انتقال داده های بی سیم در حال حاضر نوعی رونق را تجربه می کند. اگر همه چیز با تبادل صدا به اندازه کافی واضح باشد، همه به آن نیاز دارند، همه جا و همیشه، پس در زمینه انتقال داده های بی سیم وضعیت چندان روشن نیست. بزرگترین توسعه دهندگان فناوری و تولید کنندگان پایه عناصر با تب و تاب در تلاش هستند تا روند توسعه بازار، یعنی منافع مصرف کننده را تعیین کنند. فن آوری ها و تولید اجزای مرتبط با آنها پدید می آیند و بی سر و صدا محو می شوند. سوالات بسیار بیشتر از پاسخ وجود دارد.

شبکه های داده را می توان طبقه بندی کرد به روش زیر:

1. شبکه‌های محلی خودمختار (جریان داده‌ها در داخل شرکت، دفتر، خانه، آپارتمان به صورت سرزمینی بسته می‌شوند).
2. شبکه های محلی با دسترسی به شبکه حمل و نقل (اولیه) (برخی از مصرف کنندگان به خارج از شبکه محلی، به عنوان مثال، به اینترنت دسترسی دارند).
3. شبکه های دسترسی مستقیم مصرف کنندگان به شبکه حمل و نقل.

چنین طبقه بندی ساده شده در این مورد کاملاً کافی است (شکل 1 را ببینید).

شبکه های مخابراتی مدرن بر اساس یک سلسله مراتب دو سطحی ساخته و بهینه شده اند: شبکه های حمل و نقل ستون فقرات و شبکه های دسترسی، که برای ساختن سیستم های باز و ارائه خدمات یکپارچه بسیار مقرون به صرفه تر و راحت تر است. هنگام ساخت یک شبکه، تا 90٪ از کل هزینه بر روی لینک پایین آن، یعنی شبکه محلی یا شبکه دسترسی می افتد. برای حل مشکل «آخرین مایل»، امروزه تعدادی فناوری پیشنهاد شده است. "آخرین مایل" بخشی از شبکه مخابراتی عمومی است که بین نقطه توزیع منابع شبکه اولیه و تجهیزات مشترک قرار دارد. علاوه بر فناوری های سیمی سنتی، سیستم های دسترسی مشترکین بی سیم و تعدادی فناوری دیگر برای توزیع اطلاعات استفاده می شود. دامنه خدمات مخابراتی که در حال حاضر به کاربران نهایی ارائه می شود بسیار گسترده است: انتقال داده، دسترسی به اینترنت، تلفن، ویدئو تعاملی، ارتباط با اشیاء تلفن همراه. هر یک از خدمات را می توان با توجه به سطح عملکرد و کیفیت ارائه شده تقسیم بندی کرد.

ساختار معمولی یک سیستم دسترسی مشترک، به عنوان یک قاعده، شامل یک شبکه دسترسی و یک شبکه توزیع است.

• پایانه مشترک (AT) - یک دستگاه رادیویی گیرنده و فرستنده با اندازه کوچک با یک آنتن داخلی یا خارجی. تجهیزات کاربر ترمینال مستقیماً به ترمینال کاربر متصل است و از طریق یک کانال رادیویی به شبکه ارتباطی دسترسی دارد.
• نقطه دسترسی (AP) - دستگاهی که ارتباط مشترکین شبکه دسترسی را با یک شبکه دسترسی مخابراتی (اولیه) فراهم می کند.
• نقطه توزیع (TP) - عنصری از شبکه اولیه که سازماندهی شبکه توزیع را با نقاط دسترسی فراهم می کند.

اصطلاح "شبکه توزیع" به معنای بخشی از شبکه بین نقطه دسترسی و نقطه توزیع است. اگر شبکه دسترسی مستقیماً از نقطه توزیع منابع شبکه حمل و نقل منشا گرفته باشد، ممکن است شبکه توزیع وجود نداشته باشد. نقطه دسترسی باید از اجرای پروتکل های شبکه دسترسی هنگام تعامل با پایانه های مشترک، پروتکل های شبکه عمومی هنگام کار با یک گره سوئیچینگ و همچنین تبدیل متقابل این پروتکل ها و کنترل جریان داده در سیستم دسترسی مشترک اطمینان حاصل کند. در عمل، این عملکردها توسط روترها (در شبکه های داده)، هاب ها و ایستگاه های پایه (در شبکه های سلولی و سیستم های دسترسی مشترکین بی سیم) و برخی دستگاه های دیگر انجام می شود. فن آوری های مختلف ممکن است هم برای شبکه دسترسی و هم برای شبکه توزیع استفاده شود. شبکه های ترکیبی نیز می توانند مستقر شوند. پیکربندی های مختلف شبکه بسته به پهنای باند مورد نیاز، هزینه شبکه برنامه ریزی شده، توپولوژی، محدودیت های اعمال شده توسط سازمان های نظارتی مختلف و غیره قابل قبول است.

طبقه بندی سیستم های دسترسی مشترک بی سیم (WLL (حلقه محلی بی سیم) یا RLL (حلقه محلی رادیویی)) همچنین می تواند بر اساس تعدادی از پارامترها - ساختار، محدوده فرکانس استفاده شده، محتوای ترافیک و غیره انجام شود.

امروزه هیچ طبقه‌بندی پذیرفته‌شده‌ای برای سیستم‌های WLL وجود ندارد، با این حال، برخی از سیستم‌بندی‌ها با توجه به ویژگی‌های اصلی امکان‌پذیر است (جدول 1 را ببینید).

جدول 1. سیستم سازی ویژگی های WLL

هدف اصلی سیستم های نقطه به نقطه در زیرساخت «آخرین مایل»، اتصال سیستم های ارتباطی متمرکز کوچک (شبکه محلی، PABX و غیره) است. شبکه های شرکتی، شبکه های ارتباطی عمومی یا گره های مخابراتی. سیستم های سلولی و نقطه به چند نقطه در مواردی استفاده می شود که لازم است گروه های نامتجانس از مشترکین به یک گره سیستم ارتباطی متصل شوند. طیف گسترده ای از سیستم های WLL از این دو نوع وجود دارد که طبقه بندی سیستم های دارای ساختار سلولی و ساختار نقطه به چند نقطه را بر اساس ماهیت ترافیک آنها ضروری می کند. سه دسته اصلی از این سیستم ها وجود دارد:

• سیستم های دسترسی مشترکین به شبکه های انتقال داده؛
• سیستم های اتصال مشترکین به شبکه تلفن عمومی؛
• سیستم های نوع انتگرال

به نوبه خود، سیستم های دسترسی مشترکین به شبکه های انتقال داده را می توان به زیر کلاس های زیر تقسیم کرد:

الف) سیستم های متمرکز بر خدمات رسانی به مشترکین با شدت کم تراکنش های کوتاه (سیستم های نظارتی برای اهداف مختلف، سیستم های پرداخت برای پرداخت های بدون نقد و غیره).
ب) سیستم های متمرکز بر ارائه دسترسی به منابع اطلاعاتی شبکه (اینترنت، خدمات ISDN، دسترسی از راه دور به شبکه های کامپیوتری محلی و غیره).

سیستم های رادیویی برای اتصال مشترکین به شبکه تلفن عمومی (TF-OP) گاهی اوقات "توسعه دهنده های رادیویی تلفن" نیز نامیده می شوند. اغلب "برنامه های افزودنی تلفن" بی سیم خدمات داده و فکس را نیز ارائه می دهند.

سیستم های نوع یکپارچه سیستم های دو نوع اول را ترکیب می کنند و جهانی تر هستند. علاوه بر ارائه ارتباطات تلفنی، سیستم‌های انتگرال می‌توانند به مشترکین خدمات انتقال داده و اطلاعات ویدیویی ارائه دهند. علاوه بر این، مشترکانی که داده‌ها را ارسال می‌کنند می‌توانند در طیف وسیعی از نرخ‌های انتقال کار کنند - از 1200 bps تا ده‌ها و حتی صدها کیلوبیت در ثانیه. وظیفه اصلی چنین سیستم هایی نیز فراهم کردن دسترسی مشترکان به خدمات شبکه های ارتباط دیجیتال خدمات یکپارچه (ISDN) است.

اگر در چارچوب تعلیم قرار بگیریم، سؤالاتی را که در زندگی واقعی در ارتباط با انتقال داده های بی سیم مطرح می شود، پیوسته بررسی می کنیم و سپس به آنها پاسخ می دهیم. بررسی کامل این مشکل مستلزم مطالعات خاصی است، بنابراین ما خود را به تجزیه و تحلیل مطالب (به ظاهر ناقص) از مجلات خارجی (عمدتا آمریکایی و اروپایی) بیشتر فنی تا علمی و همچنین مجلات داخلی با گرایش مربوطه محدود می کنیم. به درستی به عنوان نوآوری ها و همچنین روندها مورد توجه قرار می گیرند. اینترنت خارجی زبان با آدرس های شناخته شده فراموش نخواهد شد، اگرچه دارای تعدادی ویژگی خاص است.

بدون پرداختن به جزئیات می توان به این نکته اشاره کرد که انتقال داده ها به عنوان یکی از انواع ارتباطات دارای بالاترین الزامات قابلیت اطمینان است. اطلاعات منتقل شده. به عنوان مثال، انتقال فایل معمولاً خطا را تحمل نمی کند.

پاسخ به سوال اول "چه کسی به انتقال داده بی سیم نیاز دارد؟" ساده - همه به یک درجه یا دیگری. یکی از محاسن هالیوود (غیر از جلوه های ویژه) واقعیت غیرقابل انکاری است که شکل می دهد افکار عمومیو از نظر فناوری اطلاعات در مسیر درست قرار گیرد. " خانه هوشمند” (خانه هوشمند) نیاز به نظارت مستمر بر تمام سیستم های پشتیبانی حیاتی دارد، خودرو نیز به همین ترتیب نیاز دارد و غیره. این آینده نیست، بلکه واقعیت است.

معمولاً تضاد بین مصرف کننده و تولید کننده چیزی شبیه به این بود: من به این نیاز دارم، اما از طرف دیگر به نظر می رسید - اما من می توانم آن را انجام دهم. اکنون تصویر دقیقاً برعکس به نظر می رسد (به جز محدودیت های تکنولوژیکی طبیعی و موقت ابدی). حرکت از سوی مصرف کننده آشکار است - بیشتر و ارزان تر. اما چه چیزی لازم است؟ دو گزینه وجود دارد - کار و زندگی. علاوه بر این، هر دو گزینه با یکدیگر بیگانه نیستند. بنابراین، سوال بعدی - برای کار به چه چیزی نیاز دارید؟ پاسخ این است که همه چیز لازم است. آنجا که یک سیستم وجود دارد، مردم هستند. بیایید ببینیم آنها چه چیزی می توانند به ما ارائه دهند فن آوری های موجودو اجزاء برای جهت یابی، از شکل 2 استفاده می کنیم که موقعیت تقریبی تعدادی از فناوری های انتقال داده بی سیم را در مختصات "محدوده ارتباطی - سرعت انتقال" نشان می دهد.

