Graças ao progresso, recebemos muitos dispositivos e dispositivos que facilitam nossas vidas, que funcionam através da invenção de novas tecnologias. Um avanço no campo das comunicações não foi apenas a transmissão de informações por meio de um canal sem fio, mas também a sincronização de vários tipos de dispositivos na ausência de uma conexão com fio.
O que é transmissão de dados sem fio?
A resposta para essa pergunta é simples: BPD é a transferência de informações de um dispositivo para outro, que estão a uma certa distância, sem conexão com fio.
A tecnologia de transmissão de informações de voz por um canal de rádio começou a ser utilizada no final do século XIX. Desde então, surgiu um grande número de sistemas de comunicação por rádio, que passaram a ser utilizados na fabricação de equipamentos para casa, escritório ou empresa.
Existem várias maneiras de sincronizar dispositivos para transferência de dados. Cada um deles é usado em uma área específica e possui propriedades individuais. Redes de transmissão sem fioos dados diferem em suas características, portanto, a distância mínima e máxima entre os dispositivos, dependendo do tipo de tecnologia de transmissão de informações, será diferente.
Para sincronizar dispositivos pelo ar, são instalados adaptadores especiais capazes de enviar e receber informações. Aqui podemos falar sobre um pequeno módulo embutido em um smartphone e um satélite em órbita. O receptor e o transmissor podem ser diferentes tipos de dispositivos. A transmissão é realizada através de canais de diferentes frequências e faixas. Vamos nos debruçar com mais detalhes sobre as especificidades da implementação de diferentes tipos de sincronização sem fio.
Classificação de canais sem fio
Dependendo da natureza do meio de transmissão, existem quatro tipos de transmissão de dados sem fio.
Canais de rádio celular
Os dados são transmitidos sem fio do transmissor para o receptor. O transmissor gera um pulso de rádio de uma certa frequência e amplitude, a oscilação é irradiada para o espaço. O receptor filtra e processa o sinal, após o que a informação necessária é extraída. As ondas de rádio são parcialmente absorvidas pela atmosfera, de modo que esta comunicação pode ser distorcida pela alta umidade ou chuva. A comunicação móvel funciona precisamente com base nos padrões de ondas de rádio; os canais de transmissão de dados sem fio diferem na velocidade de transferência de informações e na faixa de frequência operacional. A categoria de transmissão de dados por radiofrequência inclui Bluetooth, uma tecnologia para troca de dados sem fio entre dispositivos. NOA Rússia usa os seguintes protocolos:
- GSM. Este é um sistema de comunicação celular global. Frequência - 900/1800 MHz, taxa máxima de transferência de dados - 270 Kbps.
- CDMA. Este padrão oferece a melhor qualidade de comunicação. Frequência de operação - 450 MHz.
- UMTS. Possui duas bandas de frequência de operação: 1885-2012 MHz e 2110-2200 MHz.
Canais por satélite
Este método de transmissão de informações é usar um satélite no qual está instalada uma antena com equipamento especial. O sinal vem do assinante para a estação terrestre mais próxima, então o sinal é redirecionado para o satélite. A partir daí, a informação é enviada para o receptor, outra estação terrestre. As comunicações por satélite são usadas para fornecer transmissão de televisão e rádio. Um telefone via satélite pode ser usado em qualquer ponto remoto das estações de celular.
Canais infravermelhos
A comunicação é estabelecida entre o receptor e o transmissor, que estão próximos um do outro. Tal canal para transmissão de dados sem fio funciona por meio de radiação de LED. A comunicação pode ser bidirecional ou broadcast.
Canais de laser
O princípio de funcionamento é o mesmo da versão anterior, apenas um feixe de laser é usado em vez de LEDs. Os objetos devem estar próximos uns dos outros.
Os meios de transmissão sem fio diferem em suas especificidades. As principais características distintivas são o alcance e o escopo.
Tecnologias e padrõestransmissão de dados sem fio
A tecnologia da informação está se desenvolvendo em ritmo acelerado. Agora é possível transmitir informações usando ondas de rádio, radiação infravermelha ou laser. Esse método de troca de informações é muito mais conveniente do que o tipo de sincronização com fio. O alcance será diferente dependendo da tecnologia.
Aqui estão alguns exemplos:
- Personal Area Networks (WPAN). O equipamento periférico é conectado usando esses padrões. Usar mouses e teclados sem fio é muito mais conveniente do que os com fio. A velocidade de transferência de dados sem fio é bastante alta. As redes pessoais permitem equipar sistemas domésticos inteligentes, sincronizar acessórios sem fio com gadgets. Bluetooth e ZigBee são exemplos de tecnologias PAN.
