Nhờ sự tiến bộ, chúng tôi đã nhận được nhiều thiết bị và thiết bị giúp cuộc sống của chúng ta dễ dàng hơn, hoạt động thông qua việc phát minh ra các công nghệ mới. Một bước đột phá trong lĩnh vực truyền thông không chỉ là việc truyền tải thông tin qua kênh không dây mà còn là sự đồng bộ hóa của nhiều loại thiết bị khác nhau khi không có kết nối có dây.
Truyền dữ liệu không dây là gì?
Câu trả lời cho câu hỏi này rất đơn giản: BPD là việc truyền thông tin từ thiết bị này sang thiết bị khác ở một khoảng cách nhất định, không cần kết nối có dây.
Công nghệ truyền thông tin thoại qua kênh radio bắt đầu được sử dụng vào cuối thế kỷ 19. Kể từ đó, một số lượng lớn các hệ thống liên lạc vô tuyến đã xuất hiện, được sử dụng trong sản xuất thiết bị cho gia đình, văn phòng hoặc doanh nghiệp.
Có một số cách để đồng bộ hóa thiết bị để truyền dữ liệu. Mỗi người trong số họ được sử dụng trong một khu vực cụ thể và có các thuộc tính riêng. Mạng truyền dẫn không dâydữ liệu khác nhau về đặc điểm của chúng, vì vậy khoảng cách tối thiểu và tối đa giữa các thiết bị, tùy thuộc vào loại công nghệ truyền thông tin, sẽ khác nhau.
Để đồng bộ hóa các thiết bị qua mạng, các bộ điều hợp đặc biệt được lắp đặt có khả năng gửi và nhận thông tin. Ở đây chúng ta có thể nói về cả một mô-đun nhỏ được tích hợp vào điện thoại thông minh và một vệ tinh quay quanh quỹ đạo. Bộ thu và bộ phát có thể là các loại thiết bị khác nhau. Truyền được thực hiện thông qua các kênh có tần số và phạm vi khác nhau. Hãy để chúng tôi tìm hiểu chi tiết hơn về các chi tiết cụ thể của việc triển khai các loại đồng bộ hóa không dây khác nhau.
Phân loại kênh không dây
Tùy thuộc vào bản chất của phương tiện truyền dẫn, có bốn kiểu truyền dữ liệu không dây.
Kênh radio di động
Dữ liệu được truyền không dây từ máy phát đến máy thu. Máy phát tạo ra một xung vô tuyến có tần số và biên độ nhất định, dao động được bức xạ vào không gian. Máy thu lọc và xử lý tín hiệu, sau đó thông tin cần thiết được trích xuất. Sóng vô tuyến bị khí quyển hấp thụ một phần, do đó, liên lạc này có thể bị biến dạng do độ ẩm cao hoặc mưa. Truyền thông di động hoạt động chính xác trên cơ sở các tiêu chuẩn sóng vô tuyến; các kênh truyền dữ liệu không dây khác nhau về tốc độ truyền thông tin và dải tần hoạt động. Loại tần số vô tuyến của truyền dữ liệu bao gồm Bluetooth, một công nghệ để trao đổi dữ liệu không dây giữa các thiết bị. TẠINga sử dụng các giao thức sau:
- GSM. Đây là một hệ thống liên lạc di động toàn cầu. Tần số - 900/1800 MHz, tốc độ truyền dữ liệu tối đa - 270 Kbps.
- CDMA. Tiêu chuẩn này cung cấp chất lượng truyền thông tốt nhất. Tần số hoạt động - 450 MHz.
- ƯU ĐÃI. Nó có hai dải tần hoạt động: 1885-2012 MHz và 2110-2200 MHz.
Kênh truyền hình vệ tinh
Phương pháp truyền thông tin này là sử dụng vệ tinh trên đó có lắp đặt một ăng-ten với thiết bị đặc biệt. Tín hiệu xuất phát từ thuê bao đến trạm mặt đất gần nhất, sau đó tín hiệu được chuyển hướng đến vệ tinh. Từ đó, thông tin được gửi đến máy thu, một trạm mặt đất khác. Truyền thông vệ tinh được sử dụng để cung cấp truyền hình và phát thanh. Điện thoại vệ tinh có thể được sử dụng ở bất kỳ điểm nào từ xa các trạm di động.
Kênh hồng ngoại
Giao tiếp được thiết lập giữa bộ thu và bộ phát, chúng ở khoảng cách gần nhau. Một kênh truyền dữ liệu không dây như vậy hoạt động nhờ bức xạ LED. Giao tiếp có thể là hai chiều hoặc truyền phát.
kênh laser
Nguyên lý hoạt động giống như phiên bản trước, chỉ sử dụng tia laze thay cho đèn LED. Các đối tượng phải ở gần nhau.
