Прогресстің арқасында біз өмірімізді жеңілдететін, жаңа технологияларды ойлап табу арқылы жұмыс істейтін көптеген құрылғылар мен құрылғылар алдық. Байланыс саласындағы серпіліс тек сымсыз арна арқылы ақпаратты беру ғана емес, сонымен қатар сымды қосылым болмаған кезде әртүрлі құрылғыларды синхрондау болды.
Сымсыз деректерді беру дегеніміз не?
Бұл сұрақтың жауабы қарапайым: BPD – белгілі бір қашықтықта орналасқан бір құрылғыдан екінші құрылғыға сымды қосылымсыз ақпаратты тасымалдау.
Дыбыстық ақпаратты радиоарна арқылы беру технологиясы 19 ғасырдың аяғында қолданыла бастады. Содан бері көптеген радиобайланыс жүйелері пайда болды, олар үйге, кеңсеге немесе бизнеске арналған жабдықты өндіруде қолданыла бастады.
Деректерді тасымалдау үшін құрылғыларды қадамдастырудың бірнеше жолы бар. Олардың әрқайсысы белгілі бір аумақта қолданылады және жеке қасиеттерге ие. Сымсыз тарату желілерідеректер сипаттамалары бойынша ерекшеленеді, сондықтан ақпаратты тасымалдау технологиясының түріне байланысты құрылғылар арасындағы ең аз және максималды қашықтық әртүрлі болады.
Құрылғыларды әуе арқылы синхрондау үшін ақпаратты жіберуге және қабылдауға қабілетті арнайы адаптерлер орнатылған. Мұнда смартфонға салынған шағын модуль туралы да, орбиталық спутник туралы да айтуға болады. Қабылдағыш пен таратқыш құрылғылардың әртүрлі типтері болуы мүмкін. Тасымалдау әртүрлі жиіліктегі және диапазондағы арналар арқылы жүзеге асырылады. Сымсыз синхрондаудың әртүрлі түрлерін жүзеге асыру ерекшеліктеріне толығырақ тоқталайық.
Сымсыз арналардың классификациясы
Тасымалдау ортасының сипатына байланысты деректерді сымсыз жіберудің төрт түрі бар.
Ұялы радиоарналар
Дерек таратқыштан қабылдағышқа сымсыз беріледі. Таратқыш белгілі жиілік пен амплитуданың радиоимпульсін тудырады, тербеліс кеңістікке сәулеленеді. Қабылдағыш сигналды сүзеді және өңдейді, содан кейін қажетті ақпарат алынады. Радиотолқындар атмосферамен ішінара жұтылады, сондықтан бұл байланыс жоғары ылғалдылық немесе жаңбыр әсерінен бұзылуы мүмкін. Мобильді байланыс дәл радиотолқын стандарттары негізінде жұмыс істейді, сымсыз деректерді беру арналары ақпаратты беру жылдамдығы мен жұмыс жиілігі диапазонында ерекшеленеді. Деректерді жіберудің радиожиілік санатына құрылғылар арасында сымсыз деректер алмасу технологиясы Bluetooth кіреді. ATРесей келесі хаттамаларды пайдаланады:
- GSM. Бұл ғаламдық ұялы байланыс жүйесі. Жиілік - 900/1800 МГц, деректерді берудің максималды жылдамдығы - 270 Кбит/с.
- CDMA. Бұл стандарт ең жақсы байланыс сапасын қамтамасыз етеді. Жұмыс жиілігі - 450 МГц.
- UMTS. Оның екі жұмыс жиілігі диапазоны бар: 1885-2012 МГц және 2110-2200 МГц.
Спутниктік арналар
Ақпаратты берудің бұл әдісі арнайы жабдықпен антенна орнатылған спутникті пайдалану болып табылады. Сигнал абоненттен жақын жердегі станцияға келеді, содан кейін сигнал спутникке қайта бағытталады. Ол жерден ақпарат қабылдағышқа, басқа жерүсті станциясына жіберіледі. Спутниктік байланыс телерадио хабарларын таратуды қамтамасыз ету үшін қолданылады. Спутниктік телефонды ұялы байланыс станцияларынан қашықтағы кез келген нүктеде пайдалануға болады.
Инфрақызыл арналар
Байланыс бір-бірінен жақын қашықтықта орналасқан қабылдағыш пен таратқыш арасында орнатылған. Сымсыз деректерді берудің мұндай арнасы жарықдиодты сәулелену арқылы жұмыс істейді. Байланыс екі жақты немесе тарату болуы мүмкін.