- As redes locais (WLANs) são baseadas em produtos 802.11. O termo Wi-Fi agora é conhecido por todos. Este nome foi originalmente dado aos produtos da série padrão 802.11, e agora este termo refere-se a produtos de qualquer padrão desta família. As redes WLAN são capazes de criar um raio de trabalho maior em comparação com a WPAN, e o nível de proteção também aumentou.
- Redes de escala urbana (WMAN). Essas redes funcionam com o mesmo princípio do Wi-Fi. Uma característica distintiva deste sistema de transmissão de dados sem fio é uma gama mais ampla de territórios; um número maior pode se conectar a essa rede.receptores. WMAN é a mesma tecnologia Wi Max que fornece conectividade de banda larga.
- Wide Area Networks (WWAN) - GPRS, EDGE, HSPA, LTE. Redes deste tipo podem operar com base em dados de pacotes ou comutação de circuitos.
As diferenças nas características técnicas das redes determinam o escopo de sua aplicação. Se considerarmos as propriedades gerais das redes sem fio, podemos distinguir as seguintes categorias:
- redes corporativas - usadas para conectar objetos dentro da mesma empresa;
- redes de operadoras - são criadas por operadoras de telecomunicações para fornecer serviços.
Se considerarmos os protocolos de transferência de dados sem fio, as seguintes categorias podem ser distinguidas:
- IEEE 802.11a, b, n, g, y. Esses protocolos geralmente são combinados sob o nome de marketing comum Wi-Fi. Os protocolos diferem na faixa de comunicação, faixa de frequência operacional e taxa de transferência de dados.
- IEEE 802.15.1. Dentro da estrutura do padrão, os dados são transmitidos via tecnologia Bluetooth.
- IEEE 802.15.4. Padrão para sincronização sem fio via tecnologia ZigBee.
- IEEE 802.16. Padrão de tecnologia de telecomunicações WiMax, que se caracteriza por uma ampla gama. O WiMax é funcionalmente semelhante à tecnologia LTE.
Atualmente, 802.11 e 802.15.1 são os mais populares de todos os protocolos de transferência de dados sem fio. Com base nesses protocolos, as tecnologias Wi-Fi e Bluetooth operam.
Bluetooth
Ponto de acesso, como é o caso deWi-Fi pode ser qualquer dispositivo equipado com um controlador especial que forma uma piconet em torno de si. Esta piconet pode incluir vários dispositivos, se desejado, eles podem ser combinados em pontes para transmissão de dados.
Alguns computadores e laptops já possuem um controlador Bluetooth integrado, se esta função não estiver disponível, são usados adaptadores USB que se conectam ao dispositivo e permitem a transmissão de dados sem fio.
Bluetooth usa uma frequência de 2,4 GHz, enquanto o consumo de energia é o mais baixo possível. Foi esse indicador que permitiu que a tecnologia ocupasse seu nicho no campo da tecnologia da informação. O baixo consumo de energia é devido à fraca potência do transmissor, curto alcance e baixa taxa de dados. Apesar disso, estas características revelaram-se suficientes para a ligação e funcionamento de vários tipos de equipamentos periféricos. A tecnologia Bluetooth nos deu uma grande variedade de acessórios sem fio: fones de ouvido, alto-falantes, mouses, teclados e muito mais.
Existem 3 classes de receptores Bluetooth:
- 1ª série. O alcance da sincronização sem fio pode chegar a 100 m. Dispositivos desse tipo são usados, via de regra, em escala industrial.
- 2ª série. O alcance é de 10 m. Os dispositivos desta classe são os mais comuns. A maioria dos acessórios sem fio se enquadra nessa categoria.
- 3ª série. Alcance - 1 metro. Esses receptores são colocados em consoles de jogos ou em alguns fones de ouvido quando não faz sentido separar o transmissor e o receptor.
O sistema de transmissão sem fio Bluetooth é muito conveniente para a comunicação do dispositivo. O custo dos chips é bastante baixo, portanto, equipar o equipamento com uma conexão sem fio não afeta muito o aumento de preço.
Wi-Fi
Junto com o Bluetooth, a tecnologia Wi-Fi tornou-se igualmente onipresente no campo das tecnologias de comunicação sem fio. No entanto, a popularidade não chegou a ela imediatamente. O desenvolvimento da tecnologia Wi-Fi começou na década de 80, mas a versão final foi apresentada apenas em 1997. A Apple decidiu usar a nova opção em seus laptops. Foi assim que as primeiras placas de rede apareceram no iBook.