در بالای شکل، کاربردهای معمولی این فناوری ها نشان داده شده است. در اینجا، به ترتیب با رشد نرخ انتقال مورد نیاز، قرار می گیرند: انتقال گفتار، ثابت تصاویر گرافیکی، دسترسی به اینترنت کم سرعت، انتقال موسیقی بی سیم، پخش ویدئو، انتقال ویدئو دیجیتال، انتقال ویدئو چند کاناله. محدوده ارتباطی از واحد متر به واحد کیلومتر متفاوت است، سرعت انتقال داده از ده ها کیلوبیت در ثانیه تا ده ها مگابیت در ثانیه متغیر است.

گزینه های فناوری بلوتوث 1 و بلوتوث 2 در کلاس قدرت متفاوت هستند (برای جزئیات بیشتر به پاراگراف مربوطه مراجعه کنید). مخفف HL2 مخفف فن آوری HiperLAN2 است که توسط ETSI (موسسه ارتباطات راه دور اروپایی Stahdarts) توسعه یافته است. ویژگی های مصرف کننده فناوری های HL2 و IEEE802.11a نزدیک است. این شکل فناوری HomeRF را نشان نمی دهد که در نسخه اول خود با سرعت انتقال 1.6 مگابیت بر ثانیه نزدیک به بلوتوث است و در نسخه HomeRF 2.0 با سرعت انتقال 10 مگابیت در ثانیه با IEEE802.11b رقابت می کند. در شکل، اختصارات شبکه مربوطه نشان داده شده است.تکنولوژی هایی که در آنها می توان از فناوری های مورد نظر استفاده کرد. اینها عبارتند از: PAN (یک مفهوم نسبتا جدید - شبکه شخصی)، LAN (شبکه های منطقه محلی) و WAN (توزیع شده). LMDS (خدمات توزیع چند نقطه ای محلی) به معنای شبکه توزیع داده است (اکنون در سیستم های تلویزیون سلولی استفاده می شود). این موقعیت همچنین می تواند MMDS (خدمات توزیع چند کاناله چند نقطه ای) - یک سیستم توزیع داده چند کاناله را در خود جای دهد.

شکل به وضوح توزیع فناوری‌ها را در بخش‌های مختلف مصرف‌کننده و حضور فناوری‌های رقیب، که معمولاً منشأ آمریکایی و اروپایی دارند، نشان می‌دهد. فن آوری هایی که در کنار یکدیگر قرار می گیرند نیز می توانند تا حدی قابل تعویض باشند، یعنی به جای رقابت، مکمل یکدیگر باشند.

استفاده شده باندهای فرکانسیو مقررات آنها

در شکل 2 هیچ اطلاعاتی در مورد منابع فرکانس استفاده شده وجود ندارد. به طور کلی، هم باندهای فرکانسی که نیاز به مجوز دولت دارند (و به همراه آن هزینه های مجوز) و هم باندهای فرکانسی بدون مجوز که برای استفاده از آنها نسبتاً رایگان هستند، می توانند برای انتقال داده استفاده شوند. این معمولاً به محدودیت چگالی میدان الکترومغناطیسی مجاز در میدان دور اشاره دارد که توسط قدرت فرستنده و جهت دهی آنتن ها تعیین می شود. در حال حاضر مشخصه استفاده گسترده از باندهای فرکانسی بدون مجوز است. به طور بالقوه، این امر به ناچار منجر به مشکلات EMC درون سیستمی و درون سیستمی (سازگاری الکترومغناطیسی) می شود (و منجر به آن می شود).

این نوع از منابع فرکانس شامل ISM (تجهیزات صنعتی، علمی و پزشکی) است - محدوده فرکانسی که برای استفاده در تجهیزات بدون مجوز (صنعتی، علمی، پزشکی، خانگی یا مشابه)، به استثنای کاربردهای ارتباطی در نظر گرفته شده است. تجهیزات باید انرژی فرکانس رادیویی را به صورت محلی تولید و استفاده کنند. در ایالات متحده آمریکا، این محدوده شامل تعدادی فواصل است: 13 ± 915.0 مگاهرتز. 50 ± 2450 مگاهرتز؛ 5.8 ± 0.075 گیگاهرتز؛ 24.125 ± 0.125 گیگاهرتز. نسخه اروپایی تفاوت هایی دارد.

در حال حاضر بازه فرکانس 2450 مگاهرتز به طور گسترده برای سازماندهی سیستم های انتقال داده در فواصل کوتاه (به عنوان مثال، شبکه های محلی بی سیم WLAN) استفاده می شود. در روسیه، استفاده از بازه 2400-2483.5 مگاهرتز به صورت ثانویه مجاز است (ثانویه به این معنی است که در صورت تداخل در سیستم هایی که از این محدوده به طور اولیه استفاده می کنند، نمی توان از آن استفاده کرد). در حال حاضر، مطابق تصمیم کمیته دولتی فرکانس های رادیویی مورخ 29 آوریل 2002 (صورتجلسه شماره 18/3) «در مورد روش استفاده در قلمرو فدراسیون روسیهسیستم های انتقال داده درون اداری در باند فرکانسی 2400-2483.5 مگاهرتز » حقوقی و اشخاص حقیقیباندهای فرکانس برای سازماندهی سیستم های انتقال داده بی سیم درون اداری در قلمرو فدراسیون روسیه به صورت ثانویه و بدون ادعای تداخل احتمالی RES نظامی و غیرنظامی و همچنین از تاسیسات با فرکانس بالا برای صنعتی، علمی، پزشکی و مصارف خانگی با استفاده از باند فرکانسی مشخص شده. در عین حال، باید در نظر داشت که این سیستم ها نیازی به هماهنگی با مقامات فرکانس رادیویی وزارت دفاع فدراسیون روسیه و سایر وزارتخانه ها و ادارات (در صورت لزوم) روسیه ندارند. برای کسب مجوز استفاده از فرکانس‌های رادیویی برای بهره‌برداری از سیستم‌های انتقال داده درون دفتری، متقاضی درخواست فرکانس رادیویی را به آدرس شرکت واحد فدرال ایالتی "مرکز فرکانس رادیویی اصلی" به شکل مشخص شده در پیوست 1 تصمیم ارسال می‌کند. کمیته دولتی فرکانس های رادیویی 29 آوریل 2002 (صورتجلسه شماره 18//3). در صورت عدم اظهار نظر در مورد برنامه، شرکت واحد ایالتی فدرال "مرکز فرکانس رادیویی اصلی" پروژه هایی را آماده می کند اجازه می دهد. پس از پرداخت هزینه برای بررسی درخواست، مجوز استفاده از باند فرکانسی 2400-2483.5 مگاهرتز برای بهره برداری از RES سیستم های درون اداری برای متقاضی صادر می شود. بر اساس این سند، متقاضی مجوز بهره برداری از RES را از شرکت واحد فدرال ایالتی مربوطه مرکز فرکانس رادیویی منطقه فدرال دریافت می کند.

باند 5.8 گیگاهرتز با فرکانس های تخصیص داده شده برای سیستم های U-NII (زیرساخت ملی اطلاعات بدون مجوز) منطبق است و امکان استقرار سریع سیستم ها را با هزینه بسیار کمتر نسبت به باندهایی که نیاز به مجوز دارند را فراهم می کند. در ژانویه 1997، کمیسیون ارتباطات فدرال ایالات متحده (FCC) سه باند فرکانسی را برای خدمات U-NII با عرض کلی 300 مگاهرتز در باند 5 گیگاهرتز اختصاص داد: باند U-NII 1 (5.15-5.25 گیگاهرتز) و U- باند NII 2 (5.25 - 5.35 گیگاهرتز) برای شبکه های LAN و سایر برنامه های ارتباطی کوتاه مدت و U-NII 3 (5.725 - 5.825 گیگاهرتز) برای شبکه هایی که به برد طولانی تری نیاز دارند. در روسیه می توان از فرکانس های 5.725-5.875 گیگاهرتز استفاده کرد، مشروط بر اینکه سطح تداخل رادیویی از منابع تشعشع از سطح مجاز تداخل رادیویی صنعتی تجاوز نکند.

علاوه بر این، FCC نیاز به تغییر روش تخصیص باندهای فرکانسی را اعلام کرد. ایده اصلی این است که طیف را به صورت پویا تخصیص دهیم، زیرا برخی از فواصل فرکانسی به شدت مورد استفاده قرار می گیرند، در حالی که برخی دیگر عملا آزاد هستند. همچنین قرار است در صدور مجوز نه تنها خود فرکانس ها، بلکه زمان اشغال آنها، قدرت تشعشع نیز در نظر گرفته شود. همچنین توصیه می شود که موضوع تجزیه و تحلیل تداخل موثرتر را بررسی کنید تا حداکثر سطح توان انتقال را بسته به محدوده فرکانس و سطح نویز تنظیم کنید. در نهایت پیشنهاد می شود سه نوع مجوز برای منابع فرکانس معرفی شود: استفاده انحصاری، استفاده عمومی و استفاده کنترل شده. به نظر ما، این رویکرد در حال حاضر کاملاً مناسب است.

شرح مختصری از فناوری ها

اجازه دهید شرح مختصری از فناوری های انتقال داده بی سیم ارائه دهیم و سپس تحلیل مقایسه ای آنها را انجام دهیم. به طور سنتی، در این حوزه از مخابرات (و نه تنها اینجا)، استانداردهای IEEE آمریکایی، استانداردهای اروپایی ETSI و استانداردهای اختصاصی با هم رقابت می کنند.

فناوری ZigBee توسط ZigBee Alliance ترویج می شود که هدف آن ارائه لایه های بالایی مدل هفت لایه با یک پشته پروتکل (از لایه شبکه تا لایه برنامه)، شامل پروفایل های برنامه و پیاده سازی مهندسی اجزای این فناوری است. کمیته IEEE 802.15.4 که لایه های MAC (کنترل دسترسی رسانه) و PHY (لایه سیگنال دهی متوسط ​​فیزیکی) مدل هفت لایه را توسعه می دهد، به توسعه استاندارد انتقال داده با سرعت پایین مربوطه پیوست. این اولین لایه فیزیکی (PHY) است که عمدتاً هزینه سیستم، نرخ انتقال داده، مصرف برق، ابعاد و محدوده فرکانس مورد استفاده را تعیین می کند.

هدف از این فناوری ارائه اجزای سیستم اتوماسیون و کنترل از راه دوربرای اهداف مختلف در همان زمان، برای AT، هدف این بود که با دو سلول AA برای مدت شش ماه تا دو سال، انرژی باتری مستقلی برای آنها فراهم کند. گزینه هایی برای استفاده از دستگاه های مبتنی بر این فناوری: سیستم های امنیتی خانه بی سیم از ورود غیرمجاز به آنها. کنترل از راه دور سیستم های تهویه مطبوع، نور اتاق و پرده پنجره؛ کنترل هرگونه وسیله توسط معلولان، افراد مسن و کودکان؛ کنترل جهانی دستگاه های صوتی و تصویری؛ صفحه کلید بی سیم، ماوس کامپیوتر، کنترل پنل کنسول بازی؛ آشکارسازهای دود و CO بی سیم؛ اتوماسیون و کنترل عناصر اماکن صنعتی و مسکونی (روشنایی و غیره).

