Methoden und technische Prinzipien für drahtlose Kommunikationsübertragung
Die drahtlose Kommunikation ist eine Art Kommunikationsmethode, die die Eigenschaften von elektromagnetischen Wellensignalen verwendet, die sich im freien Raum ausbreiten, um Informationen auszutauschen. Die drahtlose Kommunikationstechnologie selbst hat viele Vorteile, niedrigere Kosten, drahtlose Kommunikationstechnologien müssen keine physischen Linien festlegen, ganz zu schweigen von einer großen Anzahl von Arbeitskräften, um Kabel zu verlegen, und die drahtlose Kommunikationstechnologie unterliegt nicht den Einschränkungen des industriellen Umfelds, der Die Fähigkeit, gegen Veränderungen in der Umwelt zu kämpfen, ist stärker, die Fehlerbehebung ist ebenfalls einfacher, als die traditionelle Kabel -Kommunikationsaufbau und Wartung der Wartung des drahtlosen Netzwerks durch die Ferndiagnose abgeschlossen werden kann, bequemer. Eine starke Erweiterbarkeit, wenn das Netzwerk erweitert werden muss, muss die drahtlose Kommunikation die Verkabelung nicht erweitern. Flexibilität, drahtloses Netzwerk unterliegt nicht Einschränkungen wie Umweltgebieten, und im Falle von Änderungen in der Nutzung der Umwelt muss das drahtlose Netzwerk nur sehr wenige Anpassungen vornehmen, um sich an die Anforderungen der neuen Umgebung anzupassen.
Übertragungsmethoden und -technologien (DATA) GROMMUNGSBEWERTUNGSKOMMUNIKATIONS werden in zwei Typen eingeteilt: "Kurzstrecken-Wireless-Kommunikationstechnologie" und "Langstrecken-drahtlose Übertragungstechnologie".
Kurzstrecken-drahtlose Kommunikationstechnologie
Die Kurzstrecken-drahtlose Kommunikationstechnologie bezieht sich auf die Übertragung von Daten zwischen den beiden Seiten der Kommunikation über Funkwellen, und die Übertragungsabstand liegt in einer relativ kurzen Reichweite und der Anwendungsbereich ist sehr breit. In den letzten Jahren sind die kurzlebigen drahtlosen Kommunikationsstandards, die häufiger eingesetzt werden und bessere Entwicklungsaussichten haben, Zick-Bee, Bluetooth (Bluetooth), Wireless Breitband (Wi-Fi), Ultra-WideBand (UWB) und Nahfeldkommunikation (Community (Nahfeld) (Kommunikation (Nahfeld) (Kommunikation (Nahfeld) (Kommunikation (Nahe Feld) (Kommunikation (Nahe Feld) ((Kommunikation) (Nahe Feld (Nahkampf) (Kommunikation (WLAN) (Wi-Fi), Bluetooth (Bluetooth) und Nahfeldkommunikation ((( NFC).
(1) Zig-Bee:Zig-Bee ist eine kurzfristige, drahtlose Kommunikationstechnologie mit geringer Leistung, die auf dem IEEE802.15.4-Standard basiert. Zig-Bee stammt aus der Kommunikationsmethode von Honigbienschwärmen, da Honigbienen (Biene) auf Fliegen und „Summen“ (Zig) ihre Flügel mit ihren Gefährten zu kommunizieren, um Informationen wie Richtung, Ort und Entfernung der Nahrungsquellen zu bestimmen, somit das Kommunikationsnetz des Schwarms ausmacht. Es ist durch seine enge Abstand gekennzeichnet, seine übliche Übertragungsabstand beträgt 10-100 m; Niedriger Stromverbrauch im Standby -Modus mit niedrigem Stromverbrauch können 2 Nr. 5 -Batterien ein Terminal für 6-24 Monate oder sogar länger unterstützen; Die Kosten, zig-bee-kostenlose Protokollgebühr, der Chippreis ist günstig; Niedrige Rate über den Zick-Bien häufig in der niedrigeren Rate von 20-250 kbps; Kurze Zeitverzögerung, Reaktionsgeschwindigkeit von Zick Bee ist schneller usw. Es wird hauptsächlich in den Bereichen Haus- und Gebäudekontrolle, industrielle Feldautomationskontrolle, Erfassung und Steuerung der landwirtschaftlichen Information, Erkennung und Kontrolle der öffentlichen Plätze, intelligente Kennzeichnung usw. angewendet. Es kann in verschiedene Geräte eingebettet werden.
