Trådlös kommunikationsöverföringsmetoder och tekniska principer
Trådlös kommunikation är en slags kommunikationsmetod som använder egenskaperna hos elektromagnetiska vågsignaler som förökas i ledigt utrymme för att utbyta information. Trådlös kommunikationsteknologi har i sig många fördelar, lägre kostnader, trådlös kommunikationsteknik behöver inte etablera fysiska linjer, för att inte tala om ett stort antal arbetskraft för att lägga kablar, och trådlös kommunikationsteknik är inte underkastade begränsningarna i den industriella miljön, Möjlighet att bekämpa förändringar i miljön är starkare, felsökning är också enklare, jämfört med den traditionella trådbundna kommunikationsinställningen och underhållet, underhåll av det trådlösa nätverket kan slutföras genom fjärrdiagnos, bekvämare; Stark utbyggbarhet, när nätverket behöver utökas behöver trådlös kommunikation inte utöka ledningarna; Flexibilitet, trådlöst nätverk är inte föremål för begränsningar som miljöterräng, och i händelse av förändringar i miljöns användning behöver det trådlösa nätverket bara göra mycket få justeringar för att anpassa sig till kraven i den nya miljön.
Vanliga trådlösa kommunikationsmetoder (data) överföringsmetoder och teknik kategoriseras i två typer: "Kortdistans trådlös kommunikationsteknik" och "Long-Distance Wireless Transmission Technology".
Kortdistans trådlös kommunikationsteknik
Teknisk kommunikationsteknik med kort avstånd hänvisar till överföring av data mellan de två sidorna av kommunikationen genom radiovågor, och överföringsavståndet ligger inom ett relativt kort intervall och dess tillämpningsområde är mycket brett. Under de senaste åren är de korta avståndets trådlösa kommunikationsstandarder som är mer använda och har bättre utvecklingsutsikter: Zig-bee, Bluetooth (Bluetooth), trådlöst bredband (Wi-Fi), Ultra-WideBand (UWB) och nära fältkommunikation ( Nfc).
(1) Zig-bee:Zig-bee är en korthjälp med låg effekt trådlös kommunikationsteknik baserad på IEEE802.15.4-standarden. Zig-bee härstammar från kommunikationsmetoden för honungsbisvärmar, eftersom honungsbin (bi) förlitar sig på att flyga och "surr" (zig) sina vingar för att kommunicera med sina följeslagare för att bestämma information som riktning, plats och avstånd för matkällor, Således utgör svärmens kommunikationsnätverk. Det kännetecknas av dess nära avstånd, dess vanliga transmissionsavstånd är 10-100 m; Låg effektförbrukning, i låg effektförbrukningsstandby -läge, kan 2 nr 5 torra batterier stödja en terminal för att arbeta i 6-24 månader, eller till och med längre; Dess kostnad, sick-bee-gratis protokollavgift, chippris är billigt; Låg ränta, genom sick-bee fungerar ofta i den lägre hastigheten på 20-250 kbps; Kort tidsfördröjning, Zig-Bee svarshastighet är snabbare, etc. Det tillämpas främst inom områdena hem och byggkontroll, industrifält automatiseringskontroll, insamling av jordbruksinformation och kontroll, offentliga platser informationsdetektering och kontroll, intelligent märkning, etc. Det kan vara inbäddat i olika enheter.
(2) Bluetooth:Kunna realisera punkt-till-punkt eller punkt-till-multipoint trådlös data och ljudöverföring inom en 10- mätradie, och dess dataöverföringsbandbredd kan nå 1 Mbps kommunikationsmedium för frekvensen 2,402 GHz till 2,480 GHz mellan dataöverföring Elektromagnetisk våg. Bluetooth-teknik kan användas i stor utsträckning i det lokala nätverket i alla typer av data och röstutrustning, såsom PC, uppringd nätverk, bärbara datorer, skrivare, faxmaskiner, digitala kameror, mobiltelefoner och högkvalitativa hörlurar, etc. , för att uppnå alla typer av utrustning för att kommunicera med varandra när som helst, var som helst.
Bluetooth -teknik används i stor utsträckning i trådlös kontorsmiljö, fordonsindustri, informationsapparater, medicinsk utrustning och skolutbildning och fabriksautomation och andra områden, Bluetooth finns för närvarande i huvudproblemet är storleken på chipet och priset är högt; Anti-interferensförmågan är svag.