توسعه دروازه هایی برای تعامل این سیستم ها با سایر شبکه های انتقال داده پیش بینی شده است.

فرکانس های مورد استفاده: ISM (2.4 گیگاهرتز در 250 کیلوبیت بر ثانیه)، باند اروپایی 868 مگاهرتز (20 کیلوبیت در ثانیه) و باند آمریکایی 915 مگاهرتز (40 کیلوبیت در ثانیه).

فناوری بلوتوث یک فناوری انتقال رادیویی با فاصله کوتاه (تا 10 متر، قابل ارتقا تا 100 متر) است که به تلفن های بی سیم، رایانه ها و تجهیزات جانبی مختلف اجازه می دهد بدون نیاز به خط دید ارتباط برقرار کنند. با توجه به توان فرستنده رادیویی، تجهیزات به سه کلاس تقسیم می شوند: اول (حداکثر توان خروجی 100 مگاوات)، دوم (2.5 مگاوات) و سوم (1 مگاوات).

این فناوری توسط Ericsson Mobile Communications توسعه یافته است. هدف اولیه آن ارائه یک رابط رادیویی جدید، کم مصرف و کم هزینه بود که امکان ارتباط بین تلفن های همراه و هدست را فراهم می کرد. علاوه بر این، رابط جدید برای انتقال داده بین رایانه شخصی، بین رایانه شخصی و تجهیزات جانبی آن، بین لپ تاپ و تلفن همراه و غیره در نظر گرفته شده است.

در فوریه 1998. اریکسون به همراه اینتل، آی‌بی‌ام، توشیبا و نوکیا، گروه توسعه و ارتقای فناوری ویژه‌ای به نام بلوتوث SIG (گروه علاقه‌مندی ویژه) تشکیل داده‌اند. این فناوری کاملاً باز است و بنابراین هر شرکتی که قرارداد مجوز امضا کرده باشد می تواند به بلوتوث SIG بپیوندد و شروع به تولید محصولات بر اساس آن کند.

خانواده استانداردهای IEEE 802.11x توسط موسسه آمریکایی IEEE در حال توسعه است. استاندارد IEEE 802.11 که در سال 1997 تکمیل شد، استاندارد پایه است و پروتکل های مورد نیاز برای سازماندهی شبکه های محلی بی سیم (WLAN) را تعریف می کند. اصلی ترین آنها پروتکل کنترل دسترسی رسانه MAC (زیرلایه پایین لایه پیوند) و پروتکل PHY برای سیگنال دهی در رسانه فیزیکی است. به عنوان دومی، استفاده از امواج رادیویی و تابش مادون قرمز مجاز است. استاندارد 802.11 یک زیرلایه MAC را تعریف می کند که با سه نوع پروتکل لایه فیزیکی مربوط به فناوری های سیگنالینگ مختلف - از طریق کانال های رادیویی در باند 2.4 گیگاهرتز با مدولاسیون مستقیم طیف گسترده (DSSS) و پرش فرکانس (FHSS) و همچنین تعامل دارد. با استفاده از اشعه مادون قرمز مشخصات استاندارد دو نرخ داده - 1 و 2 مگابیت در ثانیه را ارائه می دهد. در مقایسه با شبکه‌های محلی سیمی، زیرلایه MAC اترنت به گونه‌ای گسترش یافته است که تعدادی عملکرد را شامل می‌شود که معمولاً توسط پروتکل‌های سطح بالاتر انجام می‌شوند، به ویژه، تکه تکه کردن بسته‌ها و روش‌های رله. این به دلیل تمایل به افزایش توان عملیاتی موثر سیستم با کاهش سربار ارسال مجدد بسته است.

استاندارد 802.11 مکانیسم CSMA / CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) را به عنوان روش اصلی دسترسی به رسانه تعریف می کند.

مدیریت قدرت.برای صرفه جویی در منابع انرژی ایستگاه های کاری سیار مورد استفاده در شبکه های محلی بی سیم، استاندارد 802.11 مکانیزمی را برای تغییر ایستگاه ها به حالت موسوم به حالت غیرفعال با حداقل مصرف انرژی فراهم می کند.

معماری و اجزای شبکه. استاندارد 802.11 مبتنی بر معماری سلولی است و شبکه می تواند از یک یا چند سلول تشکیل شده باشد. هر سلول توسط یک ایستگاه پایه کنترل می شود، که یک AP است، که همراه با ایستگاه های کاری کاربر در محدوده خود، یک منطقه خدمات پایه را تشکیل می دهد. نقاط دسترسی یک شبکه چند سلولی از طریق یک سیستم توزیع، که معادل بخش ستون فقرات شبکه های LAN کابلی است، با یکدیگر تعامل دارند. کل زیرساخت، از جمله نقاط دسترسی و سیستم توزیع، یک منطقه خدمات گسترده را تشکیل می دهد. این استاندارد همچنین نسخه تک سلولی شبکه بی سیم را ارائه می دهد که می تواند بدون نقطه دسترسی پیاده سازی شود، در حالی که برخی از عملکردهای آن مستقیماً توسط ایستگاه های کاری انجام می شود.

رومینگ.برای اطمینان از انتقال ایستگاه های کاری سیار از پوشش یک نقطه دسترسی به نقطه دسترسی دیگر در سیستم های چند سلولی، رویه های خاصی برای اسکن (گوش دادن فعال و غیرفعال به هوا) و اتصال (Association) ارائه شده است، اما استاندارد 802.11 چنین نیست. ارائه مشخصات دقیق برای اجرای رومینگ.

امنیت.برای محافظت از WLAN، استاندارد IEEE 802.11 مجموعه ای از اقدامات امنیتی انتقال داده را تحت نام عمومی Wired Equivalent Privacy (WEP) ارائه می کند. این شامل ابزارهای مقابله با دسترسی غیرمجاز به شبکه (مکانیسم ها و رویه های احراز هویت) و همچنین جلوگیری از رهگیری اطلاعات (رمزگذاری) است.

در حال حاضر گسترده ترین استاندارد IEEE 802.11b است. این استاندارد با سرعت بالای داده (تا 11 مگابیت در ثانیه)، تقریباً معادل پهنای باند شبکه های محلی اترنت سیمی معمولی، و تمرکز بر باند 2.4 گیگاهرتز، محبوب ترین در بین تولید کنندگان تجهیزات شبکه های بی سیم شده است. نسخه نهایی استاندارد 802.11b که به عنوان Wi-Fi (Wireless Fidelity) نیز شناخته می شود، در سال 1999 به تصویب رسید. از DSSS با دنباله های والش 8 بیتی به عنوان فناوری رادیویی زیربنایی خود استفاده می کند. از آنجایی که تجهیزاتی که با حداکثر سرعت 11 مگابیت بر ثانیه کار می‌کنند، برد کوتاه‌تری نسبت به سرعت‌های پایین‌تر دارند، استاندارد 802.11b کاهش خودکار سرعت را در صورت بدتر شدن کیفیت سیگنال فراهم می‌کند. همانند استاندارد پایه 802.11، هیچ مکانیزم رومینگ واضحی توسط مشخصات 802.11b تعریف نشده است. توسعه بیشتر خانواده IEEE 802.11x استاندارد IEEE 802.11a بود که نرخ انتقال داده تا 54 مگابیت در ثانیه را فراهم می کند (ویرایش استاندارد که در سال 1999 تصویب شد، سه نرخ اجباری - 6، 12 و 24 مگابیت در ثانیه و پنج را تعریف کرد. موارد اختیاری - 9، 18، 36، 48 و 54 مگابیت بر ثانیه). بر خلاف استاندارد پایه که بر ناحیه فرکانس 2.4 گیگاهرتز تمرکز دارد، مشخصات 802.11a برای کار در باند 5 گیگاهرتز ارائه می شود. مالتی پلکس فرکانس متعامد (OFDM) به عنوان روش مدولاسیون سیگنال انتخاب شد. مهم ترین تفاوت بین این روش و فناوری های رادیویی DSSS و FHSS این است که OFDM شامل انتقال موازی یک سیگنال مفید به طور همزمان در چندین فرکانس در محدوده است، در حالی که فناوری های طیف گسترده سیگنال ها را به صورت متوالی ارسال می کنند. در نتیجه ظرفیت کانال و کیفیت سیگنال افزایش می یابد. از معایب 802.11a می توان به مصرف انرژی بالاتر فرستنده های رادیویی برای فرکانس های 5 گیگاهرتز و همچنین برد کوتاه تر اشاره کرد (تجهیزات 2.4 گیگاهرتز می توانند در فاصله تا 300 متر و برای 5 گیگاهرتز - حدود 100 متر کار کنند).

برای تکمیل بررسی قابلیت های خانواده IEEE802.11x، شرح مختصری از تعدادی استاندارد دیگر و مشخصات آنها را ارائه می دهیم. در تلاش برای گسترش جغرافیای شبکه‌های 802.11، IEEE در حال توسعه الزامات جهانی برای لایه فیزیکی 802.11 (روش‌های کانال‌سازی، توالی‌های فرکانس شبه تصادفی و غیره) است. استاندارد 802.11d مربوطه هنوز در دست توسعه است. مشخصات استاندارد دیگری که در حال توسعه است، 802.11e، امکان ایجاد شبکه های محلی بی سیم چند سرویس را برای دسته های مختلف کاربران، اعم از شرکتی و فردی، ممکن می سازد. در حالی که سازگاری کامل با استانداردهای 802.11a و 802.11b را حفظ می کند، عملکرد آنها را با پشتیبانی از جریان داده های چند رسانه ای و کیفیت تضمین شده خدمات (QoS) گسترش می دهد. مشخصات 802.11f پروتکلی را برای تبادل اطلاعات سرویس بین نقاط دسترسی (پروتکل Inter-Access Point، IAPP)، که برای ساخت شبکه های داده بی سیم توزیع شده ضروری است، توصیف می کند. گروه کاری IEEE 802.11h در حال بررسی اضافه کردن الگوریتم هایی به مشخصات 802.11 MAC و 802.11a PHY موجود است. انتخاب موثرفرکانس‌ها برای شبکه‌های بی‌سیم اداری و فضای باز، و همچنین مدیریت طیف، نظارت و گزارش قدرت تابشی. فرض بر این است که راه حل این مشکلات بر اساس استفاده از پروتکل های انتخاب فرکانس پویا (DFS) و کنترل توان انتقال (TPC) پیشنهاد شده توسط ETSI خواهد بود. این پروتکل‌ها به کلاینت‌های بی‌سیم اجازه می‌دهند تا با تغییر کانال‌ها، کاهش قدرت یا هر دو به تداخل رادیویی به صورت پویا پاسخ دهند.