Лазерлік арналар
Жұмыс принципі алдыңғы нұсқадағыдай, жарықдиодты шамдардың орнына тек лазер сәулесі қолданылады. Нысандар бір-біріне жақын болуы керек.
Сымсыз тасымалдау құралдары өз ерекшеліктерімен ерекшеленеді. Негізгі ерекшеленетін белгілер - ауқым мен ауқым.
Технологиялар мен стандарттарсымсыз деректерді жіберу
Ақпараттық технология қазіргі уақытта жоғары қарқынмен дамуда. Қазір ақпаратты радиотолқындар, инфрақызыл немесе лазерлік сәулелер арқылы жіберуге болады. Ақпарат алмасудың бұл әдісі синхронизацияның сымды түріне қарағанда әлдеқайда ыңғайлы. Ауқым технологияға байланысты әр түрлі болады.
Мына мысалдар:
- Жеке аймақ желілері (WPAN). Перифериялық жабдық осы стандарттар арқылы қосылады. Сымсыз тышқандар мен пернетақталарды пайдалану сымды аналогтарға қарағанда әлдеқайда ыңғайлы. Сымсыз деректерді беру жылдамдығы өте жоғары. Жеке желілер смарт үй жүйелерін жабдықтауға, сымсыз аксессуарларды гаджеттермен синхрондауға мүмкіндік береді. Bluetooth және ZigBee - PAN технологияларының мысалдары.
- Жергілікті желілер (WLAN) 802.11 өнімдеріне негізделген. Wi-Fi термині қазір бәріне белгілі. Бұл атау бастапқыда 802.11 стандартты сериясының өнімдеріне берілді, енді бұл термин осы топтағы кез келген стандарттың өнімдеріне қатысты. WLAN желілері WPAN-мен салыстырғанда үлкенірек жұмыс радиусын жасай алады және қорғаныс деңгейі де жоғарылады.
- Қалалық ауқымды желілер (WMAN). Мұндай желілер Wi-Fi сияқты бірдей принцип бойынша жұмыс істейді. Бұл сымсыз деректерді беру жүйесінің айрықша ерекшелігі аумақтардың кең ауқымы болып табылады; бұл желіге көбірек сан қосыла алады.қабылдағыштар. WMAN - кең жолақты қосылымды қамтамасыз ететін бірдей Wi Max технологиясы.
- Кең аумақтық желілер (WWAN) - GPRS, EDGE, HSPA, LTE. Бұл түрдегі желілер пакеттік деректер немесе тізбекті ауыстыру негізінде жұмыс істей алады.
Желілердің техникалық сипаттамаларындағы айырмашылықтар олардың қолдану аясын анықтайды. Егер сымсыз желілердің жалпы қасиеттерін қарастырсақ, онда келесі категорияларды ажыратуға болады:
- корпоративтік желілер - бір компаниядағы нысандарды қосу үшін пайдаланылады;
- оператор желілері - қызметтерді көрсету үшін байланыс операторларымен жасалады.
Сымсыз деректерді тасымалдау протоколдарын қарастыратын болсақ, онда келесі санаттарды ажыратуға болады:
- IEEE 802.11a, b, n, g, y. Бұл хаттамалар әдетте Wi-Fi маркетингтік атауымен біріктіріледі. Протоколдар байланыс ауқымында, жұмыс жиілігі диапазонында және деректерді беру жылдамдығында ерекшеленеді.
- IEEE 802.15.1. Стандарт аясында деректер Bluetooth технологиясы арқылы беріледі.
- IEEE 802.15.4. ZigBee технологиясы арқылы сымсыз синхрондау стандарты.
- IEEE 802.16. WiMax телекоммуникациялық технология стандарты, ол кең ауқыммен сипатталады. WiMax қызметі LTE технологиясына ұқсас.
Қазіргі уақытта 802.11 және 802.15.1 барлық сымсыз деректерді тасымалдау протоколдарының ең танымалы болып табылады. Осы протоколдар негізінде Wi-Fi және Bluetooth технологиялары жұмыс істейді.
Bluetooth
Кіру нүктесі, жағдайдағыдайWi-Fi айналасында пиконетті құрайтын арнайы контроллермен жабдықталған кез келген құрылғы болуы мүмкін. Бұл пиконет бірнеше құрылғыны қамтуы мүмкін, қажет болса, оларды деректерді тасымалдау үшін көпірлерге біріктіруге болады.