O princípio de funcionamento da tecnologia Wi-Fi é o seguinte: um chip é embutido no dispositivo, que pode fornecer sincronização sem fio confiável com outro do mesmo chip. Se houver mais de dois dispositivos, você precisará usar um ponto de acesso.
Um hotspot Wi-Fi é um análogo sem fio de um roteador estacionário. Diferentemente deste último, a conexão é realizada sem a participação de fios, por meio de ondas de rádio. Isso torna possível conectar vários dispositivos ao mesmo tempo. Não esqueça que ao usar um grande número de dispositivos, a velocidade de transferência de dados será significativamente reduzida. Para proteger seus dados de rede, os pontos de acesso Wi-Fi protegemcriptografia. Não será possível conectar a essa fonte de dados sem inserir uma senha.
O primeiro padrão para a tecnologia Wi-Fi foi adotado em 1997, mas nunca se espalhou porque a taxa de transferência de dados era muito baixa. Mais tarde vieram os padrões 802, 11a e 802, 11b. O primeiro deu uma taxa de transferência de 54 Mb/s, mas funcionou em uma frequência de 5 GHz, o que não é permitido em todos os lugares. A segunda opção permitia que as redes transmitissem dados a uma velocidade máxima de 11 Mb/s, o que não era suficiente. Depois veio o padrão 802, 11g. Ele combinou as vantagens das opções anteriores, fornecendo uma velocidade bastante alta a uma frequência operacional de 2,4 GHz. O padrão 802, 11y é um análogo do 802, 11g, possui uma longa distância de cobertura de rede (até 5 km em espaço aberto).
LTE
Este padrão é atualmente o mais promissor junto com outras redes globais. A banda larga móvel fornece a mais alta taxa de dados de pacotes sem fio. Com relação à faixa de frequência de operação, tudo é ambíguo. O padrão LTE é muito flexível, as redes podem ser baseadas na faixa de frequência de 1,4 a 20 MHz.
O alcance das redes depende da altura da estação base e pode chegar a 100 km. A capacidade de se conectar a redes é fornecida por um grande número de gadgets: smartphones, tablets, laptops, consoles de jogos e outros dispositivos que suportam esse padrão. Os dispositivos devem ter um módulo LTE integrado que funcione em conjunto com os padrões existentesGSM e 3G. Se a conexão LTE for interrompida, o dispositivo mudará para o acesso existente às redes 3G ou GSM sem interromper a conexão.
Com relação à taxa de transferência de dados, pode-se observar o seguinte: em relação às redes 3G, ela aumentou várias vezes e chegou a 20 Mbit/s. A introdução de um grande número de gadgets equipados com módulos LTE garante a procura desta tecnologia. Novas estações-base estão sendo instaladas para fornecer acesso à Internet de alta velocidade até mesmo para assentamentos remotos das megacidades.
Vamos considerar o princípio das redes de quarta geração. A tecnologia de transmissão de dados em pacotes sem fio é realizada por meio do protocolo IP. Para sincronização rápida e estável entre a estação base e a estação móvel, são formados duplex de frequência e tempo. Devido ao grande número de combinações de bandas de frequência pareadas, a conexão de banda larga dos assinantes é possível.
A disseminação das redes LTE reduziu as tarifas para o uso de comunicações móveis. O amplo alcance da rede permite que as operadoras economizem em equipamentos caros.
Dispositivos de comunicação de dados
No nosso dia a dia, estamos cercados por dispositivos que operam com base em tecnologias de transmissão de dados sem fio. Além disso, cada dispositivo possui vários módulos de atividade de determinados padrões. Exemplo: um smartphone clássico usa redes GSM, 3G, LTE para transmitir dados de pacotes e voz, Wi-Fi para acessar a Internet por meio de um ponto de acesso, Bluetooth para sincronizar o dispositivo com acessórios.
Vamos dar uma olhada nos dispositivos de transmissão de dados sem fio mais populares que são onipresentes:
- Roteador Wi-Fi. Este dispositivo é capaz de fornecer acesso à Internet para vários dispositivos. O próprio dispositivo é sincronizado com a fonte da Internet por fio ou usando um cartão SIM de uma operadora de rede móvel.
- Smartphone. Uma ferramenta de comunicação universal que permite enviar informações de voz, enviar mensagens de texto curtas, acessar a Internet e sincronizar com acessórios sem fio ou com fio.