(2) Bluetooth:In der Lage, Point-to-Point- oder Punkt-zu-Multipoint-drahtlosen Daten und Schallübertragung innerhalb eines 10- -Meter-Radius zu realisieren, kann die Datenbreite der Datenübertragung ein Kommunikationsmedium von 1 Mbit / s für die Frequenz von 2,402 GHz auf 2,480 GHz zwischen dem erreichen elektromagnetische Welle. Die Bluetooth-Technologie kann im lokalen Netzwerk in allen Arten von Daten- und Sprachausrüstung wie PC, Dial-up-Netzwerk, Laptop-Computern, Druckern, Faxmaschinen, Digitalkameras, Mobiltelefonen und hochwertigen Kopfhörern usw. häufig eingesetzt werden. , um alle Arten von Geräten zu erreichen, um jederzeit und überall miteinander zu kommunizieren.
Die Bluetooth -Technologie wird in drahtloser Büroumgebung, Automobilindustrie, Informationsgeräte, medizinischer Geräte und Schulbildung sowie Fabrikautomatisierung häufig eingesetzt. Derzeit ist Bluetooth im Hauptproblem die Größe des Chips und der Preis hoch. Die Anti-Einmischungsfähigkeit ist schwach.
(3) drahtloses Breitband (Wi-Fi):Es ist eine drahtlose LAN -Zugangstechnologie, die auf dem 802.11 -Protokoll basiert. (Der herausragende Vorteil der (Wi-Fi) -Technologie besteht darin, dass sie über eine breite LAN-Abdeckung verfügt. Der Abdeckungsradius kann im Vergleich zur Bluetooth-Technologie (Wi-Fi) -Verdeckung bis zu etwa 100 Meter betragen; die Übertragungsgeschwindigkeit ist sehr schnell , seine Übertragungsgeschwindigkeit kann 11 Mbit / s (802.11b) oder 54 Mbit / s (802.11.A) erreichen, geeignet für Hochgeschwindigkeitsdatenübertragungsgeschäfte. Durch die Verdrahtungsbedingungen sind für mobile Bürobenutzer sehr geeignet. -Deed -Linien müssen nur drahtlose Netzwerkgeräte in der Region unterstützen. Sie können mit hoher Geschwindigkeit auf das Internet zugreifen. Milliwatts, die tatsächliche Übertragungskraft von ungefähr 60-70 Milliwatts, im Vergleich zu Mobiltelefonen, Handheld-Walkie-Talkies und anderen Kommunikationsgeräten, WLAN-Produkten, ist die Strahlung kleiner.
(4) Ultra-WideBand (UWB):UWB ist eine transportunlose Kommunikationstechnologie, die schmale Impulse von nicht-sinusoidalen Wellen an der Nanosekunde bis zur Mikro-Mikrosekunden-Ebene verwendet Mehr als mehrere hundert Megabit/s. UWB arbeitet in einem Frequenzband, das von 3,1 GHz bis 10,6 GHz liegt, und die minimale Betriebsbandbreite beträgt 500 MHz.
Die Hauptmerkmale sind: hohe Übertragungsrate; niedrige Übertragungsleistung, geringer Stromverbrauch; starke Vertraulichkeit; UWB-Kommunikation unter Verwendung zeitabstimmiger Sequenzen, die Multipath-Verblassen widerstehen können; UWB benötigt nur sehr wenige HF- und Mikrowellengeräte, die die Komplexität des Systems verringern können. Aufgrund der hohen Bandbreite, die vom UWB-System besetzt ist, kann das UWB-System andere vorhandene drahtlose Kommunikationssysteme beeinträchtigen.
Solche Geräte können verwendet werden, um Defekte in Beton- und Asphaltstrukturen in Gebäuden, Brücken, Straßen usw. sowie zur Lokalisierung von Fehlern in unterirdischen Kabeln und anderen Pipelines sowie zur Diagnose der Krankheit zu überprüfen. Darüber hinaus sind sie in den Bereichen Rettung, Sicherheitsprävention, Brandbekämpfung sowie medizinische und medizinische Bildverarbeitung von großem Nutzen.
