkezik, lefedettségi sugara kb. 100 méter lehet, összehasonlítva a Bluetooth technológiával, (Wi-Fi) a lefedettség szélesebb; , Az átviteli sebesség elérheti a 11Mbps (802.11b) vagy az 54Mbps (802.11.a), amely alkalmas nagysebességű adatátviteli üzletre; Nagyon alkalmas a mobil irodai felhasználók számára. A felhasználóknak csak a vezeték nélküli hálózati terminál berendezéseket kell támogatniuk a környéken, nagy sebességgel és biztonsággal érhetők el az internethez, a termék WiFi funkcióival, amely nem haladja meg a 100 milliwattot, a tényleges átadást Körülbelül 60-70 milliwatts teljesítmény, összehasonlítva a mobiltelefonokkal, a kézi walkies-tárgyalásokkal és más kommunikációs berendezésekkel, a WiFi termékekkel, a sugárzás kisebb.
(4) Ultra-széles sáv (UWB):Az UWB egy hordozó nélküli kommunikációs technológia, amely nem szinusoid hullámok keskeny impulzusait használja nanosekundum-mikro-mikrosekundum szinten az adatok továbbításához, és az átviteli távolsága általában 10 m-en belül van, és a több mint 1 GHz-es sávszélesség felhasználásával elérheti a kommunikációs sebességet. Több mint több száz megabit/s. Az UWB 3,1 GHz és 10,6 GHz közötti frekvenciasávban működik, és a minimális működési sávszélesség 500MHz.
Főbb jellemzői: magas átviteli sebesség; alacsony átviteli teljesítmény, alacsony energiafogyasztás; erős titoktartás; UWB kommunikáció időhangú szekvenciákkal, képes ellenállni a többutas áthaladásnak; Az UWB nagyon kevés RF és mikrohullámú eszközt igényel, amelyek csökkenthetik a rendszer összetettségét. Az UWB rendszer által elfoglalt nagy sávszélesség miatt az UWB rendszer zavarhatja a többi meglévő vezeték nélküli kommunikációs rendszert.
Az ilyen eszközök felhasználhatók az épületek, hidak, utak stb. Beton- és aszfaltszerkezeteinek hibáinak ellenőrzésére, valamint a földalatti kábelek és más csővezetékek hibáinak megkeresésére, valamint a betegség diagnosztizálására. Ezenkívül ezek nagyon hasznosak a mentés, a biztonsági megelőzés, a tűzoltás, valamint az orvosi és orvosi képfeldolgozás területén.
(5) NFC:Az NFC egy új, közeli terepi vezeték nélküli kommunikációs technológia, működési gyakorisága 13,56MHz, a 13,56MHz-es rádiófrekvenciás azonosítás (RFID) technológiáról kifejlesztett, ugyanaz a gyakoriság, amelyet a jelenlegi népszerű érintés nélküli intelligens kártya, az ISO14443 használ. kommunikáció az összes fogyasztói elektronikus terméknél.NFC az amplitúdó -eltolódási billentyűzet (ASK) modulációt használja, az adatátviteli sebesség általában 106 kbit/s és 424Kbit/s. Az NFC fő előnyei a következők: közeli távolság, nagy sávszélesség, alacsony energiafogyasztás, kompatibilis az érintés nélküli intelligens kártya -technológiával, amely széles körű alkalmazásokkal rendelkezik a hozzáférés -ellenőrzés, a tömegközlekedés, a mobiltelefon -fizetés és így tovább.
Az NFC alkalmazási kontextusát alapvetően a következő öt kategóriába lehet osztani:
Kapcsolattartási átadás, amelyet elsősorban a konferencia felvételében, a szállítási akadályokban, a hozzáférés-ellenőrzéshez és az eseményjegyekhez használnak;
B Kapcsolat-konfirmáció/fizetés, amelyet elsősorban a mobiltelefon pénztárcáira, a mobil és a tömegközlekedési kifizetésre alkalmaznak;
C Kontakt-csatlakozás, ez az alkalmazás lehetővé teszi 2 NFC-kompatibilis eszköz számára az adatok pont-pont továbbításának megvalósítását;
D Kontaktusböngészés, amely lehetővé teszi a felhasználó számára, hogy megismerje és használja azokat a funkciókat és szolgáltatásokat, amelyeket a rendszer az NFC-kompatibilis mobiltelefonon keresztül nyújthat;
E Letöltés-kontaktus, az NFC funkcióval rendelkező terminálfelszerelésen keresztül, a GPRS/CDMA hálózat használatával releváns információk fogadására vagy letöltésére a hozzáférés-ellenőrzéshez vagy a fizetéshez és más funkciókhoz.
Hosszú távú vezeték nélküli átviteli technológia
Hosszú távolságú vezeték nélküli átviteli technológia: Jelenleg a távoli területeken széles körben alkalmazott vezeték nélküli kommunikációs technológia elsősorban a GPRS/CDMA-t, a Digital Transmission Radio-t, a Spectrum mikrohullámú sütőjét, a vezeték nélküli hídot és a műholdas kommunikációt, a rövid hullámú kommunikációs technológiát tartalmazza. Elsősorban távoli vagy nem alkalmazható a régióban lévő vonalak elhelyezésére, például: szénbányák, a tenger, a szennyezés vagy a súlyosabb környezetvédelmi területek.
