Grâce au progrès, nous avons reçu de nombreux appareils et dispositifs qui nous facilitent la vie, qui fonctionnent grâce à l'invention de nouvelles technologies. Une percée dans le domaine des communications a été non seulement la transmission d'informations via un canal sans fil, mais aussi la synchronisation de divers types d'appareils en l'absence de connexion filaire.
Qu'est-ce que la transmission de données sans fil ?
La réponse à cette question est simple: BPD est le transfert d'informations d'un appareil à un autre, qui se trouve à une certaine distance, sans connexion filaire.
La technologie de transmission d'informations vocales sur un canal radio a commencé à être utilisée à la fin du 19ème siècle. Depuis lors, un grand nombre de systèmes de communication radio sont apparus, qui sont devenus utilisés dans la fabrication d'équipements pour la maison, le bureau ou l'entreprise.
Il existe plusieurs façons de synchroniser les appareils pour le transfert de données. Chacun d'eux est utilisé dans un domaine spécifique et possède des propriétés individuelles. Réseaux de transmission sans filles données diffèrent dans leurs caractéristiques, de sorte que la distance minimale et maximale entre les appareils, selon le type de technologie de transmission d'informations, sera différente.
Pour synchroniser les appareils par liaison radio, des adaptateurs spéciaux sont installés, capables d'envoyer et de recevoir des informations. Ici, nous pouvons parler à la fois d'un petit module intégré à un smartphone et d'un satellite en orbite. Le récepteur et l'émetteur peuvent être différents types d'appareils. La transmission s'effectue par des canaux de fréquences et de gammes différentes. Arrêtons-nous plus en détail sur les spécificités de la mise en œuvre des différents types de synchronisation sans fil.
Classification des canaux sans fil
Selon la nature du support de transmission, il existe quatre types de transmission de données sans fil.
Chaînes radio cellulaires
Les données sont transmises sans fil de l'émetteur au récepteur. L'émetteur génère une impulsion radio d'une certaine fréquence et amplitude, l'oscillation est rayonnée dans l'espace. Le récepteur filtre et traite le signal, après quoi les informations nécessaires sont extraites. Les ondes radio étant partiellement absorbées par l'atmosphère, cette communication peut être faussée par une forte humidité ou la pluie. La communication mobile fonctionne précisément sur la base des normes d'ondes radio; les canaux de transmission de données sans fil diffèrent par la vitesse de transfert des informations et la plage de fréquences de fonctionnement. La catégorie radiofréquence de transmission de données comprend Bluetooth, une technologie d'échange de données sans fil entre appareils. ÀLa Russie utilise les protocoles suivants:
- GSM. Il s'agit d'un système mondial de communication cellulaire. Fréquence - 900/1800 MHz, taux de transfert de données maximum - 270 Kbps.
- CDMA. Cette norme offre la meilleure qualité de communication. Fréquence de fonctionnement - 450 MHz.
- UMTS. Il dispose de deux bandes de fréquences de fonctionnement: 1885-2012 MHz et 2110-2200 MHz.
Chaînes satellites
Cette méthode de transmission d'informations consiste à utiliser un satellite sur lequel une antenne avec un équipement spécial est installée. Le signal provient de l'abonné vers la station au sol la plus proche, puis le signal est redirigé vers le satellite. De là, les informations sont envoyées au récepteur, une autre station au sol. Les communications par satellite sont utilisées pour assurer la diffusion de la télévision et de la radio. Un téléphone satellite peut être utilisé à n'importe quel endroit éloigné des stations cellulaires.
Canaux infrarouges
La communication est établie entre le récepteur et l'émetteur, qui sont à une distance proche l'un de l'autre. Un tel canal de transmission de données sans fil fonctionne au moyen d'un rayonnement LED. La communication peut être bidirectionnelle ou diffusée.
Canaux laser
Le principe de fonctionnement est le même que dans la version précédente, seul un faisceau laser est utilisé à la place des LED. Les objets doivent être à proximité les uns des autres.
Les supports de transmission sans fil diffèrent dans leurs spécificités. Les principales caractéristiques distinctives sont la portée et la portée.
Technologies et normestransmission de données sans fil
Les technologies de l'information se développent actuellement à un rythme rapide. Il est désormais possible de transmettre des informations par ondes radio, infrarouges ou rayonnement laser. Cette méthode d'échange d'informations est beaucoup plus pratique que le type de synchronisation filaire. La portée diffère selon la technologie.
Voici quelques exemples:
- Réseaux personnels (WPAN). L'équipement périphérique est connecté en utilisant ces normes. L'utilisation de souris et de claviers sans fil est beaucoup plus pratique que leurs homologues filaires. La vitesse de transfert de données sans fil est assez élevée. Les réseaux personnels vous permettent d'équiper des systèmes de maison intelligente, de synchroniser des accessoires sans fil avec des gadgets. Bluetooth et ZigBee sont des exemples de technologies PAN.