Кейбір компьютерлер мен ноутбуктерде кірістірілген Bluetooth контроллері бар, егер бұл функция қол жетімді болмаса, құрылғыға қосылатын және деректерді сымсыз жіберу мүмкіндігін беретін USB адаптерлері пайдаланылады.
Bluetooth 2,4 ГГц жиілікті пайдаланады, бұл ретте қуатты тұтыну мүмкіндігінше төмен. Дәл осы көрсеткіш технологияның ақпараттық технологиялар саласында өз орнын алуына мүмкіндік берді. Төмен қуат тұтынуы таратқыштың әлсіз қуатына, қысқа диапазонға және төмен деректер жылдамдығына байланысты. Осыған қарамастан, бұл сипаттамалар әртүрлі перифериялық жабдықты қосу және пайдалану үшін жеткілікті болып шықты. Bluetooth технологиясы бізге сымсыз керек-жарақтардың алуан түрін берді: құлаққаптар, динамиктер, тышқандар, пернетақталар және т.б.
Bluetooth қабылдағыштарының 3 класы бар:
- 1-сынып. Сымсыз синхрондау диапазоны 100 м жетуі мүмкін. Бұл түрдегі құрылғылар, әдетте, өнеркәсіптік ауқымда қолданылады.
- 2-сынып. Диапазон 10 м. Бұл класстың құрылғылары ең көп таралған. Сымсыз аксессуарлардың көпшілігі осы санатқа жатады.
- 3-сынып. Диапазон - 1 метр. Мұндай ресиверлер таратқыш пен қабылдағышты бір-бірінен жылжыту мағынасыз болған кезде ойын консоліне немесе кейбір гарнитураларға орналастырылады.
Bluetooth сымсыз тарату жүйесі құрылғы байланысы үшін өте ыңғайлы. Чиптердің құны айтарлықтай төмен, сондықтан жабдықты сымсыз қосылыммен жабдықтау бағаның өсуіне қатты әсер етпейді.
Wi-Fi
Bluetooth-пен бірге Wi-Fi технологиясы сымсыз байланыс технологиялары саласында бірдей кең таралған. Алайда танымалдық оған бірден келген жоқ. Wi-Fi технологиясының дамуы 80-жылдары басталды, бірақ соңғы нұсқасы тек 1997 жылы ұсынылды. Apple жаңа опцияны ноутбуктерінде қолдануға шешім қабылдады. iBook-те алғашқы желілік карталар осылай пайда болды.
Wi-Fi технологиясының жұмыс істеу принципі келесідей: құрылғыға микросхема ендірілген, ол сол чиптің басқасымен сенімді сымсыз синхрондауды қамтамасыз ете алады. Екі құрылғыдан көп болса, кіру нүктесін пайдалану керек.
Wi-Fi хотспот – стационарлық маршрутизатордың сымсыз аналогы. Соңғысынан айырмашылығы, байланыс сымдардың қатысуынсыз, радиотолқындар арқылы жүзеге асырылады. Бұл бірден бірнеше құрылғыны қосуға мүмкіндік береді. Көптеген құрылғыларды пайдаланған кезде деректерді беру жылдамдығы айтарлықтай төмендейтінін ұмытпаңыз. Желі деректерін қорғау үшін Wi-Fi кіру нүктелері қауіпсізшифрлау. Құпия сөзді енгізбестен мұндай деректер көзіне қосылу мүмкін болмайды.
Wi-Fi технологиясының бірінші стандарты 1997 жылы қабылданған, бірақ ол ешқашан кең тараған жоқ, себебі деректерді беру жылдамдығы тым төмен. Кейінірек 802, 11a және 802, 11b стандарттары пайда болды. Біріншісі 54 Мбит / с тасымалдау жылдамдығын берді, бірақ 5 ГГц жиілікте жұмыс істеді, бұл барлық жерде рұқсат етілмейді. Екінші нұсқа желілерге деректерді максималды жылдамдықпен 11 Мбит / с жіберуге мүмкіндік берді, бұл жеткіліксіз болды. Содан кейін стандартты 802, 11g келді. Ол 2,4 ГГц жұмыс жиілігінде жеткілікті жоғары жылдамдықты қамтамасыз ете отырып, алдыңғы опциялардың артықшылықтарын біріктірді. 802, 11y стандарты 802, 11g аналогы болып табылады, оның желіні қамту қашықтығы ұзақ (ашық кеңістікте 5 км-ге дейін).