(3) Trådlöst bredband (Wi-Fi):Det är en trådlös LAN -åtkomstteknik baserad på 802.11 -protokollet. (Den enastående fördelen med (Wi-Fi) -tekniken är att den har en bred LAN-täckning, dess täckningsradie kan vara upp till cirka 100 meter, jämfört med Bluetooth-teknik, (Wi-Fi) täckning är bredare; överföringshastighet är mycket snabb , dess överföringshastighet kan nå 11 Mbps (802.11b) eller 54 Mbps (802.11.A), lämplig för höghastighetsöverföringsföretag; Begränsad av ledningsförhållanden, mycket lämpliga för användare av mobila kontor. Höghastighetslinjer. 100 milliwatts, den faktiska sändningskraften på cirka 60-70 milliwatts, jämfört med mobiltelefoner, handhållna walkie-talkies och annan kommunikationsutrustning, WiFi-produkter, är strålningen mindre.
(4) Ultra-WideBand (UWB):UWB är en bärslös kommunikationsteknologi som använder smala pulser av icke-sinusformade vågor vid nanosekund till mikro-mikrosekundnivå för att överföra data, och dess överföringsavstånd är vanligtvis inom 10 m, och med en bandbredd på mer än 1 GHz kan kommunikationshastigheten nå nå Mer än flera hundra megabits/s. UWB arbetar i ett frekvensband som sträcker sig från 3,1 GHz till 10,6 GHz, och minsta driftsbandbredd är 500 MHz.
Dess huvudfunktioner är: hög växellåda; låg sändningseffekt, låg effektförbrukning; stark konfidentialitet; UWB-kommunikation med hjälp av tidsinställda sekvenser, kan motstå flervägsblekning; UWB kräver mycket få RF- och mikrovågsanordningar, vilket kan minska systemets komplexitet. På grund av den höga bandbredd som UWB-systemet har ockuperat kan UWB-systemet störa andra befintliga trådlösa kommunikationssystem.UWB används främst i högupplöst "litet räckvidd" för att penetrera väggar "mark och andra hinder i radar- och bildsystemen.
Sådana enheter kan användas för att kontrollera defekter i betong- och asfaltstrukturer i byggnader, broar, vägar etc. samt för att hitta fel i underjordiska kablar och andra rörledningar och för sjukdomsdiagnos. Dessutom är de till stor nytta inom räddningsområdet, säkerhetsförebyggande, brandbekämpning och medicinsk och medicinsk bildbehandling.
(5) NFC:NFC är en ny trådlös kommunikationsteknik i nästan fält, dess driftsfrekvens är 13,56 MHz, utvecklad från 13,56 MHz radiofrekvensidentifiering (RFID) -teknologi, den är samma frekvens som används av det nuvarande populära kontaktlösa smartkortet ISO14443, som ger en bekväm sätt att (ett bekvämt sätt sätt av kommunikation för alla konsumentelektroniska produkter.NFC använder modulering av amplitud shift keying (Ask), dess dataöverföringshastighet är vanligtvis 106Kbit/s och 424Kbit/s. De viktigaste fördelarna med NFC är: nära avstånd, hög bandbredd, låg energiförbrukning, kompatibel med kontaktlös smartkortteknologi, som har ett brett utbud av applikationer inom området åtkomstkontroll, kollektivtrafik, mobiltelefonbetalning och så vidare.
Applikationens sammanhang för NFC kan i princip delas upp i följande fem kategorier:
En kontaktpassande, främst används vid konferensinträde, transportbarriär, åtkomstkontroll och biljetter;
B Kontaktbekräftelse/betalning, som huvudsakligen tillämpas på mobiltelefonplånböcker, betalning av mobil och kollektivtrafik;
C Kontaktanslutning, detta program gör det möjligt för 2 NFC-aktiverade enheter att realisera punkt-till-punkt-överföring av data;
D Kontaktbläsning, som gör det möjligt för användaren att lära sig om och använda de funktioner och tjänster som systemet kan tillhandahålla via den NFC-aktiverade mobiltelefonen;
E Nedladdningskontakt, via terminalutrustningen med NFC-funktion, med GPRS/CDMA-nätverk för att ta emot eller ladda ner relevant information för åtkomstkontroll eller betalning och andra funktioner.
