Métodos de transmisión de comunicación inalámbrica y principios técnicos
La comunicación inalámbrica es un tipo de método de comunicación que utiliza las características de las señales de onda electromagnética que se propagan en el espacio libre para intercambiar información. La tecnología de comunicación inalámbrica en sí tiene muchas ventajas, la tecnología de comunicación inalámbrica, menor costo, no tiene que establecer líneas físicas, sin mencionar una gran cantidad de mano de obra para colocar cables, y la tecnología de comunicación inalámbrica no está sujeta a las limitaciones del entorno industrial, el entorno industrial, el La capacidad de luchar contra los cambios en el medio ambiente es más fuerte, la solución de problemas también es más fácil, en comparación con la configuración y el mantenimiento de la comunicación cableada tradicional, el mantenimiento de la red inalámbrica se puede completar a través del diagnóstico remoto, más conveniente; Fuerte expansión, cuando la red debe expandirse, la comunicación inalámbrica no necesita expandir el cableado; Flexibilidad, la red inalámbrica no está sujeta a restricciones como el terreno ambiental, y en caso de cambios en el uso del entorno, la red inalámbrica solo necesita hacer muy pocos ajustes para adaptarse a los requisitos del nuevo entorno.
Los métodos y tecnologías de transmisión de comunicación inalámbrica común (datos) se clasifican en dos tipos: "Tecnología de comunicación inalámbrica de corta distancia" y "Tecnología de transmisión inalámbrica de larga distancia".
Tecnología de comunicación inalámbrica de corta distancia
La tecnología de comunicación inalámbrica de corta distancia se refiere a la transmisión de datos entre los dos lados de la comunicación a través de las ondas de radio, y la distancia de transmisión está dentro de un rango relativamente corto, y su rango de aplicaciones es muy amplio. En los últimos años, los estándares de comunicación inalámbrica de corta distancia que se usan más ampliamente y tienen mejores perspectivas de desarrollo son: Zig-Bee, Bluetooth (Bluetooth), banda ancha inalámbrica (Wi-Fi), Ultra-Wideband (UWB) y Comunicación de campo cercano (Near Field ( NFC).
(1) Zigee:Zig-Bee es una tecnología de comunicación inalámbrica de bajo alcance y baja potencia basada en el estándar IEEE802.15.4. Zig-Bee se deriva del método de comunicación de los enjambres de abejas, ya que las abejas (abejas) confían en volar y 'zumbar' (zig) sus alas para comunicarse con sus compañeros para determinar la información como la dirección, la ubicación y la distancia de las fuentes de alimentos, Constituyendo así la red de comunicación del enjambre. Se caracteriza por su corta distancia, su distancia de transmisión habitual es 10-100 m; Bajo consumo de energía, en el modo de espera de bajo consumo de energía, 2 No. 5 Las baterías secas pueden soportar que un terminal funcione durante 6-24 meses, o incluso más; Su costo, la tarifa de protocolo libre de zig-bee, el precio del chip es barato; baja tasa, a través de la zig-abeja a menudo funciona en la tasa más baja de 20-250 kbps; Retraso de tiempo corto, la velocidad de respuesta de Zig-bee es más rápida, etc. Se aplica principalmente en los campos del control del hogar y el edificio, el control de la automatización de campo industrial, la recopilación y el control de información agrícola, la detección y el control de información de lugares públicos, el etiquetado inteligente, etc. Se puede integrar en varios dispositivos.
(2) Bluetooth:Capaz de realizar datos inalámbricos punto a punto o punto a multipunto y transmisión de sonido dentro de un radio de medidor {4}}, y su ancho de banda de transmisión de datos puede alcanzar un medio de comunicación de 1 Mbps para una frecuencia de 2.402GHz a 2.480GHz entre el onda electromagnética. La tecnología Bluetooth se puede usar ampliamente en la red de área local en todo tipo de datos y equipos de voz, como PC, red de acceso telefónico, computadoras portátiles, impresoras, máquinas de fax, cámaras digitales, teléfonos celulares y auriculares de alta calidad, etc. , para lograr todo tipo de equipos para comunicarse entre sí en cualquier momento y en cualquier lugar.
La tecnología Bluetooth se usa ampliamente en el entorno inalámbrico de oficina, la industria automotriz, los electrodomésticos de información, los equipos médicos y la educación escolar y la automatización de fábricas y otros campos, Bluetooth existe actualmente en el problema principal es el tamaño del chip y el precio es alto; La capacidad anti-interferencia es débil.