(5) NFC:NFC ist eine neue näherfeld-drahtlose Kommunikationstechnologie. Die Betriebsfrequenz beträgt 13,56 MHz, die aus der RFID-Technologie (13,56 MHz Funkfrequenzidentifikation) entwickelt wurde. Es ist dieselbe Frequenz, die von der aktuellen beliebten kontaktlosen Smart Card ISO14443 verwendet wird, die eine bequem Kommunikation für alle elektronischen Produkte der Verbraucher. NFC verwendet die Amplitudenverschiebungs -Modulation (ABS). Die Datenübertragungsrate beträgt im Allgemeinen 106 kbit/s und 424kbit/s. Die Hauptvorteile von NFC sind: Nahe Entfernung, hohe Bandbreite, geringem Energieverbrauch, kompatibel mit der kontaktlosen Smart Card -Technologie, die über eine breite Palette von Anwendungen im Bereich der Zugangskontrolle, öffentlicher Verkehr, Mobiltelefonzahlung usw. verfügt.
Der Anwendungskontext von NFC kann grundsätzlich in die folgenden fünf Kategorien unterteilt werden:
Ein Kontaktkontakt, der hauptsächlich für Konferenzeintritt, Transportbarriere, Zugangskontrolle und Event-Tickets verwendet wird;
B Kontaktkonstruktion/Zahlung, die hauptsächlich auf Geldbörsen in Handy, mobiler und öffentlicher Verkehrszahlungen angewendet wird;
C Kontaktverbinden ermöglicht diese Anwendung 2 NFC-fähige Geräte, die Punkt-zu-Punkt-Datenübertragung von Daten zu realisieren.
D Kontaktbrowsing, mit dem der Benutzer die Funktionen und Dienste, die das System über das NFC-fähige Mobiltelefon bereitstellen kann, kennenlernen und nutzen kann.
E Download-Contact über das Terminalgeräte mit NFC-Funktion mit dem GPRS/CDMA-Netzwerk, um relevante Informationen für Zugriffskontrolle oder Zahlungen und andere Funktionen zu empfangen oder herunterzuladen.
Langstrecken-drahtlose Übertragungstechnologie
Langstöckige drahtlose Übertragungstechnologie: Derzeit umfasst die drahtlose Kommunikationstechnologie, die in abgelegenen Bereichen weit verbreitet ist, hauptsächlich GPRS/CDMA, digitales Transmissionsfunk, Spread-Spektrum-Mikrowelle, drahtlose Brücke und Satellitenkommunikation, Kurzwellenkommunikationstechnologie. Es wird hauptsächlich in ferner oder nicht geeignet, um Linien in der Region abzulegen, wie z.
(1) GPRS/CDMA Wireless Communication Technology:GPRS (Allzweck -Radio -Paket -Service) ist eine drahtlose Paket -Switching -Technologie, die auf GSM -Kommunikationssystem basiert, die von China Mobile entwickelt und betrieben wird, und es ist eine Technologie zwischen der zweiten und der dritten Generation, die normalerweise als 2,5 g bekannt ist, was drahtlos ist Übertragungsmethode entwickelt durch Verwendung des Konzepts von "Paketschaltung". Die Paketschaltung umfasst Daten in eine Reihe separater Pakete und überträgt diese Pakete nacheinander in einem Form Die Datenmenge, die die Nutzung des Netzwerks effektiv verbessert. Das GPRS-Netzwerk unterstützt sowohl Daten- als auch Paket-Switched-Daten, die es im Vergleich zu den Schaltungsdaten des ursprünglichen GSM-Netzwerks einfach mit dem Internet verbinden können. Im Vergleich zur Schaltungsdatenübertragungsmethode des ursprünglichen GSM-Netzwerks hat die Paket-Switched-Technologie von GRRS die Vorteile der Hochgeschwindigkeitsübertragung von "Pay-per-Use" in Echtzeit.
CDMA (das für die Code -Abteilung Multiple Access steht) ist ein neues drahtloses Kommunikationssystem, das von China Telecom basiert, das auf der Code -Abteilungstechnologie und der Mehrfachzugriffstechnologie basiert, und sein Prinzip basiert auf Spread -Spektrum -Technologie.