Långt trådlös transmissionsteknik
Trådlös överföringsteknik för lång avstånd: För närvarande inkluderar den trådlösa kommunikationstekniken som används i avlägsna områden främst GPRS/CDMA, digital transmissionsradio, spektrummikrovågsugn, trådlös bridge och satellitkommunikation, kortvågskommunikationsteknik. Det används huvudsakligen i mer avlägsna eller inte lämpliga för att lägga linjer i regionen, till exempel: kolgruvor, havet, föroreningar eller mer allvarliga miljöområden.
(1) GPRS/CDMA Wireless Communication Technology:GPRS (Radio Packet Service) är en trådlös paketkopplingsteknik baserad på GSM -kommunikationssystem som utvecklats och drivs av China Mobile, och det är en teknik mellan den andra generationen och den tredje generationen, vanligtvis känd som 2,5 g, vilket är en trådlös Överföringsmetod utvecklad genom att använda konceptet "paketomkoppling". Paketomkoppling inkapslar data till ett antal separata paket och sänder dessa paket en efter en, i en form som är något liknande att skicka ett paket, med fördelen att bandbredd endast tas upp när det finns data som ska överföras och prissätts i termer av mängden data, vilket effektivt förbättrar användningen av nätverket. GPRS-nätverket stöder både kretstypdata och paketbyte-data, vilket gör det enkelt att sammankoppla med Internet, jämfört med kretstypdata i det ursprungliga GSM-nätverket. Jämfört med den kretsomkopplade dataöverföringsmetoden i det ursprungliga GSM-nätverket har den paketbrytade tekniken för GRR: er fördelarna med realtid online "betal-per-använd" höghastighetsöverföring.
CDMA (som står för Code Division Multiple Access) är ett nytt trådlöst kommunikationssystem som drivs av China Telecom baserat på Code Division Technology och Multiple Access Technology, och dess princip är baserad på spridning av spektrumteknologi.
(2) Digital transmissionradiokommunikation:Digital Transmission Radio är förkortningen av Digital Wireless Data Transmission Radio. Det är användningen av digital signalbehandling, digital modulering och demodulering, med framåtfelkorrigering, utjämning av mjukt bedömning och andra funktioner i en trådlös dataöverföringsradio. Arbetsfrekvensen för digital transmissionsradio använder mestadels 220--240 MHz eller 400--470 MHz frekvensband, som har fördelarna med digital och röstkompatibilitet, bra dataöverföring i realtid, dedikerad dataöverföringskanal, en gång Investeringar, ingen drift och användning av avgiften, tillämplig på hårda miljöer, god stabilitet och så vidare. Den effektiva täckningsradie för digitalradio handlar om tiotals kilometer, som kan täcka en stad eller ett visst område. Digital Radio tillhandahåller vanligtvis standard RS -232 Datagränssnitt, som kan anslutas direkt till dator, datainsamlare, RTU, PLC, Data Terminal, GPS -mottagare, digitalkamera och så vidare. Har använts allmänt i olika branscher, inom flyg-, järnväg, elkraft, petroleum, meteorologi, seismiska och andra olika branscher har tillämpningar inom fjärrkontroll, telemetri, skakning av brevet, fjärravkänningen och andra SCADA -områden har också gjort stora framsteg och framsteg och utveckling.
(3) Sprid spektrummikrovågskommunikation:Spridspektrumkommunikation, IE, utökad spektrumkommunikationsteknik hänvisar till en kommunikationsteknologi där bandbredden för signalen som används för att överföra information är mycket större än bandbredden i själva informationen. Det användes först i militär kommunikation. Den grundläggande principen för överföring är att den överförda informationen är modulerad med en pseudo-slumpmässig kodsekvens (spridningskod), och hastigheten för pseudo-slumpmässig kod är mycket större än hastigheten för den överförda informationen, vilket gör att bandbredden) ockuperat av den överförda signalen mycket större än den bandbredd som krävs av själva informationen för att förverkliga spektrumutvidgningen, och samtidigt släppte radiokraftspektraltätheten i Utrymmet reduceras också kraftigt. I den mottagande änden används samma spridningsspektrumkod för demodulering och återställning av informationsdata! Dess huvudsakliga funktioner är: utmärkt brusimmunitet; anti-jammingförmåga; anti-förfallsförmåga; anti-polygonal störningsförmåga; Lätt att multimedia kommunikationsnätverk; har bra säkerhetskommunikationsfunktioner; stör inte andra system av samma typ, etc., samtidigt som det har ett långt transmissionsavstånd, bred täckning och andra egenskaper, särskilt lämpliga för fältnätverksapplikationer.