(1) GPRS/CDMA vezeték nélküli kommunikációs technológia:A GPRS (általános célú rádiócsomag -szolgáltatás) egy vezeték nélküli csomagkapcsolási technológia, amely a China Mobile által kifejlesztett és üzemeltetett GSM kommunikációs rendszeren alapul, és ez egy technológia a második generáció és a harmadik generáció között, általában 2,5G néven ismert, amely vezeték nélküli. Átviteli módszer, amelyet a "csomagváltás" koncepciójának felhasználásával fejlesztettek ki. A csomagkapcsolás az adatokat számos különálló csomagba kapa be, és ezeket a csomagokat egyenként továbbítja, olyan formában, amely kissé hasonló a csomag elküldéséhez, azzal az előnnyel, hogy a sávszélességet csak akkor veszik figyelembe Az adatmennyiség, amely hatékonyan javítja a hálózat felhasználását. A GPRS hálózat támogatja mind az áramköri típusú, mind a csomagkapcsolt adatokat, amelyek megkönnyítik az internet összekapcsolását, összehasonlítva az eredeti GSM hálózat áramkör-típusú adataival. Az eredeti GSM hálózat áramköri kapcsolódó adatátviteli módszerével összehasonlítva a GRRS csomagkapcsolt technológiája a valós idejű online "fizetés-felhasználású" nagysebességű átvitel előnyeivel rendelkezik.
A CDMA (amely a Code Division többszörös hozzáférést képviseli) egy új vezeték nélküli kommunikációs rendszer, amelyet a China Telecom üzemeltet, a kódosztási technológia és a többszörös hozzáférési technológia alapján, és alapelve a Spread Spectrum technológián alapul.
(2) Digitális átviteli rádió kommunikáció:A digitális átviteli rádió a digitális vezeték nélküli adatátviteli rádió rövidítése. Ez a digitális jelfeldolgozás, a digitális moduláció és a demoduláció használata, előre hibajavítással, a lágy megítélés kiegyenlítésével és a vezeték nélküli adatátviteli rádió egyéb funkcióival. A digitális transzmissziós rádió munkamenősége többnyire 220--240 MHz vagy 400--470 MHz frekvenciasávot használ, amelynek előnyei vannak a digitális és a hang kompatibilitásának, a jó adatátvitel valós időben, dedikált adatátviteli csatorna, egyszeri egyszeri időközönként. Befektetés, nincs működés és a díj felhasználása, a kemény környezetre, a jó stabilitásra és így tovább. A digitális rádió tényleges lefedettségének sugara körülbelül tíz kilométer, amely lefedheti a várost vagy egy bizonyos területet. A digitális rádió általában a standard RS -232 adatfelületet biztosít, amely közvetlenül csatlakoztatható a számítógéphez, az adatgyűjtőhez, az RTU -hoz, a PLC -hez, az adatgyűjtőhez, a GPS -vevőhöz, a digitális fényképezőgéphez és így tovább. Különböző iparágakban széles körben használták fel a repülőgépiparban, a vasútban, az elektromos energiában, a kőolajban, a meteorológiában, a szeizmikus és más iparágakban, a távirányításban, a telemetria, a levél rázása, a távérzékelés és a SCADA területek szintén nagy előrelépéseket tettek, és fejlesztés.
(3) Spektrum mikrohullámú kommunikáció terjesztése:A spektrumkommunikáció terjedése, azaz a kiterjesztett spektrumkommunikációs technológia olyan kommunikációs technológiára utal, amelyben az információk továbbításához használt jel sávszélessége sokkal nagyobb, mint maga az információ sávszélessége. Először a katonai kommunikációban használták. Az átvitel alapelve az, hogy az átadott információkat ál-véletlenszerű kódszekvenciával (Spread-spektrum kód) modulálják, és az ál-véletlenszerű kód sebessége sokkal nagyobb, mint az átadott információk sebessége, ami a sávszélességet eredményezi az átadott jel által elfoglalt, sokkal nagyobb, mint a sávszélesség, amelyet maga az információ igényel a spektrum -bővítés megvalósításához, és ugyanakkor a térbe kibocsátott rádióerő -spektrális sűrűség is. nagymértékben csökkent. A fogadó végén ugyanazt a spektrumkódot használják az információk adatok demodulálására és helyreállítására! Főbb jellemzői: Kiváló zaj immunitás; Jamming elleni képesség; hasszalásellenes képesség; anti-poligonális interferencia képesség; Könnyen multimédiás kommunikációs hálózat; jó biztonsági kommunikációs képességekkel rendelkezik; Nem zavarja az azonos típusú, stb. Más rendszereket, miközben hosszú átviteli távolsággal, széles lefedettséggel és egyéb jellemzőkkel rendelkezik, különös tekintettel a terepi hálózati alkalmazásokra.