مشخصات استاندارد IEEE 802.11i قابلیت های پروتکل MAC 802.11 را با ارائه ابزاری برای رمزگذاری داده های ارسالی و همچنین احراز هویت متمرکز کاربران و ایستگاه های کاری گسترش می دهد. در نتیجه، شبکه های محلی بی سیم می توانند تا صدها و هزاران ایستگاه کاری مقیاس شوند. این استاندارد بر اساس پروتکل تأیید اعتبار توسعه پذیر (EAP) است که بر اساس PPP است. روش احراز هویت خود شامل مشارکت سه طرف است - تماس گیرنده (مشتری)، نامیده شده (نقطه دسترسی) و سرور احراز هویت (معمولا یک سرور RADIUS). در همان زمان استاندارد جدیدظاهراً اجرای الگوریتم های مدیریت کلیدی را به صلاحدید سازندگان واگذار خواهد کرد. ابزارهای حفاظت از داده های توسعه یافته نه تنها در بی سیم، بلکه در سایر شبکه های محلی - اترنت و Token Ring نیز کاربرد دارند. بنابراین، استاندارد آینده شماره IEEE 802.1X داده شد و گروه 802.11i به طور مشترک با کمیته IEEE 802.1 در حال توسعه آن هستند.

مشخصات 802.11g، که در حال حاضر در دست بررسی است، تکاملی از استاندارد 802.11b است که اجازه می‌دهد با استفاده از مدولاسیون سیگنال کارآمدتر، نرخ داده LAN بی‌سیم را تا 22 مگابیت در ثانیه (و احتمالاً بالاتر) افزایش دهد. از میان چندین پیشنهاد برای فناوری رادیویی زیربنایی برای این استاندارد، یک گروه کاری IEEE اخیرا یک راه حل Intersil را بر اساس روش OFMD انتخاب کرد. یکی از مزایای استاندارد آینده سازگاری با 802.11b است.

مشخصات 802.11j تصریح می کند که شبکه های 802.11a و HiperLAN2 در یک باند وجود دارند.

غیرممکن است که به فعالیت های IEEE در زمینه فناوری های LMDS و MMDS اشاره ای نکنیم (گوشه سمت راست بالای شکل 2). سیستم های توزیع چند نقطه ای محلی و چند کاناله LMDS و MMDS (همچنین به نام های "تلویزیون سلولی" و "CATV بی سیم") که در اصل برای پخش برنامه های تلویزیونی در مناطق بدون زیرساخت کابلی در نظر گرفته شده بود، اخیراً به طور فزاینده ای برای سازماندهی داده های انتقال بی سیم پهن باند استفاده شده است. در آخرین مایل برد فرستنده های MMDS که در باند 2.1-2.7 گیگاهرتز کار می کنند می تواند تا 40-50 کیلومتر باشد، در حالی که حداکثر برد انتقال سیگنال در سیستم های LMDS با استفاده از فرکانس های بسیار بالاتر در منطقه 27-31 گیگاهرتز 2.5-3 کیلومتر است. توزیع انبوه این سیستم ها تاکنون به دلیل نبود استانداردهای صنعتی و در نتیجه ناسازگاری محصولات تولیدکنندگان مختلف با مشکل مواجه شده است. در اوایل سال 2000، برای مطالعه راه حل های مختلف و توسعه قوانین یکسان برای ساخت سیستم های ارتباط بی سیم پهن باند، کمیته کاری IEEE 802.16 ایجاد شد. در ابتدا بر روی استانداردسازی سیستم های LMDS در محدوده 28 تا 30 گیگاهرتز تمرکز داشت، اما به زودی وظایف کمیته به محدوده فرکانس 2 تا 66 گیگاهرتز گسترش یافت و چندین کارگروه در آن تشکیل شد. گروه 802.16.1 مشخصات رابط رادیویی را برای سیستم هایی با استفاده از باند 10-66 گیگاهرتز توسعه می دهد. گروه کاری 802.16.2 به "همزیستی" شبکه های دسترسی پهن باند ثابت در باندهای بدون مجوز 5-6 گیگاهرتز (به ویژه با شبکه های محلی بی سیم مبتنی بر استاندارد 802.11a) می پردازد. در نهایت، گروه 802.16.3 در حال آماده سازی مشخصات رابط هوایی برای سیستم های دارای مجوز در باند 2-11 گیگاهرتز است. هدف اصلی ایجاد این گروه، تسهیل استقرار سریع سیستم‌های MMDS از طریق توانمندسازی تولیدکنندگان برای ایجاد محصولات سازگار بر اساس یک استاندارد واحد بود.

استانداردها بر اساس یک مدل مرجع واحد توسعه یافته اند که سه نوع رابط را در مسیر ارتباطی بین دستگاه ها یا شبکه های مشترک (به عنوان مثال، LAN یا PABX) و شبکه حمل و نقل (PSTN یا اینترنت) ترکیب می کند. اولین رابط رادیویی تعامل گره فرستنده گیرنده مشترک با ایستگاه پایه را تعریف می کند، دومی شامل دو جزء است که تبادل سیگنال بین گره های رادیویی و شبکه های "پشت آنها" را پوشش می دهد - مشترک و حمل و نقل (سایر کمیته های IEEE نیز در جزئیات شرکت می کنند. مطالعه مشخصات این رابط). مشخصات برای سومین رابط رادیویی اختیاری استفاده از تکرار کننده ها یا بازتابنده ها را برای افزایش پوشش سیستم و جلوگیری از موانع در مسیر سیگنال مشخص می کند.

کمیته 802.16 پیش‌نویس مشخصات رابط رادیویی را برای سیستم‌هایی در محدوده 10-66 گیگاهرتز با استفاده از فناوری‌های تحویل سیگنال تک حامل پذیرفته است. استاندارد 802.16a هر دو روش انتقال سیگنال تک حامل و OFDM را برای سیستم های در باند 2-11 گیگاهرتز تعریف می کند و استاندارد 802.16b فناوری OFDM را برای باند 5-6 گیگاهرتز تعریف می کند.

"پاسخ" اروپایی به ایجاد استانداردهای آمریکایی، توسعه فناوری HiperLAN2 (LAN رادیویی با کارایی بالا) بود که نوید تبدیل شدن به رقیب اصلی فناوری های LAN بی سیم 802.11 را می دهد. مبتکران و حامیان فعال استاندارد جدید نوکیا و اریکسون هستند. درست مانند 802.11a، استاندارد HiperLAN2 بر روی کارکرد در باند 5 گیگاهرتز متمرکز است و قادر است سرعت انتقال داده تا 54 مگابیت بر ثانیه را ارائه دهد. هر دو استاندارد از تکنیک های مدولاسیون سیگنال مشابه بر اساس مالتی پلکسی تقسیم فرکانس متعامد (OFDM) استفاده می کنند، اما مشخصات پروتکل دسترسی MAC متفاوتی دارند. اگر برای 802.11a شبیه اترنت است، در HiperLAN2 بیشتر شبیه ATM است. تفاوت دیگر HiperLAN2 و 802.11a که ممکن است به آن مزیتی نسبت به رقیب خود بدهد، پشتیبانی از ترافیک چندرسانه ای و QoS است (802.11a عمدتاً بر انتقال داده متمرکز است). به گفته ETSI، توسعه استاندارد با در نظر گرفتن سازگاری تجهیزات با سیستم های 802.11a است.

فناوری HomeRF آمریکایی بر ایجاد یک "محیط چند رسانه ای خانگی" متمرکز شده است که کانال های انتقال داده، تلفن، اطلاعات صوتی و تصویری را ترکیب می کند، احتمالاً در آینده دورسنجی سیستم های امنیتی و سیستم های پشتیبانی زندگی. علاوه بر این، این فناوری به شما امکان می دهد با سرعت نسبتاً بالایی به اینترنت دسترسی داشته باشید. از این رو الزامات فناوری: هزینه کم، مصرف برق کم (به ویژه برای دستگاه های قابل حمل)، کاهش ابعاد، سهولت نصب فنی و نرم افزاری. ساختار یک شبکه چند رسانه ای خانگی که با استفاده از فناوری HomeRF ساخته شده است در شکل 3 نشان داده شده است. رایانه های شخصی، گوشی های بی سیم، هدست ها می توانند به عنوان پایانه های تلفن همراه عمل کنند. یک نقطه دسترسی (که در شکل به عنوان ایستگاه پایه مشخص شده است) اتصال سیمی به اینترنت را فراهم می کند.

این فناوری از محدوده فرکانس کاری 2.4 گیگاهرتز استفاده می کند، فرکانس هاپ تطبیقی ​​با تعداد جهش 50 تا 100 در ثانیه استفاده می شود. نسخه اول استاندارد حداکثر سرعت داده تا 1.6 مگابیت در ثانیه و محدوده ارتباطی معمولی تا 50 متر را ارائه می دهد. نسل دوم HomeRF 2.0 اجازه می دهد تا داده ها با سرعت 10 مگابیت در ثانیه منتقل شوند. هر دو گزینه در حال حاضر با مصرف کم انرژی توسط پایانه های مشترک در حالت آماده به کار در حضور اتصال از طریق پروتکل TCP / IP (کمتر از 10 مگاوات در حالت "روی خط") مشخص می شوند. نسل سوم فناوری سرعت انتقال تا 20 مگابیت بر ثانیه را ارائه می کند.

مشخصاتی که رابط شبکه را توصیف می کند به دو لایه پایینی مدل هفت لایه OSI (ارتباط بین سیستم های باز) اشاره دارد (شکل 4 را ببینید).

لایه دوم (کنترل لینک داده، DLC) در این مورد، کنترل دسترسی رسانه (MAC) را تعریف می کند و ویژگی هایی را برای انتقال صدا یا اولویت داده، امنیت ارتباطات، رومینگ و انطباق با لایه های بالایی مدل ارائه می دهد. پارامترهای هر دو سطح پایین تر در این استاندارد به طور مشترک برای برآوردن الزامات داده شده برای EMC درون و برون سیستم بهینه شده اند.

فناوری HomeRF سه نوع انتقال داده را فراهم می کند (شکل 4 را ببینید):

• ناهمزمان، بدون ایجاد اتصال از نوع "انتقال داده در بسته ها" (یا" اترنت بی سیم") بر اساس پروتکل TCP / IP (مسیر داده "اترنت").
• توزیع شده بر اساس اولویت - انتقال داده های چند رسانه ای در جلسه بر اساس UDP / IP (مسیر داده جریانی).
• انتقال هم زمان، دوطرفه، متقارن، دو طرفه برای مرجع مکالمات تلفنیمطابق با پروتکل DECT (مسیر صدای کیفیت عوارض).

دامنه زمانی به گونه ای ساخته شده است که در بازه زمانی (10 یا 20 میلی ثانیه)، ابتدا داده های اولویت ارسال می شود (در مجموع تا هشت سطح اولویت امکان پذیر است). آخرین قسمت از مدت زمان اصلی دامنه برای انتقال سیگنال های ترافیک صوتی در نظر گرفته شده است و به تعداد متناظر اسلات طول ثابت تقسیم می شود. انتقال صدا بر اساس پروتکل های سطح بالای استاندارد DECT سازماندهی شده است. علاوه بر این، فناوری HomeRF به طور مستقیم راه حل های فنی تولید کنندگان تجهیزات DECT را اعمال می کند. مهم است که هرچه تبادل صدا کوچکتر باشد، سرعت داده بالاتر است. بسته به میزان ترافیک صوتی، 10 یا 20 میلی ثانیه از مدت زمان دامنه زمانی برای انتقال ترافیک ناهمزمان اختصاص می یابد. حداکثر هشت جریان بسته را می توان به طور همزمان با ترتیب ارسال با اولویت مشخص شده ارسال کرد. با این حال، اگر تعداد جریان ها کمتر از هشت باشد، هیچ رزرو بسته (تاخیر انتقال) وجود ندارد. قسمت آخر دامنه انتقال بسته های صوتی از دست رفته را در فرکانس متفاوتی فراهم می کند که در این فناوری منحصر به فرد است و به شما امکان می دهد کیفیت صدای مربوط به ارتباط سیمی را ارائه دهید.