Phương tiện truyền dẫn không dây khác nhau về chi tiết cụ thể. Các đặc điểm phân biệt chính là phạm vi và phạm vi.
Công nghệ và tiêu chuẩntruyền dữ liệu không dây
Công nghệ thông tin hiện nay đang phát triển với tốc độ chóng mặt. Bây giờ có thể truyền thông tin bằng sóng vô tuyến, tia hồng ngoại hoặc bức xạ laze. Phương thức trao đổi thông tin này thuận tiện hơn nhiều so với kiểu đồng bộ có dây. Phạm vi sẽ khác nhau tùy thuộc vào công nghệ.
Đây là một số ví dụ:
- Mạng Khu vực Cá nhân (WPAN). Thiết bị ngoại vi được kết nối bằng các tiêu chuẩn này. Sử dụng chuột và bàn phím không dây tiện lợi hơn rất nhiều so với dùng có dây. Tốc độ truyền dữ liệu không dây khá cao. Mạng cá nhân cho phép bạn trang bị hệ thống nhà thông minh, đồng bộ hóa các phụ kiện không dây với các tiện ích. Bluetooth và ZigBee là những ví dụ về công nghệ PAN.
- Mạng cục bộ (WLAN) dựa trên các sản phẩm 802.11. Thuật ngữ Wi-Fi giờ đây đã được mọi người biết đến. Tên này ban đầu được đặt cho các sản phẩm thuộc dòng tiêu chuẩn 802.11, và bây giờ thuật ngữ này dùng để chỉ các sản phẩm thuộc bất kỳ tiêu chuẩn nào từ họ này. Mạng WLAN có thể tạo ra bán kính làm việc lớn hơn so với WPAN và mức độ bảo vệ cũng tăng lên.
- Mạng quy mô đô thị (WMAN). Các mạng như vậy hoạt động trên nguyên tắc giống như Wi-Fi. Một tính năng đặc biệt của hệ thống truyền dữ liệu không dây này là phạm vi lãnh thổ rộng hơn; một số lượng lớn hơn có thể kết nối với mạng này.máy thu. WMAN là cùng một công nghệ Wi Max cung cấp kết nối băng thông rộng.
- Mạng diện rộng (WWAN) - GPRS, EDGE, HSPA, LTE. Các mạng kiểu này có thể hoạt động trên cơ sở dữ liệu gói hoặc chuyển mạch kênh.
Sự khác biệt về đặc tính kỹ thuật của mạng xác định phạm vi ứng dụng của chúng. Nếu chúng ta xem xét các thuộc tính chung của mạng không dây, thì chúng ta có thể phân biệt các loại sau:
- mạng công ty - dùng để kết nối các đối tượng trong cùng một công ty;
- Các mạng điều hành- được tạo ra bởi các nhà khai thác viễn thông để cung cấp dịch vụ.
Nếu chúng ta xem xét các giao thức truyền dữ liệu không dây, thì có thể phân biệt các loại sau:
- IEEE 802.11a, b, n, g, y. Các giao thức này thường được kết hợp dưới tên tiếp thị chung là Wi-Fi. Các giao thức khác nhau về phạm vi giao tiếp, phạm vi tần số hoạt động và tốc độ truyền dữ liệu.
- IEEE 802.15.1. Trong khuôn khổ tiêu chuẩn, dữ liệu được truyền qua công nghệ Bluetooth.
- IEEE 802.15.4. Tiêu chuẩn cho đồng bộ hóa không dây qua công nghệ ZigBee.
- IEEE 802.16. Tiêu chuẩn công nghệ viễn thông WiMax, có đặc điểm là phạm vi rộng. WiMax có chức năng tương tự như công nghệ LTE.
Hiện tại, 802.11 và 802.15.1 là các giao thức truyền dữ liệu không dây phổ biến nhất. Dựa trên các giao thức này, công nghệ Wi-Fi và Bluetooth hoạt động.
Bluetooth
Điểm truy cập, như trường hợp vớiWi-Fi có thể là bất kỳ thiết bị nào được trang bị bộ điều khiển đặc biệt để tạo thành một piconet xung quanh chính nó. Piconet này có thể bao gồm một số thiết bị, nếu muốn, chúng có thể được kết hợp thành cầu nối để truyền dữ liệu.