(4) Vezeték nélküli híd:A vezeték nélküli híd a vezeték nélküli rádiófrekvenciás technológia és a hagyományos vezetékes híd technológia kombinációja. A vezeték nélküli hídot vezeték nélküli (mikrohullámú) használatára tervezték a távolsági adatátvitel pont-pont összekapcsolásához. Ez egy üzlet és előre, hogy megvalósítsa a LAN összekapcsolódást a linkrétegen, amelyet hosszú távú (legfeljebb 50 km), nagy sebességű (legfeljebb 100 megabit / másodpercenként)) használható vezeték nélküli hálózathoz a rögzített rögzített hálózatépítés között Digitális berendezések és egyéb rögzített digitális berendezések. A spektrumú mikrohullámú és vezeték nélküli híd technológiája felhasználható a sávszélesség -követelmények továbbítására a video -megfigyeléshez és más nagy adatjel -átviteli szolgáltatásokhoz.
(5) Műholdas kommunikáció:A műholdas kommunikáció arra utal, hogy a mesterséges földi műholdak reléállomásokként használják a rádiójelek közvetítését, ezáltal megvalósítva a több földi állomás közötti kommunikációs technológiát, amely a földi mikrohullámú kommunikáció öröklése és fejlesztése. A műholdas kommunikációs rendszer általában két részből áll, nevezetesen a műholdas végből és a föld végéből. A műholdas vég a levegőben van, főleg a földi állomás által küldött jelek erősítésére, majd más földi állomásokra történő továbbítására. A talajállomást elsősorban a műholdak ellenőrzésére és nyomon követésére használják, valamint a földi kommunikációs rendszerek hozzáférésének megvalósításához a műholdas kommunikációs rendszerekhez.
A műholdakat szinkron műholdakra és nem szinkron műholdakra lehet osztani, a szinkron műholdak a levegőben ugyanabban az irányban és időszakban futnak, mint a Föld forgásának iránya és periódusa, és a föld bármely helyzetéből a műholdak álló; A nem szinkron műholdak olyan időszakban vagy kevesebb időszakban futnak, mint a Föld működési ciklusa, és pályájuk és dőlésük a "dőlés" alakjának igényei szerint beállítható.
A műholdas kommunikáció jellemzői a következők: széles lefedettség, széles munkanélküli -sáv, jó kommunikációs minőség, amelyet nem korlátoznak a földrajzi feltételek, és a költségeknek semmi köze sincs a kommunikációs távolsághoz stb., Elsősorban a nemzetközi kommunikációban és a hazai kommunikációban használják. Elsősorban a nemzetközi kommunikációban, a hazai kommunikációban, a katonai kommunikációban, a mobil kommunikációban, valamint a rádió- és televíziós műsorszórásban stb. Azonnal hallja meg egymást, a fő ok az, hogy a műholdas kommunikáció átviteli távolsága hosszabb, a rádióhullámok átvitele a levegőben bizonyos késleltetés.
(6) Rövidhullámú kommunikáció:A Nemzetközi Rádió Tanácsadó Bizottság részlege szerint a rövidhullámok az elektromágneses hullámokra utalnak, amelyek 100 m - 10 m hullámhosszúsággal és 3MHz frekvenciájúak - 30 MHz. A rövidhullámú kommunikáció a rövidhullámú rádió kommunikáció használatára utal, más néven nagyfrekvenciás (HF) kommunikáció. A rövidhullámú kommunikáció fel lehet osztani a földhullámok terjedését és az éghullám szaporodását. A földhullám -terjedés csillapítása növekszik a működési gyakoriság növekedésével, és ugyanolyan talaj körülmények között, minél nagyobb a frekvencia, annál nagyobb a csillapítás. A földhullám használata csak a szoros távolság kommunikációjára vonatkozik, és működési gyakoriságát általában 5MHz alatt választják ki. A földhullám terjedését az időjárás befolyásolja, viszonylag stabil, a csatornaparaméterek alapvetően nem változnak az idő múlásával, így a csatorna állandó referenciacsatornának tekinthető. A Sking Wave terjedése az ionoszféra által a távolsági kommunikáció elvégzéséhez tükröző rádióhullám, az ionoszféra által tükröző elektromágneses hullámok megdöntött vetülete, a földre továbbítható több ezer kilométer távolságra. A Skywaves terjedési vesztesége sokkal kisebb, mint a talajhullámok, és a talaj és az ionoszféra közötti sok tükröződés után rendkívül messze elérhetők, így a Skywaves használata felhasználható a világkommunikáció kerek kommunikációjának végrehajtására - A Skywave terjedése rendkívül instabil az ionoszférikus változások és a multiputa terjedésének súlyos hatásai miatt, és a csatornaparaméterek drasztikusan változnak az idő múlásával, tehát változó paraméter -csatornának nevezzük. A rövidhullámú kommunikációt az alacsony építési és karbantartási költségek, a rövid ciklusidő, az egyszerű berendezések, az egyszerű áramköri ütemezés, a pusztítás elleni erős ellenállás, a keskeny frekvenciasávok, a kis kommunikációs kapacitás és a jelátvitel rossz stabilitása az éghullámú csatornákon keresztül.