مقایسه تعدادی از فناوری ها

بیایید از گوشه سمت چپ پایین شکل شروع کنیم و فناوری های بلوتوث و ZigBee را با هم مقایسه کنیم. نتایج تحلیل مقایسه ایارائه شده در قالب جدول.2.

یادداشت:

1. نرخ انتقال در یک پیوند رادیویی با استفاده از سیگنال‌های گسسته، به عنوان مثال، سیگنال‌های دیجیتال، بر حسب باود اندازه‌گیری می‌شود که مربوط به تعداد تغییرات پارامتر سیگنال گسسته در واحد زمان است. گاهی اوقات این پارامتر نرخ انتقال فنی نامیده می شود، زیرا عملکرد مودم پیوند رادیویی را مشخص می کند. نرخ انتقال اطلاعات بر حسب بیت یا بایت ارسال شده در واحد زمان اندازه گیری می شود و عملکرد منبع اطلاعات را مشخص می کند. مصرف کننده به نرخ انتقال "بیت" علاقه مند است و سازنده آن را با استفاده از یک مودم خاص پیاده سازی می کند. این به معنای اختلاف در مقادیر این پارامترها برای همان پیوند رادیویی است.
2. پایانه های مشترک می توانند در سه حالت فعال (انتقال در حال انجام است)، در حالت دریافت آماده به کار (ترمینال برای انتقال فوری آماده است) و حالت خواب، که ترمینال فقط به صورت دوره ای و برای مدت طولانی از آن خارج می شود. حالت دوم به طور چشمگیری مصرف برق ترمینال کاربر را کاهش می دهد.

حالا بیایید فناوری های HomeRF و IEEE802.11x را با هم مقایسه کنیم. به عنوان شاخص های انطباق فناوری های مورد بررسی با وظایفی که باید حل شوند، موارد زیر را در نظر می گیریم: هزینه، کیفیت تبادل صدا، پشتیبانی از تبادل چند رسانه ای، سرعت انتقال داده، محدوده ارتباطی، مصرف انرژی، پارامترهای وزن و اندازه، توپولوژی شبکه، EMC خارجی، EMC داخلی، حفاظت در برابر رهگیری و دسترسی به رومینگ در فضای باز. فن آوری ها با شاخص های مطلق این پارامترها مقایسه خواهند شد.

قیمت. پیچیدگی کمتر به HomeRF مزیت هزینه ای نسبت به IEEE802.11 می دهد. در چند سال آینده با همان حجم تولید، HomeRF در پارامتر BOM (Bill of Materials) حداقل با ضریب 2 مزیت خواهد داشت.

کیفیت تبادل گفتارفناوری HomeRF تبادل صدای چند کانالی را با نشانگرهای کیفیت مربوط به ارتباطات سیمی فراهم می کند، در حالی که فناوری IEEE802.11 به وضوح نیازهای مدرن را برآورده نمی کند. در این جنبه، HomeRF بر روی استاندارد DECT با فناوری اثبات شده خود تمرکز دارد. IEEE802.11 به طور کلی بر روی تبادل صدا متمرکز نیست، که نیاز به استفاده از دستگاه های اضافی خاص دارد. با این حال، حتی در این مورد، انتقال گفتار از تأثیرات خارجی محافظت نمی شود. همچنین یک نقطه ضعف مانند ناسازگاری با فناوری DECT وجود دارد.

پشتیبانی از اشتراک گذاری چند رسانه ایفناوری HomeRF از انتقال چندرسانه ای چند جهته مستقل از صدا با اولویت های دسترسی چندگانه پشتیبانی می کند. IEEE802.11b و IEEE802.11a اجازه می دهند داده ها با سرعت بالا منتقل شوند، با این حال، اگر ترافیک داده ناهمزمان قابل توجهی در شبکه وجود داشته باشد، ممکن است عواقب نامطلوبی رخ دهد. این مشکل توسط تیم توسعه IEEE802.11e با بهبود لایه MAC حل شده است. پیشرفت هایی در شرکت های خصوصی در این راستا وجود دارد، اما این "دیگر فناوری IEEE802.11" نیست.

جدول 2. مقایسه فناوری های بلوتوث و ZigBee

نرخ انتقال. HomeRF و IEEE802.11 سرعت انتقال لازم را برای یک سیستم پرسرعت فراهم می کنند، اما برای HomeRF آن را پیشرفتهای بعدیتا سرعت 20 مگابیت بر ثانیه با چنین چیزی مرتبط نیست مشکلات جهانیمانند IEEE802.11 (انتقال به محدوده فرکانس جدید). IEEE802.11b همچنین با حفظ سازگاری با عقب (IEEE802.11g Development Group) به سمت نرخ داده 20 مگابیت بر ثانیه حرکت می کند، اما راه حل های پیشنهادی قوانین موجود برای استفاده از باند 2.4 گیگاهرتز را نقض می کند. در عوض، IEEE802.11a موفق خواهد شد، اما با IEEE802.11b موجود سازگار نیست.

محدوده ارتباطی IEEE802.11 در اصل برای کار در غیاب تداخل خارجی طراحی شده بود، در حالی که HomeRF برای محیط های الکترومغناطیسی خشن طراحی شده است.

مصرف برق. فناوری HomeRF برای مصرف انرژی کم در حالت آماده به کار بهینه شده است. همین امر در مورد فاز فعال دستگاه ها نیز صدق می کند.

پارامترهای وزن و ابعاد. تکنیک HomeRF آرایش بسیار ساده تری از اجزای قابل حمل دارد. برای IEEE802.11، PC Card (یا PCMCIA Card) نیز به طور گسترده استفاده می شود، اما کوچکترین پارامترها مربوط به Compact Flash Card است که تاکنون فقط در HomeRF قابل استفاده است.

توپولوژی شبکه.فناوری HomeRF به طور همزمان از تعامل عناصر شبکه سلسله مراتبی و عناصر شبکه همتا پشتیبانی می کند. ساختار سلسله مراتبیایده آل برای انتقال صدا با کیفیت بالا و برنامه های کاربردی اینترنتی مانند پخش وب. یک ساختار تک سطحی برای توزیع کارآمد منابع شبکه (به عنوان مثال، برای دسترسی به یک دستگاه خدمات) مناسب است. بلوتوث در اصل یک سیستم نقطه به چند نقطه است. این در یک شبکه "میزبان/شبکه ​​کاربران" موثر است (مخصوصاً که ممکن است اصلی از پیش تعیین نشده باشد). با این حال، این واقعیت در ابتدا استفاده ناکارآمد از "پهنای باند سیستم" را به عنوان یک کل تعیین می کند. نسخه‌های استاندارد IEEE802.11 می‌توانند در هر دو نوع شبکه (PCF - Point Coordination Function یا DCF - Distributed Coordination Function) کار کنند، اما نه به‌طور همزمان در هر دو. محصولات موجود IEEE802.11b فقط در DCF کار می کنند. کاهش مصرف برق و اجرای انتقال داده های اولویت دار را می توان با PCF پیچیده تر و گران تر به دست آورد. گروه تحقیقاتی IEEE802.11e به طور فعال در حال بررسی توسعه PCF بر اساس تغییر لایه MAC است که ممکن است به طور اساسی توسعه فناوری نوع IEEE802.11b را به سمت جریان داده تغییر دهد. یک مشکل اضافی در حل این مشکل، ارائه رومینگ مصرف کننده خواهد بود.

EMC خارجی HomeRF در اصل برای مقابله با تداخل خارجی در باند 2.4 گیگاهرتز طراحی شده بود. برای حفظ کیفیت بالای تبادل صدا تحت تأثیر تداخل خارج از سیستم، یک فناوری ویژه برای ارسال مجدد بسته های گفتاری آسیب دیده ارائه شده است. در غیاب ترافیک صوتی حاشیه ای، انتقال با کیفیت جریان داده بر اساس استفاده از پرش فرکانس ارائه می شود. تا به امروز، استاندارد IEEE802.11b برای تأثیر قرار گرفتن در معرض انتشارات ناخواسته بسیار بیشتر مورد مطالعه قرار گرفته است، اگرچه داده های موجود تا حد زیادی متناقض هستند. بنابراین، به عنوان مثال، اکثر کاربران به کاهش 10-40٪ در سرعت انتقال دستگاهی که در کنار اجاق مایکروویو قرار دارد توجه نمی کنند. یک مشکل بزرگ برای شبکه های IEEE802.11 نوسانات قابل توجه در کیفیت انتقال صدا با مقدار قابل توجهی از انتقال داده (تراکم شبکه داخلی) است. نوع IEEE802.11a امروزه تنها به این دلیل که باند 5 گیگاهرتز نسبتاً آزاد است، "بدون" مشکلات تداخلی است، اما همان مشکلات در آینده در انتظار آن است.

EMC داخلیهدف طراحی IEEE802.11 است سازمان موثر LAN در یک شرکت بزرگ، نه تعداد زیادی از آنها کوچک که در کنار یکدیگر قرار دارند. عملکرد سیستم به طور کلی بهینه شده بود، نه یک یا گروهی از کاربران. هنگامی که تشعشع تشخیص داده می شود (حتی با سطحی کمتر از سطح تداخل کننده)، دستگاه کار در شبکه را متوقف می کند و دو شبکه که واقعاً با یکدیگر تداخل ندارند، کار نمی کنند. فناوری HomeRF به طور بالقوه فاقد این نقص است.

حفاظت از رهگیری.استانداردهای مورد بحث دیجیتال هستند و استفاده از روش های رمزگذاری و احراز هویت استاندارد آنها را در سطح خانواده از شنود رادیویی محافظت می کند. با این حال، از سیستم های خاصآنها حفاظت کافی ندارند. مطالعات انجام شده باز بودن سیستم حفاظتی IEEE02.11b و امکان اتصال دستگاه کاربر به یک شبکه خارجی برای دسترسی غیرمجاز به اطلاعات آن یا ورود اطلاعات نادرست به آن، حتی بدون تعریف کلید رمزگذاری را نشان داده است. HomeRF حفاظت بهتری را در سطح منطقی ارائه می دهد.

رومینگ در فضای باز. توسط هر دو استاندارد پشتیبانی می شود.