Một số máy tính và máy tính xách tay đã có bộ điều khiển Bluetooth tích hợp sẵn, nếu chức năng này không khả dụng, thì bộ điều hợp USB được sử dụng để kết nối với thiết bị và cung cấp cho thiết bị khả năng truyền dữ liệu không dây.
Bluetooth sử dụng tần số 2,4 GHz, trong khi mức tiêu thụ điện năng càng thấp càng tốt. Chính chỉ số này đã cho phép công nghệ chiếm lĩnh vị trí thích hợp trong lĩnh vực công nghệ thông tin. Việc tiêu thụ điện năng thấp là do công suất máy phát yếu, phạm vi ngắn và tốc độ dữ liệu thấp. Mặc dù vậy, những đặc điểm này hóa ra vẫn đủ cho việc kết nối và vận hành các loại thiết bị ngoại vi khác nhau. Công nghệ Bluetooth đã mang đến cho chúng ta nhiều loại phụ kiện không dây: tai nghe, loa, chuột, bàn phím và hơn thế nữa.
Có 3 loại bộ thu Bluetooth:
- lớp 1. Phạm vi đồng bộ hóa không dây có thể đạt tới 100 m. Thông thường, các thiết bị loại này được sử dụng trên quy mô công nghiệp.
- lớp 2. Phạm vi là 10 m. Các thiết bị thuộc loại này là phổ biến nhất. Hầu hết các phụ kiện không dây đều thuộc loại này.
- lớp 3. Phạm vi - 1 mét. Những bộ thu như vậy được đặt trong máy chơi game hoặc trong một số bộ tai nghe khi việc di chuyển bộ phát và bộ thu ra xa nhau là vô nghĩa.
Hệ thống truyền dẫn không dây Bluetooth rất thuận tiện cho việc giao tiếp thiết bị. Giá thành chip khá thấp nên việc trang bị kết nối không dây cho thiết bị cũng không ảnh hưởng nhiều đến việc tăng giá.
Wi-Fi
Cùng với Bluetooth, công nghệ Wi-Fi đã trở nên phổ biến không kém trong lĩnh vực công nghệ truyền thông không dây. Tuy nhiên, sự nổi tiếng không đến với cô ngay lập tức. Sự phát triển của công nghệ Wi-Fi bắt đầu từ những năm 80, nhưng phiên bản cuối cùng chỉ được trình làng vào năm 1997. Apple đã quyết định sử dụng tùy chọn mới trên máy tính xách tay của mình. Đây là cách các thẻ mạng đầu tiên xuất hiện trong iBook.
Nguyên lý hoạt động của công nghệ Wi-Fi như sau: một con chip được nhúng vào thiết bị, có thể cung cấp khả năng đồng bộ hóa không dây đáng tin cậy với một con chip khác cùng loại. Nếu có nhiều hơn hai thiết bị, thì bạn cần sử dụng điểm truy cập.
Điểm phát sóng Wi-Fi là một thiết bị tương tự không dây của bộ định tuyến cố định. Không giống như sau này, kết nối được thực hiện mà không có sự tham gia của dây dẫn, bằng sóng vô tuyến. Điều này giúp bạn có thể kết nối nhiều thiết bị cùng một lúc. Đừng quên rằng khi sử dụng một số lượng lớn thiết bị, tốc độ truyền dữ liệu sẽ giảm đi đáng kể. Để bảo vệ dữ liệu mạng của bạn, hãy bảo mật các điểm truy cập Wi-Fimã hóa. Không thể kết nối với nguồn dữ liệu như vậy mà không nhập mật khẩu.
Tiêu chuẩn đầu tiên cho công nghệ Wi-Fi được áp dụng vào năm 1997, nhưng nó chưa bao giờ phổ biến rộng rãi vì tốc độ truyền dữ liệu quá thấp. Sau đó là các chuẩn 802, 11a và 802, 11b. Đầu tiên có tốc độ truyền là 54 Mb / s, nhưng hoạt động ở tần số 5 GHz, không được phép ở mọi nơi. Tùy chọn thứ hai cho phép các mạng truyền dữ liệu với tốc độ tối đa là 11 Mb / giây, nhưng vẫn chưa đủ. Sau đó là tiêu chuẩn 802, 11g. Ông đã kết hợp những ưu điểm của các phương án trước đó, cung cấp tốc độ khá cao ở tần số hoạt động 2,4 GHz. Chuẩn 802, 11y là một chuẩn tương tự của 802, 11g, nó có khoảng cách phủ sóng mạng dài (lên đến 5 km trong không gian mở).