LTE
Бұл стандарт қазіргі уақытта басқа жаһандық желілермен қатар ең перспективалы болып табылады. Мобильді кең жолақты байланыс ең жоғары сымсыз пакеттік деректер жылдамдығын қамтамасыз етеді. Жұмыс жиілігі диапазонына келетін болсақ, бәрі түсініксіз. LTE стандарты өте икемді, желілер 1,4 пен 20 МГц жиілік диапазонында негізделуі мүмкін.
Желілер ауқымы базалық станцияның биіктігіне байланысты және 100 км жетуі мүмкін. Желілерге қосылу мүмкіндігі гаджеттердің үлкен санымен қамтамасыз етіледі: смартфондар, планшеттер, ноутбуктер, ойын консольдері және осы стандартты қолдайтын басқа құрылғылар. Құрылғыларда қолданыстағы стандарттармен бірге жұмыс істейтін біріктірілген LTE модулі болуы керекGSM және 3G. LTE қосылымы үзілсе, құрылғы қосылымды үзбей 3G немесе GSM желілеріне бұрыннан бар қолжетімділікке ауысады.
Деректерді беру жылдамдығына қатысты мынаны атап өтуге болады: 3G желілерімен салыстырғанда ол бірнеше есе өсіп, 20 Мбит/с-қа жетті. LTE модульдерімен жабдықталған гаджеттердің үлкен санын енгізу осы технологияға сұранысты қамтамасыз етеді. Жаңа базалық станциялар орнатылуда, олар тіпті мегаполистерден шалғай орналасқан елді мекендерге жоғары жылдамдықты Интернетке қол жеткізуді қамтамасыз етеді.
Төртінші буын желілерінің принципін қарастырайық. Сымсыз пакеттік деректерді беру технологиясы IP протоколы арқылы жүзеге асырылады. Негізгі станция мен жылжымалы станция арасында жылдам және тұрақты синхрондау үшін жиілік те, уақыт та дуплексі қалыптасады. Жұптастырылған жиілік диапазондарының комбинацияларының көп болуына байланысты жазылушыларды кең жолақты қосу мүмкін.
LTE желілерінің таралуы ұялы байланысты пайдалану тарифтерін төмендетті. Желінің кең ауқымы операторларға қымбат жабдықты үнемдеуге мүмкіндік береді.
Деректерді байланыстыру құрылғылары
Күнделікті өмірде бізді сымсыз деректерді беру технологиялары негізінде жұмыс істейтін құрылғылар қоршайды. Сонымен қатар, әрбір құрылғыда белгілі стандарттардың бірнеше әрекет модульдері бар. Мысал: классикалық смартфон пакеттік және дауыстық деректерді беру үшін GSM, 3G, LTE желілерін, кіру нүктесі арқылы Интернетке кіру үшін Wi-Fi, құрылғыны керек-жарақтармен синхрондау үшін Bluetooth пайдаланады.
Әр жерде кездесетін ең танымал сымсыз деректерді тасымалдау құрылғыларын қарастырайық:
- Wi-Fi маршрутизаторы. Бұл құрылғы бірнеше құрылғыларға Интернетке қосылуды қамтамасыз ете алады. Құрылғының өзі Интернет көзімен сым арқылы немесе ұялы байланыс операторының SIM картасы арқылы синхрондалады.
- Смартфон. Дауыстық ақпаратты жіберуге, қысқа мәтіндік хабарлар жіберуге, интернетке кіруге және сымсыз немесе сымды керек-жарақтармен синхрондауға мүмкіндік беретін әмбебап байланыс құралы.
- Планшеттік компьютер. Функционалды түрде ол смартфонмен бірдей болуы мүмкін. Айырықша ерекшелігі - үлкен экран, оның арқасында гаджетті пайдалану белгілі бір жұмыс түрлеріне ыңғайлырақ болады.
- Дербес компьютер. Интернет желілерінде, соның ішінде сымсыз желілерде жұмыс істеуге мүмкіндік беретін біріктірілген операциялық жүйесі бар толыққанды стационарлық құрылғы. Компьютерге кіру нүктесінен деректерді сымсыз тасымалдау әдетте USB қосқышы арқылы қосылатын Wi-Fi адаптері арқылы жүзеге асырылады.
- Дәптер. Дербес компьютердің кішірек нұсқасы. Көптеген ноутбуктерде кірістірілген Bluetooth және Wi-Fi бар, бұл Интернетке кіру үшін синхрондауға және қосымша USB адаптерлерінсіз сымсыз керек-жарақтарды қосуға мүмкіндік береді.
- Сымсыз керек-жарақтар мен перифериялық құрылғылар. Бұл санатқа сымсыз динамиктер, құлаққаптар, гарнитуралар, тышқандар,пернетақталар және құрылғыларға немесе компьютерлерге қосылатын басқа танымал керек-жарақтар.