- Les réseaux locaux (WLAN) sont basés sur les produits 802.11. Le terme Wi-Fi est désormais connu de tous. Ce nom était à l'origine donné aux produits de la série standard 802.11, et maintenant ce terme fait référence aux produits de n'importe quelle norme de cette famille. Les réseaux WLAN sont capables de créer un rayon de travail plus large que le WPAN, et le niveau de protection a également augmenté.
- Réseaux à l'échelle urbaine (WMAN). Ces réseaux fonctionnent sur le même principe que le Wi-Fi. Une caractéristique distinctive de ce système de transmission de données sans fil est un éventail plus large de territoires, un plus grand nombre peut se connecter à ce réseau.récepteurs. WMAN est la même technologie Wi Max qui fournit une connectivité haut débit.
- Réseaux étendus (WWAN) - GPRS, EDGE, HSPA, LTE. Les réseaux de ce type peuvent fonctionner sur la base de données par paquets ou de commutation de circuits.
Les différences dans les caractéristiques techniques des réseaux déterminent la portée de leur application. Si nous considérons les propriétés générales des réseaux sans fil, nous pouvons distinguer les catégories suivantes:
- réseaux d'entreprise - utilisés pour connecter des objets au sein de la même entreprise;
- réseaux d'opérateurs - sont créés par les opérateurs de télécommunications pour fournir des services.
Si nous considérons les protocoles de transfert de données sans fil, les catégories suivantes peuvent être distinguées:
- IEEE 802.11a, b, n, g, y. Ces protocoles sont généralement combinés sous le nom commercial commun Wi-Fi. Les protocoles diffèrent par la plage de communication, la plage de fréquences de fonctionnement et le taux de transfert de données.
- IEEE 802.15.1. Dans le cadre de la norme, les données sont transmises via la technologie Bluetooth.
- IEEE 802.15.4. Standard pour la synchronisation sans fil via la technologie ZigBee.
- IEEE 802.16. Norme de technologie de télécommunication WiMax, qui se caractérise par une large gamme. WiMax est fonctionnellement similaire à la technologie LTE.
Actuellement, 802.11 et 802.15.1 sont les plus populaires de tous les protocoles de transfert de données sans fil. Sur la base de ces protocoles, les technologies Wi-Fi et Bluetooth fonctionnent.
Bluetooth
Point d'accès, comme c'est le cas avecLe Wi-Fi peut être n'importe quel appareil équipé d'un contrôleur spécial qui forme un piconet autour de lui. Ce piconet peut inclure plusieurs appareils, si vous le souhaitez, ils peuvent être combinés en ponts pour la transmission de données.
Certains ordinateurs et ordinateurs portables ont déjà un contrôleur Bluetooth intégré, si cette fonction n'est pas disponible, des adaptateurs USB sont utilisés qui se connectent à l'appareil et lui permettent de transmettre des données sans fil.
Bluetooth utilise une fréquence de 2,4 GHz, tandis que la consommation d'énergie est aussi faible que possible. C'est cet indicateur qui a permis à la technologie d'occuper sa niche dans le domaine des technologies de l'information. La faible consommation d'énergie est due à la faible puissance de l'émetteur, à la courte portée et au faible débit de données. Malgré cela, ces caractéristiques se sont avérées suffisantes pour la connexion et le fonctionnement de divers types d'équipements périphériques. La technologie Bluetooth nous a offert une grande variété d'accessoires sans fil: écouteurs, haut-parleurs, souris, claviers et bien plus encore.
Il existe 3 classes de récepteurs Bluetooth:
- 1ère année. La portée de la synchronisation sans fil peut atteindre 100 m. Les appareils de ce type sont généralement utilisés à l'échelle industrielle.
- 2e année. La portée est de 10 m. Les appareils de cette classe sont les plus courants. La plupart des accessoires sans fil entrent dans cette catégorie.
- 3ème année. Portée - 1 mètre. De tels récepteurs sont placés dans des consoles de jeux ou dans certains casques lorsqu'il est inutile de séparer l'émetteur et le récepteur.
Le système de transmission sans fil Bluetooth est très pratique pour la communication de l'appareil. Le coût des puces est assez faible, donc équiper l'équipement d'une connexion sans fil n'affecte pas beaucoup l'augmentation des prix.
Wifi
Avec Bluetooth, la technologie Wi-Fi est devenue tout aussi omniprésente dans le domaine des technologies de communication sans fil. Cependant, la popularité ne lui est pas venue immédiatement. Le développement de la technologie Wi-Fi a commencé dans les années 80, mais la version finale n'a été présentée qu'en 1997. Apple a décidé d'utiliser la nouvelle option sur ses ordinateurs portables. C'est ainsi que les premières cartes réseau sont apparues dans l'iBook.