(3) banda ancha inalámbrica (Wi-Fi):Es una tecnología de acceso LAN inalámbrica basada en el protocolo 802.11. (La destacada ventaja de la tecnología (Wi-Fi) es que tiene una cobertura de LAN amplia, su radio de cobertura puede ser de hasta aproximadamente 100 metros, en comparación con la tecnología Bluetooth, la cobertura (Wi-Fi) es más amplia; la velocidad de transmisión es muy rápida , su velocidad de transmisión puede alcanzar los 11Mbps (802.11b) o 54Mbps (802.11.a), adecuado para el negocio de transmisión de datos de alta velocidad; por condiciones de cableado, muy adecuado para usuarios de oficina móvil. -Los usuarios de la velocidad. Milliwatts, la potencia de transmisión real de aproximadamente 60-70 miliwatts, en comparación con los teléfonos celulares, los paseos-alojados y otros equipos de comunicaciones, productos WiFi, la radiación es más pequeña.
(4) Tabla ultra (UWB):UWB es una tecnología de comunicación sin soporte de comunicación que utiliza pulsos estrechos de ondas no sinusoidales a nivel de nanosegundo a micro microsegundos para transmitir datos, y su distancia de transmisión generalmente está dentro de los 10 m, y utilizando un ancho de banda de más de 1 ghz, la velocidad de comunicación puede alcanzar Más de varios cientos de megabits/s. UWB funciona en una banda de frecuencia que varía de 3.1GHz a 10.6GHz, y el ancho de banda operativo mínimo es de 500MHz.
Sus características principales son: alta velocidad de transmisión; Baja potencia de transmisión, bajo consumo de energía; fuerte confidencialidad; Comunicación UWB utilizando secuencias sintonizadas por el tiempo, capaz de resistir el desvanecimiento de múltiples pájaros; UWB requiere muy pocos dispositivos de RF y microondas, lo que puede reducir la complejidad del sistema. Debido al alto ancho de banda ocupado por el sistema UWB, el sistema UWB puede interferir con otros sistemas de comunicación inalámbrica existentes. UWB se utiliza principalmente en "rango pequeño" de alta resolución para penetrar en las paredes "en el suelo y otros obstáculos en los sistemas de radar y de imágenes.
Dichos dispositivos se pueden usar para verificar los defectos en estructuras de concreto y asfalto en edificios, puentes, carreteras, etc., así como para localizar fallas en cables subterráneos y otras tuberías, y para el diagnóstico de enfermedades. Además, son de gran utilidad en los campos de rescate, prevención de seguridad, extinción de incendios y procesamiento de imágenes médicas y médicas.
(5) NFC:NFC es una nueva tecnología de comunicación inalámbrica de campo cercano, su frecuencia de operación es de 13.56MHz, desarrollada a partir de la tecnología de identificación de radiofrecuencia (RFID) de 13.56MHz, es la misma frecuencia utilizada por la popular tarjeta inteligente sin contacto ISO1444 de manera conveniente, que proporciona una forma conveniente De comunicación para todos los productos electrónicos de consumo. NFC utiliza la modulación de teclas de cambio de amplitud (Ask), su velocidad de transmisión de datos es generalmente de 106 kbit/s y 424 kbit/s. Las principales ventajas de NFC son: corta distancia, alto ancho de banda, bajo consumo de energía, compatible con la tecnología de tarjetas inteligentes sin contacto, que tiene una amplia gama de aplicaciones en el campo de control de acceso, transporte público, pago de teléfonos celulares, etc.
El contexto de aplicación de NFC se puede dividir básicamente en las siguientes cinco categorías:
Un pasto de contacto, utilizado principalmente en la admisión de conferencias, barrera de transporte, control de acceso y boletos para eventos;
B Confirmación/pago de contacto, que se aplica principalmente a las billeteras de teléfonos celulares, el pago de transporte móvil y público;
C Conexión de contacto, esta aplicación permite 2 dispositivos habilitados para NFC para realizar la transmisión de datos punto a punto;
D navegación de contacto, que permite al usuario aprender y utilizar las funciones y servicios que el sistema puede proporcionar a través del teléfono celular habilitado para NFC;
E Descargar contacto, a través del equipo terminal con la función NFC, utilizando la red GPRS/CDMA para recibir o descargar información relevante para el control de acceso o el pago y otras funciones.
Tecnología de transmisión inalámbrica de largo alcance
Tecnología de transmisión inalámbrica de larga distancia: en la actualidad, la tecnología de comunicación inalámbrica ampliamente utilizada en áreas remotas incluye GPRS/CDMA, radio de transmisión digital, microondas de espectro spread, puente inalámbrico y comunicación por satélite, tecnología de comunicación de onda corta. Se usa principalmente en más remotos o no adecuados para colocar líneas en la región, como: minas de carbón, mar, contaminación o áreas ambientales más severas.