LTE
Tiêu chuẩn này hiện là hứa hẹn nhất cùng với các mạng toàn cầu khác. Băng thông rộng di động cung cấp tốc độ dữ liệu gói không dây cao nhất. Đối với dải tần hoạt động, mọi thứ đều mơ hồ. Tiêu chuẩn LTE rất linh hoạt, các mạng có thể dựa trên dải tần từ 1,4 đến 20 MHz.
Phạm vi của mạng phụ thuộc vào độ cao của trạm gốc và có thể lên tới 100 km. Khả năng kết nối mạng được cung cấp bởi một số lượng lớn các thiết bị: điện thoại thông minh, máy tính bảng, máy tính xách tay, bảng điều khiển trò chơi và các thiết bị khác hỗ trợ tiêu chuẩn này. Các thiết bị phải có mô-đun LTE tích hợp hoạt động cùng với các tiêu chuẩn hiện cóGSM và 3G. Nếu kết nối LTE bị gián đoạn, thiết bị sẽ chuyển sang quyền truy cập hiện có sang mạng 3G hoặc GSM mà không làm gián đoạn kết nối.
Về tốc độ truyền dữ liệu, có thể lưu ý những điểm sau: so với mạng 3G, nó đã tăng lên nhiều lần và đạt 20 Mbit / s. Sự ra đời của một số lượng lớn các thiết bị được trang bị mô-đun LTE đảm bảo nhu cầu về công nghệ này. Các trạm gốc mới đang được lắp đặt để cung cấp khả năng truy cập Internet tốc độ cao ngay cả đến các khu định cư cách xa các siêu đô thị.
Hãy xem xét nguyên tắc của mạng thế hệ thứ tư. Công nghệ truyền dữ liệu gói không dây được thực hiện bằng giao thức IP. Để đồng bộ hóa nhanh chóng và ổn định giữa trạm gốc và trạm di động, cả hai tần số và thời gian được hình thành. Do có nhiều sự kết hợp của các dải tần số ghép nối, nên có thể kết nối băng thông rộng của các thuê bao.
Sự lan rộng của mạng LTE đã làm giảm giá cước cho việc sử dụng thông tin di động. Phạm vi rộng của mạng cho phép các nhà khai thác tiết kiệm được thiết bị đắt tiền.
Thiết bị truyền dữ liệu
Trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta, xung quanh chúng ta là những thiết bị hoạt động trên cơ sở công nghệ truyền dữ liệu không dây. Hơn nữa, mỗi thiết bị có một số mô-đun hoạt động của các tiêu chuẩn nhất định. Ví dụ: điện thoại thông minh cổ điển sử dụng mạng GSM, 3G, LTE để truyền dữ liệu gói và dữ liệu thoại, Wi-Fi để truy cập Internet qua điểm truy cập, Bluetooth để đồng bộ hóa thiết bị với các phụ kiện.
Hãy cùng điểm qua các thiết bị truyền dữ liệu không dây phổ biến nhất hiện nay:
- Bộ định tuyến Wi-Fi. Thiết bị này có khả năng cung cấp truy cập Internet cho một số thiết bị. Bản thân thiết bị được đồng bộ hóa với nguồn Internet bằng dây hoặc sử dụng thẻ SIM từ nhà khai thác mạng di động.
- Điện thoại thông minh. Một công cụ giao tiếp đa năng cho phép bạn gửi thông tin thoại, gửi tin nhắn văn bản ngắn, truy cập Internet và đồng bộ hóa với các phụ kiện không dây hoặc có dây.
- Máy tính bảng. Về mặt chức năng, nó có thể giống hệt một chiếc điện thoại thông minh. Một tính năng đặc biệt là màn hình lớn, nhờ đó việc sử dụng tiện ích trở nên thoải mái hơn cho một số loại công việc.
- Máy tính cá nhân. Một thiết bị cố định chính thức có hệ điều hành tích hợp cho phép bạn làm việc trong các mạng Internet, bao gồm cả các mạng không dây. Truyền dữ liệu không dây đến máy tính từ điểm truy cập thường được thực hiện thông qua bộ điều hợp Wi-Fi kết nối qua đầu nối USB.
- Sổ tay. Một phiên bản nhỏ hơn của máy tính cá nhân. Hầu hết các máy tính xách tay đều có Bluetooth và Wi-Fi tích hợp, cho phép bạn đồng bộ hóa để truy cập Internet và kết nối các phụ kiện không dây mà không cần thêm bộ điều hợp USB.
- Phụ kiện không dây và thiết bị ngoại vi. Danh mục này bao gồm loa không dây, tai nghe, tai nghe, chuột,bàn phím và các phụ kiện phổ biến khác kết nối với thiết bị hoặc máy tính.