(2) Digitale Übertragungsfunkkommunikation:Digital Transmission Radio ist die Abkürzung des digitalen drahtlosen Datenübertragungsfunkgeräts. Es handelt sich um die Verwendung digitaler Signalverarbeitung, digitaler Modulation und Demodulation mit Vorwärtsfehlerkorrektur, Ausgleich des weichen Urteils und anderen Funktionen eines drahtlosen Datenübertragungsfunks. Die Arbeitsfrequenz des digitalen Transmission-Radios verwendet meisten Investition, kein Betrieb und Nutzung der Gebühr, gilt für harte Umgebungen, gute Stabilität und so weiter. Der effektive Abdeckungsradius digitaler Radio beträgt etwa zig Kilometer, die eine Stadt oder ein bestimmtes Gebiet abdecken können. Das digitale Radio bietet normalerweise eine Standard -Datenschnittstelle für RS -232, die direkt mit Computer, Datensammler, RTU, SPS, Datendaten, GPS -Empfänger, Digitalkamera usw. verbunden werden kann. Wurde in verschiedenen Branchen weit verbreitet, in der Luft- und Raumfahrt, Eisenbahn, elektrische Energie, Erdöl, Meteorologie, seismisch und andere verschiedene Branchen haben Anwendungen in Fernbedienung, Telemetrie, Schütteln des Briefes, der Fernerkundung und anderen SCADA Entwicklung.
(3) Mikrowellenkommunikation Spektrum ausbreiten:Spread Spectrum Communication, dh erweiterte Spektrum -Kommunikationstechnologie, bezieht sich auf eine Kommunikationstechnologie, in der die Bandbreite des für die Übertragung von Informationen verwendeten Signals viel größer ist als die Bandbreite der Informationen selbst. Es wurde zuerst in der Militärkommunikation verwendet. Das Grundprinzip der Übertragung besteht darin, dass die übertragenen Informationen mit einer Pseudo-Random-Code-Sequenz (Spread-Spectrum-Code) moduliert werden, und die Rate des Pseudo-Random-Codes ist viel größer als die Rate der übertragenen Informationen, wodurch die Bandbreite ausgelöst wird besetzt durch das übertragene Signal, das viel größer ist als die Bandbreite, die von den Informationen selbst zur Realisierung der Spektrumerweiterung und gleichzeitig die Funkleistungspektraldichte erforderlich ist in den Raum ist auch stark reduziert. Am empfangenden Ende wird der gleiche Spread -Spektrum -Code zur Demodulation und Wiederherstellung von Informationsdaten verwendet! Die Hauptmerkmale sind: hervorragende Geräuschimmunität; Anti-Jamming-Fähigkeit; Anti-Decay-Fähigkeit; Anti-Polygonale Interferenzfähigkeit; Einfach zu multimedia Kommunikationsnetzwerk; hat gute Sicherheitskommunikationsfunktionen; stört nicht andere Systeme des gleichen Typs usw., während eine lange Übertragungsabstand, eine breite Abdeckung und andere Merkmale, insbesondere für Feldnetzwerkanwendungen, geeignet ist.
(4) drahtlose Brücke:Wireless Bridge ist eine Kombination aus drahtloser Funkfrequenztechnologie und traditioneller Wired Bridge -Technologie. Die Wireless Bridge wurde für die Verwendung von drahtloser (Mikrowellen) für die Übertragung von Datenübertragungspunkten zu Punkten ausgelegt. Es handelt sich um ein Speicher-und-Vorwärts-Gerät, um eine LAN Digitale Geräte und andere feste digitale Geräte. Microwave und drahtlose Brückentechnologie Spread Spectrum können verwendet werden, um die Bandbreitenanforderungen für die Videoüberwachung und andere große Datensignalübertragungsdienste zu übermitteln.
(5) Satellitenkommunikation:Die Satellitenkommunikation bezieht sich auf den Einsatz künstlicher Erdensatelliten als Relaisstationen, um Radiosignale weiterzuleiten und so eine Kommunikationstechnologie zwischen mehreren Bodenstationen zu realisieren, die die Erbschaft und Entwicklung terrestrischer Mikrowellenkommunikation ist. Ein Satellitenkommunikationssystem besteht normalerweise aus zwei Teilen, nämlich das Satellitenende und das Bodenende. Das Satellitenende befindet sich in der Luft und wird hauptsächlich verwendet, um die von der Bodenstation gesendeten Signale zu verstärken und sie dann an andere Bodenstationen weiterzuleiten. Die Bodenstation wird hauptsächlich für die Kontrolle und Verfolgung von Satelliten verwendet und den Zugang von Bodenkommunikationssystemen zu Satellitenkommunikationssystemen erkennen.