Le principe de fonctionnement de la technologie Wi-Fi est le suivant: une puce est intégrée dans l'appareil, ce qui peut fournir une synchronisation sans fil fiable avec une autre de la même puce. S'il y a plus de deux appareils, vous devez utiliser un point d'accès.
Un point d'accès Wi-Fi est un analogue sans fil d'un routeur fixe. Contrairement à ce dernier, la connexion est réalisée sans la participation de fils, au moyen d'ondes radio. Cela permet de connecter plusieurs appareils à la fois. N'oubliez pas que lors de l'utilisation d'un grand nombre d'appareils, la vitesse de transfert des données sera considérablement réduite. Pour protéger vos données réseau, des points d'accès Wi-Fi sécuriséschiffrement. Il ne sera pas possible de se connecter à une telle source de données sans saisir de mot de passe.
La première norme pour la technologie Wi-Fi a été adoptée en 1997, mais elle ne s'est jamais généralisée car le taux de transfert de données était trop faible. Plus tard sont venues les normes 802, 11a et 802, 11b. Le premier donnait un taux de transfert de 54 Mb/s, mais fonctionnait à une fréquence de 5 GHz, ce qui n'est pas autorisé partout. La deuxième option permettait aux réseaux de transmettre des données à une vitesse maximale de 11 Mb/s, ce qui n'était pas suffisant. Puis vint la norme 802, 11g. Il a combiné les avantages des options précédentes, offrant une vitesse assez élevée à une fréquence de fonctionnement de 2,4 GHz. Le standard 802, 11y est un analogue du 802, 11g, il a une longue distance de couverture réseau (jusqu'à 5 km en espace ouvert).
LTE
Cette norme est actuellement la plus prometteuse avec d'autres réseaux mondiaux. Le haut débit mobile offre le débit de données par paquets sans fil le plus élevé. En ce qui concerne la bande de fréquence de fonctionnement, tout est ambigu. La norme LTE est très flexible, les réseaux peuvent être basés dans la gamme de fréquences de 1,4 à 20 MHz.
La portée des réseaux dépend de la hauteur de la station de base et peut atteindre 100 km. La possibilité de se connecter aux réseaux est fournie par un grand nombre de gadgets: smartphones, tablettes, ordinateurs portables, consoles de jeux et autres appareils prenant en charge cette norme. Les appareils doivent avoir un module LTE intégré qui fonctionne en conjonction avec les normes existantesGSM et 3G. Si la connexion LTE est interrompue, l'appareil passera à l'accès existant aux réseaux 3G ou GSM sans interrompre la connexion.
En ce qui concerne le débit de transfert de données, on peut noter ce qui suit: par rapport aux réseaux 3G, il a augmenté plusieurs fois et atteint 20 Mbit/s. L'introduction d'un grand nombre de gadgets équipés de modules LTE assure la demande pour cette technologie. De nouvelles stations de base sont en cours d'installation pour fournir un accès Internet haut débit même aux agglomérations éloignées des mégapoles.
Considérons le principe des réseaux de quatrième génération. La technologie de transmission de données par paquets sans fil est réalisée au moyen du protocole IP. Pour une synchronisation rapide et stable entre la station de base et la station mobile, un duplex à la fois fréquentiel et temporel est formé. En raison du grand nombre de combinaisons de bandes de fréquences appariées, une connexion haut débit des abonnés est possible.
La diffusion des réseaux LTE a réduit les tarifs d'utilisation des communications mobiles. La large gamme du réseau permet aux opérateurs d'économiser sur des équipements coûteux.
Appareils de communication de données
Dans notre vie quotidienne, nous sommes entourés d'appareils qui fonctionnent sur la base de technologies de transmission de données sans fil. De plus, chaque appareil dispose de plusieurs modules d'activité de certaines normes. Exemple: un smartphone classique utilise les réseaux GSM, 3G, LTE pour transmettre les données paquets et voix, le Wi-Fi pour accéder à Internet via un point d'accès, le Bluetooth pour synchroniser l'appareil avec des accessoires.
Jetons un coup d'œil aux dispositifs de transmission de données sans fil les plus populaires qui sont omniprésents:
- Routeur Wi-Fi. Cet appareil est capable de fournir un accès Internet à plusieurs appareils. L'appareil lui-même est synchronisé avec la source Internet par fil ou à l'aide d'une carte SIM d'un opérateur de réseau mobile.
- Smartphone. Un outil de communication universel qui vous permet d'envoyer des informations vocales, d'envoyer des SMS, d'accéder à Internet et de vous synchroniser avec des accessoires sans fil ou filaires.