- Computador tablet. Funcionalmente, pode ser idêntico a um smartphone. Uma característica distintiva é a tela grande, graças à qual o uso do gadget se torna mais confortável para certos tipos de trabalho.
- Computador pessoal. Um dispositivo estacionário completo com um sistema operacional integrado que permite trabalhar em redes de Internet, incluindo redes sem fio. A transferência de dados sem fio para um computador a partir de um ponto de acesso geralmente é realizada por meio de um adaptador Wi-Fi que se conecta por meio de um conector USB.
- Caderno. Uma versão menor do computador pessoal. A maioria dos laptops tem Bluetooth e Wi-Fi integrados, permitindo que você sincronize para acessar a Internet e conectar acessórios sem fio sem adaptadores USB adicionais.
- Acessórios e periféricos sem fio. Esta categoria inclui alto-falantes sem fio, fones de ouvido, fones de ouvido, mouses,teclados e outros acessórios populares que se conectam a dispositivos ou computadores.
- TV ou Smart-TV. Uma TV com um sistema operacional se assemelha funcionalmente a um computador, portanto, a presença de módulos sem fio integrados é obrigatória.
- Console de jogos. Para instalar o software, este gadget possui uma conexão sem fio à Internet. Os consoles de jogos são sincronizados com o dispositivo via tecnologia Bluetooth.
- Equipamento sem fio "Casa inteligente". Um sistema muito complexo e versátil que é controlado sem fio. Todos os sensores e equipamentos são equipados com módulos especiais para transmissão de sinal.
Com o aprimoramento da tecnologia sem fio, os dispositivos antigos estão sendo constantemente substituídos por novos dispositivos que são funcionalmente mais eficientes e práticos. Os equipamentos de transmissão de dados sem fio estão mudando e mudando rapidamente.
Perspectivas para o uso de redes sem fio
A tendência atual é substituir os equipamentos com fio por opções sem fio mais recentes. Isso é muito mais conveniente não apenas pela mobilidade dos dispositivos, mas também pela facilidade de uso.
A produção de equipamentos sem fio permitirá não apenas introduzir os mais recentes sistemas no mundo dos dispositivos de comunicação, mas também equipar a habitação de um residente médio padrão de qualquer localidade com a mais recente tecnologia. Atualmente, apenas as pessoas com alto nível de renda que vivem emáreas metropolitanas.
O campo de radiocomunicações sem fio é constantemente pesquisado, resultando em tecnologias inovadoras que se diferenciam de seus antecessores pela maior produtividade, menor consumo de energia e praticidade de uso. O resultado dessas pesquisas é o surgimento de novos equipamentos. Os fabricantes estão sempre interessados em produzir produtos que atendam a tecnologias inovadoras.
Melhores pontos de acesso e estações base poderosas permitirão que novas tecnologias sejam usadas em todas as grandes empresas. O equipamento pode ser controlado remotamente. No campo da educação, as tecnologias sem fio podem facilitar o processo de ensino e controle. Algumas escolas já estão começando a implementar o processo de educação móvel. Consiste no aprendizado remoto via comunicação de vídeo via Internet. Esses exemplos são apenas o passo inicial na transição da sociedade para uma nova etapa, que será construída com base nas tecnologias sem fio.
Benefícios da sincronização sem fio
Se você comparar a transmissão de dados com e sem fio, poderá identificar muitas vantagens desta última:
- não interfere nos fios;
- alta taxa de dados;
- praticidade e velocidade de conexão;
- mobilidade de uso dos equipamentos;
- sem desgaste ou conexão quebrada;
- É possível usar várias opções de conexão sem fio emum dispositivo;
- a capacidade de conectar vários dispositivos ao mesmo tempo a um ponto de acesso à Internet.
Além disso, existem algumas desvantagens:
- radiação de um grande número de dispositivos pode afetar negativamente a saúde humana;
- Quando vários equipamentos sem fio estão próximos, existe a possibilidade de interferências e falhas de comunicação.
As razões para o uso generalizado de redes sem fio são óbvias. A necessidade de estar sempre em contato é necessária para qualquer membro médio da sociedade moderna.
Fechando
As tecnologias sem fio proporcionaram uma oportunidade para a introdução generalizada de equipamentos de telecomunicações, que são amplamente utilizados em todos os países do mundo. Melhorias constantes e novas descobertas no campo das comunicações sem fio nos proporcionam um nível cada vez maior de conforto, e a melhoria da casa com a ajuda de dispositivos inovadores está se tornando mais acessível para a maioria das pessoas.