- ТД немесе Smart-теледидар. Амалдық жүйесі бар теледидар функционалды түрде компьютерге ұқсайды, сондықтан ол үшін кірістірілген сымсыз модульдердің болуы міндетті болып табылады.
- Ойын консолі. Бағдарламалық құралды орнату үшін бұл гаджетте сымсыз интернет қосылымы бар. Ойын консольдері Bluetooth технологиясы арқылы құрылғымен синхрондалады.
- Сымсыз жабдық "Ақылды үй". Сымсыз басқарылатын өте күрделі және әмбебап жүйе. Барлық сенсорлар мен жабдықтар сигналды жіберуге арналған арнайы модульдермен жабдықталған.
Сымсыз технологияның жетілдірілуімен ескі құрылғылар үнемі функционалдық жағынан тиімдірек және практикалық жаңа құрылғылармен ауыстырылады. Сымсыз деректерді тасымалдау жабдығы тез өзгеріп, өзгеруде.
Сымсыз желілерді пайдалану перспективалары
Қазіргі тренд сымды жабдықты жаңа сымсыз опциялармен ауыстыру болып табылады. Бұл құрылғылардың қозғалғыштығына ғана емес, сонымен қатар пайдаланудың қарапайымдылығына байланысты әлдеқайда ыңғайлы.
Сымсыз жабдықты өндіру байланыс құрылғылары әлеміне соңғы жүйелерді енгізуге ғана емес, сонымен қатар кез келген елді мекеннің қарапайым тұрғынының тұрғын үйін соңғы технологиямен жабдықтауға мүмкіндік береді. Қазіргі уақытта табысы жоғары адамдар ғана тұрадыастаналық аудандар.
Сымсыз радиобайланыс саласы үнемі зерттеліп отырады, нәтижесінде инновациялық технологиялар алдыңғылардан жоғары өнімділігімен, энергияны тұтынудың төмендеуімен және пайдалану практикалықтығымен ерекшеленеді. Осындай зерттеулердің нәтижесі - жаңа техниканың пайда болуы. Өндірушілер әрқашан инновациялық технологияларға сәйкес келетін өнімдер шығаруға мүдделі.
Жақсартылған кіру нүктелері мен қуатты базалық станциялар жаңа технологияларды ірі кәсіпорындарда барлық жерде қолдануға мүмкіндік береді. Жабдықты қашықтан басқаруға болады. Білім беру саласында сымсыз технологиялар оқыту мен бақылау процесін жеңілдете алады. Кейбір мектептер қазірдің өзінде мобильді оқыту үдерісін енгізуді бастады. Ол интернет арқылы бейнебайланыс арқылы қашықтан оқытудан тұрады. Бұл мысалдар қоғамның сымсыз технологиялар негізінде құрылатын жаңа кезеңге өтуінің бастапқы қадамы ғана.
Сымсыз синхрондау артықшылықтары
Сымды және сымсыз деректерді тасымалдауды салыстырсаңыз, соңғысының көптеген артықшылықтарын анықтауға болады:
- сымдарға кедергі жасамаңыз;
- жоғары деректер жылдамдығы;
- қосылудың практикалық және жылдамдығы;
- жабдықты пайдаланудың ұтқырлығы;
- тозу немесе байланыс үзілмейді;
- Сымсыз қосылым үшін бірнеше опцияны пайдалануға боладыбір құрылғы;
- бір уақытта бірнеше құрылғыны Интернетке кіру нүктесіне қосу мүмкіндігі.
Осымен қатар кейбір кемшіліктер де бар:
- көптеген құрылғылардың сәулеленуі адам денсаулығына кері әсер етуі мүмкін;
- Әртүрлі сымсыз құрылғылар бір-біріне жақын болғанда, кедергі және байланыс ақаулары болуы мүмкін.
Сымсыз желілерді кеңінен қолданудың себептері анық. Әрқашан байланыста болу қажеттілігі қазіргі қоғамның кез келген орташа мүшесіне қажет.
Жабында
Сымсыз технологиялар әлемнің барлық елдерінде жаппай қолданылатын телекоммуникациялық жабдықты кеңінен енгізуге мүмкіндік берді. Сымсыз байланыс саласындағы тұрақты жақсартулар мен жаңа ашылулар бізге барған сайын жоғарырақ жайлылық деңгейін береді және инновациялық құрылғылардың көмегімен үйді жақсарту көптеген адамдар үшін қолжетімді бола түсуде.