- Ordinateur tablette. Fonctionnellement, il peut être identique à un smartphone. Une caractéristique distinctive est le grand écran, grâce auquel l'utilisation du gadget devient plus confortable pour certains types de travail.
- Ordinateur personnel. Un appareil fixe à part entière avec un système d'exploitation intégré qui vous permet de travailler sur les réseaux Internet, y compris les réseaux sans fil. Le transfert de données sans fil vers un ordinateur à partir d'un point d'accès s'effectue généralement via un adaptateur Wi-Fi qui se connecte via un connecteur USB.
- Cahier. Une version plus petite de l'ordinateur personnel. La plupart des ordinateurs portables intègrent Bluetooth et Wi-Fi, ce qui vous permet de vous synchroniser pour accéder à Internet et de connecter des accessoires sans fil sans adaptateurs USB supplémentaires.
- Accessoires et périphériques sans fil. Cette catégorie comprend les haut-parleurs sans fil, les écouteurs, les casques, les souris,claviers et autres accessoires populaires qui se connectent à des appareils ou des ordinateurs.
- TV ou Smart-TV. Un téléviseur avec un système d'exploitation ressemble fonctionnellement à un ordinateur, la présence de modules sans fil intégrés est donc indispensable.
- Console de jeu. Pour installer le logiciel, ce gadget dispose d'une connexion Internet sans fil. Les consoles de jeu sont synchronisées avec l'appareil via la technologie Bluetooth.
- Équipement sans fil "Smart home". Un système très complexe et polyvalent contrôlé sans fil. Tous les capteurs et équipements sont équipés de modules spéciaux pour la transmission du signal.
Avec l'amélioration de la technologie sans fil, les anciens appareils sont constamment remplacés par de nouveaux appareils fonctionnellement plus efficaces et pratiques. Les équipements de transmission de données sans fil changent et changent rapidement.
Perspectives d'utilisation des réseaux sans fil
La tendance actuelle est de remplacer les équipements câblés par de nouvelles options sans fil. C'est beaucoup plus pratique non seulement en raison de la mobilité des appareils, mais aussi en termes de facilité d'utilisation.
La production d'équipements sans fil permettra non seulement d'introduire les derniers systèmes dans le monde des appareils de communication, mais également d'équiper le logement d'un résident moyen standard de n'importe quelle localité avec les dernières technologies. Actuellement, seules les personnes disposant d'un revenu élevé vivant danszones métropolitaines.
Le domaine des communications radio sans fil fait l'objet de recherches constantes, aboutissant à des technologies innovantes qui se distinguent de leurs prédécesseurs par leur plus grande productivité, leur consommation d'énergie réduite et leur praticité d'utilisation. Le résultat de ces recherches est l'émergence de nouveaux équipements. Les fabricants sont toujours intéressés à produire des produits qui répondront aux technologies innovantes.
De meilleurs points d'accès et des stations de base puissantes permettront aux nouvelles technologies d'être utilisées partout dans les grandes entreprises. L'équipement peut être contrôlé à distance. Dans le domaine de l'éducation, les technologies sans fil peuvent faciliter le processus d'enseignement et de contrôle. Certaines écoles commencent déjà à mettre en œuvre le processus d'éducation mobile. Il consiste en un apprentissage à distance par communication vidéo via Internet. Ces exemples ne sont que la première étape de la transition de la société vers une nouvelle étape, qui sera construite sur la base des technologies sans fil.
Avantages de la synchronisation sans fil
Si vous comparez la transmission de données filaire et sans fil, vous pouvez identifier de nombreux avantages de cette dernière:
- ne pas interférer avec les fils;
- débit de données élevé;
- praticité et rapidité de connexion;
- mobilité d'utilisation des équipements;
- aucune usure ou connexion cassée;
- Il est possible d'utiliser plusieurs options de connexion sans fil dansun appareil;
- la possibilité de connecter plusieurs appareils à la fois à un point d'accès Internet.
En plus de cela, il y a quelques inconvénients:
- les rayonnements d'un grand nombre d'appareils peuvent nuire à la santé humaine;
- Lorsque divers équipements sans fil sont proches les uns des autres, il existe un risque d'interférences et d'échecs de communication.
Les raisons de l'utilisation généralisée des réseaux sans fil sont évidentes. La nécessité de toujours rester en contact est nécessaire à tout membre moyen de la société moderne.
En conclusion
Les technologies sans fil ont été l'occasion d'une généralisation des équipements de télécommunications, massivement utilisés dans tous les pays du monde. Les améliorations constantes et les nouvelles découvertes dans le domaine des communications sans fil nous offrent un niveau de confort toujours plus élevé, et l'amélioration de l'habitat à l'aide d'appareils innovants devient de plus en plus abordable pour la plupart des gens.