نتیجه گیری جدایی ناپذیر از تجزیه و تحلیل تعدادی از فناوری ها به شرح زیر است: هر فناوری برای هدف خود توسعه یافته است. استاندارد IEEE802.11 برای استفاده تجاری طراحی شده است. فناوری HomeRF برای ایجاد یک شبکه چند رسانه ای خانگی با دسترسی به اینترنت پهن باند برای کاربران طراحی شده است. بلوتوث ارتباط بی سیم را در سیستم های سیار (حمل و نقل) و در فضاهای کوچک فراهم می کند. ZigBee استانداردی برای ایجاد است شبکه های تکنولوژیکیتبادل دستورات تله متری و کنترل

در حال حاضر، امکان غلبه بر تفاوت‌های بین گروه‌های جداگانه توسعه‌دهندگان و تولیدکنندگان فناوری‌های انتقال داده وجود ندارد. آیا امکان ایجاد یک پلتفرم فناوری واحد برای انتقال داده ها وجود خواهد داشت؟ تاکنون راه حل این مشکل مشخص نیست.

ولادیمیر دمیتریف

انتقال داده های بی سیم، که در آن سیگنال ها از طریق هوا یا فضا بدون هیچ گونه محدودیت فیزیکی منتقل می شوند، در حال تبدیل شدن به یک جایگزین محبوب برای کانال های انتقال فیزیکی مانند جفت تابیده، کابل کواکسیال یا فیبر نوری است. در حال حاضر، فناوری‌های رایج برای انتقال داده‌های بی‌سیم شامل انتقال مایکروویو، ماهواره‌های ارتباطی، پیجر، تلفن‌های همراه، خدمات ارتباطی شخصی (PCS)، تلفن‌های هوشمند، دستیارهای دیجیتال شخصی (PDA) و شبکه‌های داده تلفن همراه است.

طیف وسیله ای برای انتقال بی سیم است. امواج الکترومغناطیسیدر شکل نشان داده شده است. 8.3. برخی از انواع انتقال بی سیم، مانند امواج مایکروویو یا امواج مادون قرمز، باندهای فرکانسی طیفی خاصی را اشغال می کنند که بر حسب مگاهرتز (MHz) اندازه گیری می شود. انواع دیگر انتقال بی سیم در حال حاضر به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند (مثلاً تلفن های همراه یا پیجر)، بنابراین در این مورد، یک باند فرکانسی خاص که توسط آژانس های نظارتی ملی ارائه می شود، اختصاص داده می شود که توسط توافق نامه های بین المللی اداره می شود. هر محدوده فرکانس دارای مزایا و معایب خاص خود است که انتخاب منطقه کاربرد آن را آسان تر می کند.

سیستم های مایکروویو،هم در زمین و هم در هوا، سیگنال‌های رادیویی با فرکانس بالا را از طریق اتمسفر مخابره می‌کنند و به طور گسترده برای انتقال مقادیر زیادی داده در فواصل زیاد، از یک نقطه به نقطه دیگر استفاده می‌شوند. سیگنال های مایکروویو در یک خط مستقیم حرکت می کنند و نمی توانند در اطراف انحنای زمین خم شوند. بنابراین، سیستم‌های انتقال زمینی مسافت‌های طولانی نیاز دارند که ایستگاه‌های انتقال در فاصله 25 تا 30 مایلی از هم قرار گیرند که باعث گران‌تر شدن آنها می‌شود.

این مشکل را می توان با انعکاس سیگنال های مایکروویو از ماهواره ها که به عنوان ایستگاه های رله برای سیگنال های مایکروویو ارسال شده از ایستگاه های زمینی عمل می کنند، حل کرد. ماهواره‌های ارتباطی در انتقال حجم عظیمی از اطلاعات در فواصل بسیار طولانی مؤثر هستند (حداقل سربار را ارائه می‌کنند). ماهواره‌ها معمولاً برای برقراری ارتباط در سازمان‌های بزرگ و پراکنده جغرافیایی استفاده می‌شوند، جایی که ارتباط از طریق سیستم‌های کابلی یا ایستگاه‌های زمینی مایکروویو دشوار است. به عنوان مثال، آموکو از ماهواره ها برای انتقال داده های حاوی نتایج اکتشاف نفت فراساحلی در زمان واقعی استفاده می کند. کشتی‌های تحقیقاتی داده‌های جمع‌آوری‌شده را با استفاده از ماهواره‌های ژئوسنکرون (زمین ثابت) به مراکز کامپیوتری مرکزی در ایالات متحده برای اهداف بیشتر ارسال می‌کنند.

بیشتر توسط محققان در هیوستون، تولز و حومه شیکاگو استفاده می شود. روی انجیر 8.4 اصول عملکرد این سیستم را نشان می دهد.

ماهواره های ارتباطی معمولی در مدارهای ثابتی در فاصله 22000 مایلی از سطح زمین حرکت می کنند. اخیراً جدیدترین سیستم های ماهواره ای به نام ماهواره های مدار پایین به فضا پرتاب شده اند. این ماهواره ها بسیار نزدیکتر به زمین هستند و قادر به دریافت سیگنال از فرستنده های کم توان هستند. این ماهواره ها همچنین انرژی کمتری مصرف می کنند و پرتاب آنها ارزان تر از ماهواره های زمین ثابت است. با چنین شبکه های بی سیم، افراد تجاری قادر خواهند بود به سراسر جهان سفر کنند و به گزینه های ارتباطی غنی از جمله ویدئو کنفرانس و دسترسی به اینترنت دسترسی داشته باشند.

سایر فناوری‌های انتقال بی‌سیم در موقعیت‌هایی استفاده می‌شوند که نیاز به دسترسی از راه دور به سیستم‌های شرکتی و قدرت محاسباتی سیار دارند. سیستم‌های پیجینگ ده‌ها سال است که وجود داشته‌اند، در ابتدا فقط زمانی که کاربر، پیامی را دریافت می‌کند، با دفتر تماس می‌گیرد تا در مورد محتوای خود پیام پرس و جو کند.

مایکروویو (مایکروویو / امواج رادیویی)

انتقال مقادیر زیادی اطلاعات در فواصل طولانی از نقطه ای به نقطه دیگر با انتقال سیگنال های رادیویی با فرکانس بالا از طریق جو از یک ایستگاه زمینی به ایستگاه دیگر.

ماهواره (کانال ماهواره ای)

انتقال داده ها با استفاده از ماهواره های مداری که به عنوان ایستگاه های رله برای انتقال سیگنال های مایکروویو در فواصل بسیار طولانی عمل می کنند.

سیستم پیجینگ (سیستم پیجینگ)

یک فناوری انتقال بی سیم که به پیجرها اجازه می دهد سیگنال های رادیویی همراه با صدای مناسب را هنگام دریافت پیام دریافت کنند. برای ارسال پیام های الفبایی عددی کوتاه استفاده می شود.

پیام ها. در حال حاضر، دستگاه های پیجینگ می توانند پیام های الفبایی عددی کوتاهی را که کاربر روی صفحه پیجر می خواند، ارسال و دریافت کنند. صفحه بندی برای برقراری ارتباط با کارگران سیار مانند خدمه تعمیر و نگهداری مفید است. پیجینگ یک طرفه همچنین می تواند راهی ارزان برای برقراری ارتباط با کارگران در دفاتر باشد. مثلا، همکاران کامپیوترپیجرهای دو طرفه مجهز به نرم افزار کنترل Unicenter CA را توزیع می کند که به اپراتورهای شبکه کامپیوتری اجازه می دهد وضعیت را کنترل کنند و همچنین به سرعت به مشکلات در حال ظهور پاسخ دهند.

تلفن های همراهبا ارسال/دریافت امواج رادیویی برای برقراری ارتباط با ایستگاه های پایه واقع در مناطق جغرافیایی به هم پیوسته که سلول نامیده می شوند، عمل می کنند. سیگنال تلفن به سلول محلی مخابره می شود، سپس از ایستگاهی به ایستگاه دیگر (سلول به سلول) تا رسیدن به سلول مورد نظر منتقل می شود و پس از آن به تلفن گیرنده مخابره می شود. همانطور که سیگنال سلولی از یک سلول به سلول دیگر می رود، کامپیوتر که

تلفن همراه (تلفن همراه)

خدمات ارتباط شخصی (PCS) (خدمات ارتباطی شخصی)

فناوری سلولی دیجیتال که از امواج رادیویی با توان کمتر و فرکانس بالاتر نسبت به فناوری سلولی آنالوگ استفاده می کند.

تلفن هوشمند (تلفن هوشمند)

تلفن بی سیمی که اتصال صوتی، متنی و اینترنت را ارائه می دهد.

اولی سیگنال های سلول ها را نظارت می کند، کانال رادیویی اختصاص داده شده به سلول بعدی را انتخاب می کند. اندازه لانه زنبوری شش ضلعی معمولاً تا هشت مایل است، اگرچه ممکن است در مناطق پرجمعیت کاهش یابد.

سیستم های سلولی قدیمی آنالوگ و سیستم های سلولی جدیدتر دیجیتال هستند. خدمات ارتباطات شخصی (PCS) یک نوع محبوب از خدمات دیجیتال سلولی است. سرویس PCS کاملا دیجیتال است. انتقال صدا و داده را فراهم می کند و از محدوده فرکانس بالاتری نسبت به تلفن های همراه آنالوگ استفاده می کند. سلول‌های PCS نسبت به سلول‌های آنالوگ بسیار کوچک‌تر و نزدیک‌تر هستند و می‌توانند ترافیک بیشتری را حمل کنند. علاوه بر ارتباطات صوتی، مدل‌های جدیدتر تلفن‌های همراه دیجیتال می‌توانند پست صوتی، ایمیل و فکس را مدیریت کنند. ذخیره آدرس ها؛ دسترسی به شبکه های خصوصی شرکت ها و همچنین اینترنت را فراهم می کند. این تلفن های هوشمند مجهز به مرورگرهای وب هستند که امکان دسترسی به صفحات وب حاوی متن یا سایر اطلاعات (بدون گرافیک) را فراهم می کند که برای دستگاه های مجهز به صفحه نمایش کوچک مناسب است. برخی از تلفن های هوشمند مجهز به صفحه نمایش بزرگ و همچنین صفحه کلید اضافی برای دسترسی آسان به اینترنت هستند. در فصل 9 به تفصیل استفاده از این دستگاه ها را برای دسترسی بی سیم به اینترنت مورد بحث قرار می دهد.

دستیارهای دیجیتال شخصی (PDA) کامپیوترهایی کوچک، صفحه لمسی و قابل حمل هستند که قادر به انتقال اطلاعات کاملا دیجیتالی هستند. PDA ها دارای قابلیت های داخلی بی سیم و همچنین نرم افزار سازمان دهنده هستند. خوب مثال معروفیک سازمان دهنده پلاگین Palm VII است. این دستگاه به شما امکان تبادل پیام را می دهد پست الکترونیکو همچنین دسترسی به اینترنت را فراهم می کند. برنامه‌هایی مانند برنامه‌ریز الکترونیکی، دفترچه آدرس و سازمان‌دهنده مالی نیز پشتیبانی می‌شوند. دستگاه می تواند داده های وارد شده با استفاده از قلم صفحه نمایش لمسی را بپذیرد. پنجره سازمانی Safeway U.K را با استفاده از PDA در یک برنامه تجارت الکترونیک برای خرید از یک فروشگاه مواد غذایی توصیف می کند.