(4) Wireless Bridge:Wireless Bridge är en kombination av trådlös radiofrekvensteknologi och traditionell trådbattsteknik. Wireless Bridge är designad för användning av trådlöst (mikrovågsugn) för långväga dataöverföringspunkt till punkt-sammankoppling. Det är en butik-och-framåt-enhet för att realisera LAN-sammankoppling vid länkskiktet, som kan användas för långdistans (upp till 50 km), höghastighet (upp till 100 megabit per sekund (MBP)) trådlöst nätverk mellan fast fasta Digital utrustning och annan fast digital utrustning. Spridande spektrummikrovågsugn och trådlös bridge -teknik kan användas för att överföra bandbreddkraven är ganska höga för videoövervakning och andra stora datasignalöverföringstjänster.
(5) Satellitkommunikation:Satellitkommunikation hänvisar till användningen av konstgjorda jordsatelliter som stafettstationer för att vidarebefordra radiosignaler, vilket förverkligar en teknik för kommunikation mellan flera markstationer, som är arv och utveckling av markmikrovågskommunikation. Ett satellitkommunikationssystem består vanligtvis av två delar, nämligen satellitänden och markänden. Satellitänden är i luften, främst används för att förstärka signalerna som skickas av markstationen och sedan vidarebefordra dem till andra markstationer. Markstationen används huvudsakligen för kontroll och spårning av satelliter, samt att inse tillgången till markkommunikationssystem till satellitkommunikationssystem.
Satelliter kan delas upp i synkrona satelliter och icke-synkrona satelliter, synkrona satelliter körs i luften i samma riktning och period som riktningen och perioden för jordens rotation, och från alla positioner på marken är satelliterna stationära; Icke-synkrona satelliter körs under en period större eller mindre än jordens operativcykel, och deras omlopps höjd och lutning kan justeras efter behoven i formen på "lutningen".
Egenskaperna hos satellitkommunikation är: bred täckning, bred arbetsfrekvensband, god kommunikationskvalitet, inte begränsat av geografiska förhållanden, och kostnaden har inget att göra med kommunikationsavståndet, etc. Det används främst i internationell kommunikation och inhemsk kommunikation. Det används främst i internationell kommunikation, inhemsk kommunikation, militär kommunikation, mobilkommunikation och radio- och tv -sändning, etc. Den största nackdelen med satellitkommunikation är att kommunikationen har en viss försening, till exempel när du spelar satellittelefon kan du inte Omedelbart hör varandra tillbaka, det främsta skälet är att satellitkommunikationsöverföring är längre, överföring av radiovågor i luften är en viss försening.
(6) Kortvågskommunikation:Enligt uppdelningen av International Radio Advisory Committee hänvisar kortvågen till elektromagnetiska vågor med en våglängd på 100 m - 10 M och en frekvens av 3MHz - 30 MHz. Kortvågskommunikation avser användning av kortvågradiokommunikation, även känd som högfrekventa (HF) -kommunikation. Kortvågskommunikation kan delas upp i markvågsförökning och skyvågsförökning. Dämpningen av markvågutbredningen ökar med ökningen av driftsfrekvensen, och under samma markförhållanden, desto högre frekvens, desto större dämpning. Användningen av markvåg är endast tillämplig på nära avståndskommunikation, och dess driftsfrekvens väljs vanligtvis under 5 MHz. Markvågutbredning påverkas av vädret är små, relativt stabila, kanalparametrar förändras i princip inte med tiden, så kanalen kan betraktas som en konstant referenskanal. Skyvågutbredning är den radiovåg som reflekteras av jonosfären för att genomföra långväga kommunikation, lutad projektion av elektromagnetiska vågor som reflekteras av jonosfären, kan överföras till marken tusentals kilometer bort. Förökningsförlusten av skywaves är mycket mindre än för markvågor, och efter många reflektioner mellan marken och jonosfären kan de nå extremt långt borta platser, så användningen av skywaves kan användas för att genomföra kommunikationsvärden runt om i världen . Skywave -förökning är extremt instabil på grund av de allvarliga effekterna av jonosfäriska förändringar och flervägsförökning, och dess kanalparametrar förändras drastiskt med tiden, så det kallas en variabel parameterkanal. Kortvågskommunikation kännetecknas av låga konstruktions- och underhållskostnader, kort cykeltid, enkel utrustning, enkel kretsplanering, stark motstånd mot förstörelse, smala frekvensband, liten kommunikationskapacitet och dålig stabilitet för signalöverföring över skyvågkanaler.