(1) Tecnología de comunicación inalámbrica GPRS/CDMA:GPRS (servicio de paquetes de radio de propósito general) es una tecnología inalámbrica de cambio de paquetes basada en el sistema de comunicación GSM desarrollado y operado por China Mobile, y es una tecnología entre la segunda generación y la tercera generación, generalmente conocida como 2.5G, que es una inalámbrica Método de transmisión desarrollado utilizando el concepto de "conmutación de paquetes". La conmutación de paquetes encapsula los datos en una serie de paquetes separados y transmite estos paquetes uno por uno, en una forma algo similar a enviar una parcela, con la ventaja de que el ancho de banda solo se toma cuando hay datos que se transmiten y tienen un precio en términos de La cantidad de datos, que mejora efectivamente la utilización de la red. La red GPRS admite datos de tipo de circuito y datos conmutados por paquetes, lo que facilita la interconexión de Internet, en comparación con los datos de tipo circuito de la red GSM original. En comparación con el método de transmisión de datos con conmutación de circuitos de la red GSM original, la tecnología de GRRS de paquetes de paquetes tiene las ventajas de la transmisión de alta velocidad "de pago por uso" en tiempo real en tiempo real.
CDMA (que representa el acceso múltiple de la división de código) es un nuevo sistema de comunicación inalámbrica operado por China Telecom basado en tecnología de división de código y tecnología de acceso múltiple, y su principio se basa en la tecnología de espectro sencillo.
(2) Comunicación de radio de transmisión digital:La radio de transmisión digital es la abreviatura de la radio de transmisión de datos inalámbricos digitales. Es el uso del procesamiento de señales digitales, la modulación digital y la demodulación, con corrección de errores hacia adelante, igualación de juicio suave y otras funciones de una radio de transmisión de datos inalámbricas. La frecuencia de trabajo de la radio de transmisión digital utiliza principalmente 220--240 MHZ o 400--470 Banda de frecuencia MHZ, que tiene las ventajas de la compatibilidad digital y de voz, buena transmisión de datos en tiempo real, canal de transmisión de datos dedicado, un tiempo único inversión, sin operación y uso de la tarifa, aplicable a entornos duros, buena estabilidad, etc. El radio de cobertura efectivo de la radio digital es aproximadamente decenas de kilómetros, que pueden cubrir una ciudad o un área determinada. La radio digital generalmente proporciona la interfaz de datos estándar RS -232, que puede conectarse directamente con computadora, recopilador de datos, RTU, PLC, terminal de datos, receptor GPS, cámara digital, etc. Se ha utilizado ampliamente en diversas industrias, en aeroespacial, ferrocarril, energía eléctrica, petróleo, meteorología, sísmica y otras industrias diversas tienen aplicaciones en control remoto, telemetría, sacudiendo la letra, la teledetección y otras áreas de SCADA también han hecho un gran progreso y el progreso y el progreso. desarrollo.
(3) Extender la comunicación de microondas del espectro:La comunicación del espectro de propagación, es decir, la tecnología de comunicación del espectro extendido se refiere a una tecnología de comunicación en la que el ancho de banda de la señal utilizada para transmitir información es mucho mayor que el ancho de banda de la información misma. Se usó por primera vez en comunicaciones militares. El principio básico de transmisión es que la información transmitida se modula con una secuencia de código pseudo-aleatorio (código de espectro de extensión), y la velocidad del código pseudo-aleatorio es mucho mayor que la velocidad de la información transmitida, lo que hace que el ancho de banda sea el ancho de banda. Ocupado por la señal transmitida mucho más grande que el ancho de banda requerido por la información misma para realizar la expansión del espectro, y al mismo tiempo, la densidad espectral de potencia de radio emitida en el espacio También se reduce mucho. ¡En el extremo receptor, el mismo código de espectro se utiliza para la demodulación y la recuperación de datos de información! Sus características principales son: Excelente inmunidad de ruido; capacidad anti-juzgada; habilidad anti-dicha; capacidad de interferencia antipoligonal; red de comunicación fácil de multimedia; tiene buenas capacidades de comunicación de seguridad; No interfiere con otros sistemas del mismo tipo, etc., mientras que tiene una larga distancia de transmisión, una amplia cobertura y otras características, especialmente adecuadas para aplicaciones de redes de campo.