دستیارهای دیجیتال شخصی (PDA) (PDA)

رایانه های کوچک، صفحه لمسی و قابل حمل با قابلیت های داخلی دیجیتال مخابراتی.

شبکه های داده تلفن همراه (شبکه های داده تلفن همراه)

شبکه های بی سیم که انتقال دو طرفه فایل های داده را ارزان و کارآمد انجام می دهند.

شبکه های بی سیم که مخصوص انتقال دو طرفه فایل های داده طراحی شده اند نامیده می شوند شبکه های داده تلفن همراهاین شبکه های مبتنی بر امواج رادیویی داده های تولید شده توسط رایانه های لپ تاپ را انتقال می دهند. نوع دیگری از شبکه داده تلفن همراه مبتنی بر یک سری فرستنده است که به طور خاص برای انتقال متن و داده ساخته شده است. خالص آردیس(که مالک است شرکت ماهواره موبایل آمریکایی)یک شبکه عمومی است که از ویژگی های توصیف شده برای سازماندهی انتقال داده های دو طرفه در مقیاس ملی استفاده می کند. شرکت آسانسور اوتیساز شبکه استفاده می کند آردیسبرای مدیریت حرکت متخصصان در نگهداریدر سراسر کشور، واقع در یک دفتر واقع در ایالت کانکتیکات. کارشناسان از این شبکه برای ارسال گزارش استفاده می کنند.

شبکه‌های بی‌سیم و دستگاه‌های انتقال نسبت به شبکه‌های محلی معمولی گران‌تر، کندتر و مستعد خطا هستند (Varshney and Vetter, 2000). با این حال، شبکه های سلولی دیجیتال عمده به طور مداوم نرخ داده خود را افزایش می دهند (فصل 9). (صاحبان سیستم های ماهواره ای مانند Teledesic میلیاردها دلار برای ارائه نرخ های عظیم داده از طریق شبکه های بی سیم مرتبط با برنامه های چند رسانه ای هزینه می کنند.) اطمینان از توان عملیاتی و مصرف بهینه انرژی در دستگاه های بی سیم نیازمند مدیریت دقیق، هم از نظر فنی و هم از نظر نرم افزاری است. 1994). با توجه به اینکه سیگنال رادیویی را می توان به راحتی رهگیری کرد، اطمینان از امنیت و محرمانه بودن مشکل است (فصل 14).

در صورت استفاده از استانداردهای ناسازگار، داده ها را نمی توان به شیوه ای ثابت بین شبکه های بی سیم مختلف منتقل کرد. به عنوان مثال، خدمات سلولی دیجیتال در ایالات متحده توسط اپراتورهای مختلف با استفاده از یکی از چندین فناوری سلولی دیجیتال رقیب (CDMA، GSM 1900 و TDMA IS-136) که با یکدیگر سازگار نیستند، پشتیبانی می‌شود. بسیاری از گیرنده‌های دیجیتال سلولی دستی که از یکی از این فناوری‌ها استفاده می‌کنند، نمی‌توانند در کشورهای خارج از آمریکای شمالی کار کنند و در فرکانس‌های مختلف با مجموعه استانداردهای متفاوت کار کنند. بحث مفصلی در مورد این استانداردها، و همچنین سایر استانداردهای شبکه، در فصل آورده شده است. 9.

این مقاله سه فناوری انتقال داده بی سیم را مورد بحث قرار می دهد که نام آنها، همانطور که می گویند، برای همه شناخته شده است: ZigBee، BlueTooth و Wi-Fi، و همچنین زمینه های احتمالی استفاده از آنها و توصیه هایی برای انتخاب یک فناوری برای یک فناوری خاص. وظیفه.

فناوری بی سیم بلوتوث

فناوری بلوتوث (استاندارد IEEE 802.15) اولین فناوری برای سازماندهی شبکه داده های شخصی بی سیم (WPAN - Wireless Personal Network) بود. این به شما امکان می دهد داده ها و صدا را از طریق یک کانال رادیویی در فواصل کوتاه (10-100 متر) در باند فرکانسی 2.4 گیگاهرتز بدون مجوز انتقال دهید و رایانه های شخصی را متصل کنید. تلفن های همراهو سایر وسایل در صورت عدم وجود خط دید.

بلوتوث تولد خود را مدیون اریکسون است که در سال 1994 شروع به توسعه کرد تکنولوژی جدیداتصالات در ابتدا، هدف اصلی توسعه یک رابط رادیویی کم مصرف و کم هزینه بود که امکان ارتباط بین تلفن های همراه و هدست های بی سیم را فراهم می کرد. با این حال، بعداً کار بر روی توسعه رابط رادیویی به تدریج به ایجاد یک فناوری جدید تبدیل شد.

در بازار مخابرات و همچنین در بازار کامپیوتر، موفقیت یک فناوری جدید توسط شرکت‌های تولیدی پیشرو تضمین می‌شود که در مورد امکان‌سنجی و مزایای اقتصادی ادغام فناوری جدید در پیشرفت‌های جدید خود تصمیم می‌گیرند. بنابراین، برای اطمینان از آینده ای شایسته و توسعه بیشتر برای فرزندان خود، در سال 1998 اریکسون کنسرسیوم BlueTooth SIG (گروه منافع ویژه) را سازمان داد که وظایف زیر را بر عهده داشت:

• توسعه بیشتر فناوری بلوتوث؛
• ترویج فناوری جدید در بازار مخابرات

کنسرسیوم بلوتوث SIG شامل شرکت هایی مانند اریکسون، نوکیا، 3COM، اینتل، نیمه هادی ملی است.

منطقی است که فرض کنیم اولین گام های برداشته شده توسط کنسرسیوم بلوتوث SIG استانداردسازی فناوری جدید به منظور همکاری با دستگاه های بلوتوث توسعه یافته توسط شرکت های مختلف خواهد بود. این چیزی است که اجرا شده است. برای این کار، مشخصاتی ایجاد شده است که روش های استفاده از استاندارد جدید و ویژگی های پروتکل های انتقال داده را به تفصیل شرح می دهد.

در نتیجه، پشته پروتکل انتقال داده بی سیم بلوتوث توسعه یافت (شکل 1).

برنج. 1. پشته پروتکل بلوتوث

فناوری بلوتوث از اتصالات نقطه به نقطه و نقطه به چند نقطه پشتیبانی می کند. دو یا چند دستگاه با استفاده از یک کانال یک پیکونت را تشکیل می دهند. یکی از دستگاه ها به عنوان یک استاد (ارباب) و بقیه - به عنوان برده (برده) کار می کند. می‌تواند تا هفت Slave فعال در یک Piconet وجود داشته باشد، که Slave‌های باقی‌مانده در حالت "پارک شده" هستند و با master هماهنگ می‌شوند. پیکونت های متقابل یک "شبکه توزیع شده" (شبکه پراکندگی) را تشکیل می دهند.

هر پیکنت تنها یک دستگاه اصلی دارد، اما دستگاه های برده می توانند بخشی از پیکنت های مختلف باشند. علاوه بر این، دستگاه اصلی یک پیکونت می تواند یک برده در دیگری باشد (شکل 2).

برنج. 2. Piconet با دستگاه های برده. الف) با یک دستگاه برده. ب) چندین. ج) شبکه توزیع شده

از زمان معرفی اولین ماژول های بلوتوث در بازار، استفاده گسترده از آنها در برنامه های کاربردی جدید به دلیل پیاده سازی نرم افزار پیچیده پشته پروتکل بلوتوث با مانع مواجه شده است. توسعه دهنده باید به طور مستقل کنترل ماژول بلوتوث را اجرا می کرد و پروفایل هایی را ایجاد می کرد که تعامل ماژول با سایر دستگاه های بلوتوث را با استفاده از دستورات Host Controller Interface (HCI) تعیین می کند. علاقه به فناوری بلوتوث هر روز افزایش می‌یابد، شرکت‌های جدید بیشتری ظاهر می‌شوند که اجزای آن را توسعه می‌دهند، اما راه‌حلی وجود نداشت که مدیریت ماژول‌های بلوتوث را تا حد زیادی ساده کند. و چنین راه حلی پیدا شد. این شرکت فنلاندی با مطالعه وضعیت بازار، یکی از اولین کسانی بود که راه حل زیر را به توسعه دهندگان ارائه داد.

در بیشتر موارد، توسعه دهندگان از فناوری بلوتوث برای جایگزینی اتصال سریال سیمی بین دو دستگاه با یک اتصال بی سیم استفاده می کنند. برای سازماندهی یک اتصال و انجام انتقال داده، توسعه دهنده باید به صورت برنامه نویسی، با استفاده از دستورات رابط کنترل کننده میزبان، پیاده سازی کند. سطوح بالاپشته پروتکل بلوتوث، که شامل: L2CAP، RFCOMM، SDP، و همچنین نمایه تعامل پورت سریال - SPP (Serial Port Profi le) و نمایه کشف سرویس SDP (Service Discovery Profi le) است. شرکت فنلاندی تصمیم گرفت تا با توسعه نسخه‌ای از سیستم عامل برای ماژول‌های بلوتوث، که یک پیاده‌سازی نرم‌افزاری کامل از کل پشته پروتکل بلوتوث (شکل 1)، و همچنین پروفایل‌های SPP و SDP است، روی این موضوع بازی کند. این راه حل به توسعه دهنده اجازه می دهد تا ماژول را کنترل کند، یک اتصال سریال بی سیم برقرار کند و انتقال داده را با استفاده از دستورات کاراکترهای خاص انجام دهد، درست مانند کاری که با مودم های معمولی از طریق دستورات استاندارد AT انجام می شود.

در نگاه اول، راه حل مورد بحث در بالا می تواند زمان ادغام فناوری بلوتوث را در محصولات جدید توسعه یافته به میزان قابل توجهی کاهش دهد. با این حال، این محدودیت های خاصی را برای استفاده از قابلیت های فناوری بلوتوث اعمال می کند. این عمدتا بر کاهش حداکثر توان و تعداد اتصالات ناهمزمان همزمان پشتیبانی شده توسط ماژول بلوتوث تأثیر می گذارد.

در اواسط سال 2004، مشخصات بلوتوث نسخه 1.1، که در سال 2001 منتشر شد، با مشخصات بلوتوث نسخه 1.2 جایگزین شد. تفاوت های اصلی بین مشخصات 1.2 و 1.1 عبارتند از:

1. پیاده سازی فناوری پرش فرکانس تطبیقی ​​(Adaptive Friquency hopping, AFH).
2. اتصال صوتی بهبود یافته
3. کاهش زمان لازم برای برقراری ارتباط بین دو ماژول بلوتوث.

بلوتوث و وای فای از همان باند 2.4 گیگاهرتزی بدون مجوز استفاده می کنند. بنابراین، در مواردی که دستگاه های بلوتوث در محدوده دستگاه های وای فای قرار دارند و با یکدیگر ارتباط برقرار می کنند، این امر می تواند منجر به برخورد شود و عملکرد دستگاه ها را تحت تأثیر قرار دهد. فناوری AFH از برخورد جلوگیری می‌کند: در هنگام تبادل اطلاعات برای مقابله با تداخل، فناوری بلوتوث از پرش فرکانس کانال استفاده می‌کند که کانال‌های فرکانسی را که دستگاه‌های Wi-Fi با آن‌ها ارتباط برقرار می‌کنند در نظر نمی‌گیرد. روی انجیر 3 اصل عملکرد فناوری AFH را نشان می دهد.