Satelliten können in synchrone Satelliten und nicht synchronen Satelliten unterteilt werden, synchrone Satelliten in der Luft in die gleiche Richtung und Periode wie die Richtung und Periode der Erdrotation, und aus jeder Position auf dem Boden sind die Satelliten stationär; Nichtsynchrone Satelliten laufen in einem Zeitraum größer oder weniger als der Betriebszyklus der Erde, und ihre orbitale Höhe und Neigung kann entsprechend den Bedürfnissen der Form der "Neigung" angepasst werden.
Die Eigenschaften der Satellitenkommunikation sind: breite Abdeckung, breites Arbeitsfrequenzband, gute Kommunikationsqualität, nicht durch geografische Bedingungen begrenzt, und die Kosten haben nichts mit der Kommunikationsentfernung usw. zu tun. Sie wird hauptsächlich in internationaler Kommunikation und inländischer Kommunikation verwendet. Es wird hauptsächlich für internationale Kommunikation, Inlandskommunikation, militärische Kommunikation, Mobilkommunikation sowie Radio- und Fernsehsendung usw. verwendet. Der Hauptnachteil der Satellitenkommunikation besteht darin Hören Sie sich sofort zurück, der Hauptgrund ist, dass die Übertragungsabstand der Satellitenkommunikation länger ist. Die Übertragung von Funkwellen in der Luft ist eine bestimmte Verzögerung.
(6) Kurzwellenkommunikation:Nach Angaben der Abteilung des Internationalen Radioberatungskomitees bezieht sich Kurzwelle auf elektromagnetische Wellen mit einer Wellenlänge von 100 m - 10 m und einer Frequenz von 3MHz - 30 MHz. Die Kurzwellenkommunikation bezieht sich auf die Verwendung einer Kurzwellungsfunkkommunikation, auch als Hochfrequenz (HF) -Kommunikation bekannt. Die Kurzwellenkommunikation kann in eine Bodenwellenausbreitung und die Himmelwellenausbreitung unterteilt werden. Die Abschwächung der Grundwellenausbreitung nimmt mit dem Anstieg der Betriebsfrequenz zu und unter den gleichen Bodenbedingungen ist die Frequenz, desto höher, desto größer ist die Abschwächung. Die Verwendung von Bodenwellen gilt nur für die Kommunikation mit Nahstöckern, und ihre Betriebsfrequenz wird im Allgemeinen unter 5 MHz ausgewählt. Die Ausbreitung des Bodenwellens wird durch das Wetter beeinflusst, relativ stabil, Kanalparameter ändern sich im Grunde nicht mit der Zeit, sodass der Kanal als konstanter Referenzkanal angesehen werden kann. Die Ausbreitung von Himmelswellen ist die Funkwelle, die von der Ionosphäre reflektiert wird, um eine Fernkommunikation durchzuführen. Die geneigte Projektion elektromagnetischer Wellen, die von der Ionosphäre reflektiert werden, kann auf den Boden über Tausende von Kilometern entfernt werden. Der Ausbreitungsverlust von Skywellen ist viel kleiner als der von Bodenwellen, und nach vielen Überlegungen zwischen Boden und Ionosphäre können sie extrem weit entfernte Orte erreichen, so . Die Skywave -Ausbreitung ist aufgrund der schwerwiegenden Auswirkungen ionosphärischer Veränderungen und Multipath -Ausbreitung äußerst instabil, und seine Kanalparameter ändern sich drastisch mit der Zeit, so dass sie als variabler Parameterkanal bezeichnet wird. Kurzwellenkommunikation zeichnet sich durch niedrige Konstruktions- und Wartungskosten, Kurzzykluszeit, einfache Geräte, einfache Schaltplanung, starke Widerstand gegen Zerstörung, enge Frequenzbänder, kleine Kommunikationskapazität und schlechte Stabilität der Signalübertragung über Sky-Wellenkanäle aus.