- TV hoặc Smart-TV. Một chiếc TV có hệ điều hành về mặt chức năng giống như một chiếc máy tính, vì vậy sự hiện diện của các mô-đun không dây tích hợp là điều bắt buộc đối với nó.
- Máy chơi game. Để cài đặt phần mềm, tiện ích này có kết nối Internet không dây. Bảng điều khiển trò chơi được đồng bộ hóa với thiết bị thông qua công nghệ Bluetooth.
- Thiết bị không dây "Ngôi nhà thông minh". Một hệ thống rất phức tạp và linh hoạt được điều khiển không dây. Tất cả các cảm biến và bộ phận của thiết bị đều được trang bị các mô-đun đặc biệt để truyền tín hiệu.
Với sự cải tiến của công nghệ không dây, các thiết bị cũ liên tục được thay thế bằng các thiết bị mới có chức năng hiệu quả hơn và thiết thực hơn. Thiết bị truyền dữ liệu không dây đang thay đổi và thay đổi nhanh chóng.
Triển vọng cho việc sử dụng mạng không dây
Xu hướng hiện nay là thay thế các thiết bị có dây bằng các tùy chọn không dây mới hơn. Điều này thuận tiện hơn nhiều không chỉ vì tính di động của các thiết bị mà còn về tính dễ sử dụng.
Việc sản xuất thiết bị không dây không chỉ cho phép giới thiệu các hệ thống mới nhất vào thế giới thiết bị liên lạc mà còn trang bị công nghệ mới nhất cho ngôi nhà của một cư dân trung bình tiêu chuẩn của bất kỳ địa phương nào. Hiện nay, chỉ những người có mức thu nhập cao mới sống ởcác khu vực đô thị.
Lĩnh vực truyền thông vô tuyến không dây được nghiên cứu liên tục, tạo ra các công nghệ cải tiến khác với các công nghệ tiền nhiệm về năng suất cao hơn, giảm tiêu thụ năng lượng và tính thiết thực khi sử dụng. Kết quả của nghiên cứu đó là sự xuất hiện của thiết bị mới. Các nhà sản xuất luôn quan tâm đến việc sản xuất các sản phẩm đáp ứng các công nghệ tiên tiến.
Các điểm truy cập tốt hơn và các trạm gốc mạnh mẽ sẽ cho phép các công nghệ mới được sử dụng ở mọi nơi trong các doanh nghiệp lớn. Thiết bị có thể được điều khiển từ xa. Trong lĩnh vực giáo dục, công nghệ không dây có thể tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình giảng dạy và điều khiển. Một số trường đã bắt đầu thực hiện quá trình giáo dục di động. Nó bao gồm học tập từ xa thông qua giao tiếp video qua Internet. Những ví dụ này chỉ là bước khởi đầu trong quá trình chuyển đổi xã hội sang một giai đoạn mới, sẽ được xây dựng trên nền tảng công nghệ không dây.
Lợi ích của Đồng bộ hóa Không dây
Nếu bạn so sánh truyền dữ liệu có dây và không dây, bạn có thể xác định nhiều ưu điểm của loại sau:
- không can thiệp vào dây điện;
- tốc độ dữ liệu cao;
- tính thực tế và tốc độ kết nối;
- tính di động của việc sử dụng thiết bị;
- không mòn hoặc đứt kết nối;
- Có thể sử dụng một số tùy chọn cho kết nối không dây trongmột thiết bị;
- khả năng kết nối nhiều thiết bị cùng lúc với một điểm truy cập Internet.
Cùng với điều này, có một số nhược điểm:
- bức xạ từ một số lượng lớn các thiết bị có thể ảnh hưởng xấu đến sức khoẻ con người;
- Khi các thiết bị không dây khác nhau ở gần nhau, có thể xảy ra nhiễu và lỗi giao tiếp.
Lý do cho việc sử dụng rộng rãi mạng không dây là rõ ràng. Nhu cầu luôn giữ liên lạc là cần thiết của bất kỳ thành viên bình thường nào của xã hội hiện đại.
Đang đóng
Công nghệ không dây đã tạo cơ hội cho việc giới thiệu rộng rãi thiết bị viễn thông, được sử dụng đại trà ở tất cả các quốc gia trên thế giới. Những cải tiến liên tục và những khám phá mới trong lĩnh vực truyền thông không dây mang đến cho chúng ta mức độ thoải mái hơn bao giờ hết và việc cải thiện ngôi nhà với sự trợ giúp của các thiết bị sáng tạo đang trở nên hợp lý hơn đối với hầu hết mọi người.