(4) Puente inalámbrico:Wireless Bridge es una combinación de tecnología inalámbrica de radiofrecuencia y tecnología tradicional de puentes con cable. El puente inalámbrico está diseñado para el uso de la inalámbrica (microondas) para la interconexión punto a punto de transmisión de datos a larga distancia. Es un dispositivo de tienda y avance para realizar la interconexión de LAN en la capa de enlace, que puede usarse para redes inalámbricas de larga distancia (hasta 50 km), de alta velocidad (hasta 100 megabits por segundo (Mbps)) entre fijo entre fijo Equipo digital y otros equipos digitales fijos. La tecnología de microondas y puentes inalámbricos de espectro se puede utilizar para transmitir los requisitos de ancho de banda son bastante altos para la videovigilancia y otros grandes servicios de transmisión de señal de datos.
(5) Comunicación por satélite:La comunicación por satélite se refiere al uso de satélites de tierra artificial como estaciones de retransmisión para transmitir señales de radio, realizando así una tecnología de comunicación entre múltiples estaciones terrestres, que es la herencia y el desarrollo de la comunicación de microondas terrestres. Un sistema de comunicación por satélite generalmente consta de dos partes, a saber, el extremo satelital y el extremo del suelo. El extremo satelital está en el aire, se usa principalmente para amplificar las señales enviadas por la estación terrestre y luego reenviarlas a otras estaciones terrestres. La estación terrestre se utiliza principalmente para el control y el seguimiento de los satélites, así como para realizar el acceso de los sistemas de comunicación de tierra a los sistemas de comunicación por satélite.
Los satélites se pueden dividir en satélites sincrónicos y satélites no sincronos, los satélites sincrónicos corren en el aire en la misma dirección y período que la dirección y el período de la rotación de la Tierra, y desde cualquier posición en el suelo, los satélites son estacionarios; Los satélites no sincronos funcionan en un período mayor o menos que el ciclo operativo de la Tierra, y su altitud e inclinación orbitales se puede ajustar de acuerdo con las necesidades de la forma de la "inclinación".
Las características de la comunicación por satélite son: amplia cobertura, banda de frecuencia de trabajo amplia, buena calidad de comunicación, no limitado por condiciones geográficas, y el costo no tiene nada que ver con la distancia de comunicación, etc. Se utiliza principalmente en comunicación internacional y comunicación nacional. Se utiliza principalmente en comunicaciones internacionales, comunicaciones nacionales, comunicaciones militares, comunicaciones móviles y transmisión de radio y televisión, etc. Inmediatamente escuche entre sí, la razón principal es que la distancia de transmisión de las comunicaciones por satélite es más larga, la transmisión de ondas de radio en el aire es un cierto retraso.
(6) Comunicaciones de onda corta:Según la división del Comité Asesor de Radio Internacional, la onda corta se refiere a ondas electromagnéticas con una longitud de onda de 100m - 10 my una frecuencia de 3MHz - 30 MHz. La comunicación de onda corta se refiere al uso de comunicación de radio de onda corta, también conocida como comunicación de alta frecuencia (HF). La comunicación de onda corta se puede dividir en propagación de la onda terrestre y propagación de ondas del cielo. La atenuación de la propagación de las ondas terrestres aumenta con el aumento de la frecuencia operativa, y en las mismas condiciones de tierra, cuanto mayor sea la frecuencia, mayor es la atenuación. El uso de onda de tierra solo es aplicable a la comunicación de distancia cercana, y su frecuencia de operación generalmente se selecciona por debajo de 5MHz. La propagación de la ola de tierra se ve afectada por el clima es pequeño, relativamente estable, los parámetros del canal básicamente no cambian con el tiempo, por lo que el canal puede considerarse como un canal de referencia constante. La propagación de la ola del cielo es la onda de radio reflejada por la ionosfera para llevar a cabo una comunicación a larga distancia, la proyección inclinada de las ondas electromagnéticas reflejadas por la ionosfera, puede transmitirse al suelo a miles de kilómetros de distancia. La pérdida de propagación de Skywaves es mucho más pequeña que la de las ondas terrestres, y después de muchos reflejos entre el suelo y la ionosfera, pueden alcanzar lugares extremadamente lejanos, por lo que el uso de las ondas de cielo se puede usar para llevar a cabo comunicaciones del mundo. . La propagación de Skywave es extremadamente inestable debido a los efectos graves de los cambios ionosféricos y la propagación de múltiples trayectoria, y sus parámetros de canal cambian drásticamente con el tiempo, por lo que se llama canal de parámetros variables. Las comunicaciones de onda corta se caracterizan por bajos costos de construcción y mantenimiento, tiempo de ciclo corto, equipos simples, una fácil programación de circuitos, fuerte resistencia a la destrucción, bandas de frecuencia estrecha, una pequeña capacidad de comunicación y una pobre estabilidad de la transmisión de señales sobre los canales de las ondas del cielo.