برنج. 3. اصل بهره برداری از فناوری AFH. الف) برخوردها ب) اجتناب از برخورد با استفاده از پرش فرکانس کانال تطبیقی

توسعه فناوری بلوتوث هنوز متوقف نشده است. کنسرسیوم SIG یک مفهوم توسعه فناوری را تا سال 2008 توسعه داده است (شکل 4).

برنج. 4. مراحل توسعه فناوری بلوتوث

در حال حاضر، تعداد زیادی شرکت در بازار وجود دارد که ماژول‌های بلوتوث و همچنین قطعاتی برای پیاده‌سازی مستقل سخت‌افزار دستگاه بلوتوث ارائه می‌دهند. تقریباً همه سازندگان ماژول هایی را ارائه می دهند که از مشخصات بلوتوث نسخه 1.1 و 1.2 پشتیبانی می کنند و کلاس 2 (محدوده 10 متر) و کلاس 1 (محدوده 100 متر) هستند. با این حال، اگرچه نسخه 1.1 به طور کامل با نسخه 1.2 سازگار است، تمام پیشرفت های معرفی شده در نسخه 1.2 که در بالا توضیح داده شد، تنها در صورتی قابل دستیابی هستند که هر دو دستگاه با 1.2 سازگار باشند.

در نوامبر 2004، مشخصات بلوتوث نسخه 2.0 به تصویب رسید که از فناوری نرخ داده پیشرفته (EDR) پشتیبانی می کند. مشخصات 2.0 با پشتیبانی از EDR امکان تبادل داده با سرعت حداکثر 3 مگابیت بر ثانیه را فراهم می کند. اولین نمونه های تولید انبوه ماژول های مربوط به نسخه 2.0 و پشتیبانی از فناوری EDR توسط سازندگان در پایان سال 2005 ارائه شد. برد چنین ماژول هایی در صورت عدم وجود خط دید 10 متر است که مربوط به کلاس 2 است و در صورت وجود خط دید می تواند به 30 متر برسد.

همانطور که قبلا ذکر شد، هدف اصلی فناوری بلوتوث جایگزینی اتصال سریال سیمی است. در عین حال، نمایه SPP که برای سازماندهی اتصال استفاده می شود، البته تنها نمایه ای نیست که توسعه دهندگان می توانند در محصولات خود استفاده کنند. پروفایل های زیر توسط فناوری بلوتوث تعریف می شوند: پروفایل دسترسی عمومی(نمایه دسترسی عمومی)، نمایه کشف سرویس، نمایه تلفن بی‌سیم، نمایه اینترکام، نمایه هدست، نمایه شبکه تلفنی، نمایه فکس، نمایه دسترسی شبکه، نمایه تبادل شیء عمومی، نمایه فشاری شیء نمایه، نمایه انتقال فایل، همگام‌سازی مشخصات

فناوری بی سیم Wi-Fi

با Wi-Fi، یک وضعیت تا حدودی گیج کننده ایجاد شده است، بنابراین ابتدا اجازه دهید اصطلاحات استفاده شده را تعریف کنیم.

استاندارد IEEE 802.11 استاندارد اساسی برای ساخت شبکه های محلی بی سیم (Wireless Local Network - WLAN) است. استاندارد IEEE 802.11 به طور مداوم بهبود یافته است و اکنون یک خانواده کامل وجود دارد که شامل مشخصات IEEE 802.11 با شاخص های حروف a, b, c, d, e, g, h, i, j, k, l, m, n است. , o , p, q, r, s, u, v, w. با این حال، تنها چهار مورد از آن‌ها (a، b، g و i) اصلی‌ترین‌ها هستند و در میان سازندگان تجهیزات محبوب‌تر هستند، در حالی که بقیه (c-f، h-n) افزوده‌ها، بهبودها یا اصلاحات به مشخصات پذیرفته‌شده هستند.

به نوبه خود، مؤسسه مهندسین برق و الکترونیک (IEEE) فقط مشخصات استانداردهای فوق را توسعه داده و اتخاذ می کند. مسئولیت های او شامل آزمایش تجهیزات از تولید کنندگان مختلف برای سازگاری نمی شود.

برای بازاریابی تجهیزات شبکه محلی بی سیم (WLAN)، گروهی به نام Wi-Fi Alliance ایجاد شد. این اتحاد کار در زمینه صدور گواهینامه تجهیزات از تولید کنندگان مختلف و صدور مجوز برای استفاده از آرم Wi-Fi Alliance توسط اعضا را هدایت می کند. علامت تجاریوای فای. وجود لوگوی Wi-Fi بر روی تجهیزات، عملکرد قابل اعتماد و سازگاری تجهیزات را هنگام ساخت یک شبکه محلی بی سیم (WLAN) روی تجهیزات تولید کنندگان مختلف تضمین می کند. در حال حاضر، تجهیزات سازگار با Wi-Fi بر اساس استاندارد IEEE 802.11a، b، و g هستند (همچنین ممکن است از استاندارد IEEE 802.11i برای ایجاد یک اتصال ایمن استفاده شود). علاوه بر این، وجود لوگوی Wi-Fi بر روی تجهیزات به این معنی است که تجهیزات در باند 2.4 گیگاهرتز یا 5 گیگاهرتز کار می کنند. بنابراین، Wi-Fi باید به عنوان سازگاری تجهیزاتی از سازندگان مختلف که برای ساخت شبکه های محلی بی سیم طراحی شده اند، با در نظر گرفتن محدودیت های فوق درک شود.

مشخصات اولیه استاندارد IEEE 802.11 که در سال 1997 به تصویب رسید، انتقال داده را با سرعت 1 و 2 مگابیت در ثانیه در باند فرکانس بدون مجوز 2.4 گیگاهرتز و همچنین روشی برای کنترل دسترسی به رسانه فیزیکی (کانال رادیویی) ایجاد کرد که از این روش استفاده می کند. دسترسی چندگانه با حامل شناسایی و حذف برخورد (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance، CSMA-CA). روش CSMA-CA به شرح زیر است. برای تعیین وضعیت کانال (مشغول یا آزاد) از الگوریتمی برای تخمین سطح سیگنال در کانال استفاده می شود که بر اساس آن قدرت سیگنال در ورودی گیرنده و کیفیت سیگنال اندازه گیری می شود. اگر توان سیگنال های دریافتی در ورودی گیرنده کمتر از مقدار آستانه باشد، کانال آزاد در نظر گرفته می شود، اما اگر توان آنها بالاتر از مقدار آستانه باشد، کانال مشغول در نظر گرفته می شود.

از زمان پذیرش مشخصات استاندارد IEEE 802.11، چندین تولید کننده تجهیزات خود را به بازار معرفی کرده اند. با این حال، تجهیزات استاندارد IEEE 802.11 به دلیل این واقعیت که مشخصات استاندارد قوانین تعامل سطوح پشته پروتکل را به طور واضح تعریف نکرده است، به طور گسترده مورد استفاده قرار نگرفت. بنابراین، هر سازنده نسخه خود را از اجرای استاندارد IEEE 802.11 ارائه کرد که با سایرین سازگار نیست.

برای اصلاح این وضعیت، در سال 1999، IEEE اولین افزودنی را به مشخصات استاندارد IEEE 802.11 به نام IEEE 802.11b پذیرفت. استاندارد IEEE 802.11b اولین استاندارد LAN بی سیم بود که به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفت. حداکثر سرعت انتقال اطلاعات در آن 11 مگابیت بر ثانیه است. توسعه دهندگان استاندارد موفق شدند با استفاده از روش کدگذاری با دنباله ای از کدهای اضافی (Complementary Code Keying) به چنین سرعتی دست یابند. کنترل دسترسی رادیویی از روشی مشابه با مشخصات اصلی IEEE 802.11، CSMA-CA استفاده می کند. مقدار فوق برای حداکثر سرعت داده، البته، یک مقدار تئوری است، زیرا از روش CSMACA برای دسترسی به کانال رادیویی استفاده می شود، که در دسترس بودن کانال رایگان در هر زمان را تضمین نمی کند. بنابراین، در عمل، هنگام انتقال داده ها با استفاده از پروتکل TCP / IP، حداکثر توان عملیاتی حدود 5.9 مگابیت در ثانیه و هنگام استفاده از پروتکل UDP - حدود 7.1 مگابیت در ثانیه خواهد بود.

در صورت خراب شدن محیط الکترومغناطیسی، تجهیزات به طور خودکار با استفاده از روش انتخاب نرخ تطبیقی ​​(ARS) سرعت انتقال را در ابتدا به 5.5 مگابیت بر ثانیه و سپس به 2 مگابیت در ثانیه کاهش می دهند. کاهش نرخ امکان استفاده از روش‌های کدگذاری ساده‌تر و کم‌تر را فراهم می‌کند و سیگنال‌های ارسالی را کمتر در معرض تضعیف و اعوجاج ناشی از تداخل قرار می‌دهد. از طریق روش انتخاب نرخ تطبیقی، تجهیزات IEEE 802.11b می توانند در محیط های الکترومغناطیسی مختلف ارتباط برقرار کنند.

استاندارد بعدی برای گسترش خانواده IEEE 802.11 استاندارد IEEE 802.11a است که مشخصات آن در سال 1999 توسط IEEE پذیرفته شد. تفاوت اصلی بین مشخصات IEEE 802.11a و مشخصات اصلی IEEE 802.11 در این است:

• انتقال داده در محدوده فرکانس بدون مجوز 5 گیگاهرتز انجام می شود.
• مدولاسیون فرکانس متعامد (OFDM) استفاده می شود.
• حداکثر سرعت، بیشینه سرعتسرعت انتقال اطلاعات 54 مگابیت بر ثانیه است (سرعت واقعی حدود 20 مگابیت در ثانیه).

درست مانند 802.11b، 802.11a یک روش انتخاب نرخ تطبیقی ​​(ARS) را پیاده سازی می کند که نرخ داده را به ترتیب زیر کاهش می دهد: 48، 36، 24، 18، 12، 9، و 6 مگابیت بر ثانیه. اطلاعات از طریق یکی از 12 کانال اختصاص داده شده در باند 5 گیگاهرتز منتقل می شود.

استفاده از باند 5 گیگاهرتز در توسعه مشخصات 802.11a در درجه اول به این دلیل است که این باند نسبت به باند 2.4 گیگاهرتز تراکم کمتری دارد و بنابراین سیگنال های ارسال شده در آن کمتر در معرض تداخل هستند. بدون شک، این واقعیت یک مزیت است، اما در عین حال، استفاده از باند 5 گیگاهرتز منجر به این واقعیت می شود که عملکرد قابل اعتماد تجهیزات IEEE 802.11a تنها در خط دید تضمین می شود. بنابراین، هنگام ساخت یک شبکه بی سیم، لازم است نقاط دسترسی بیشتری نصب شود که به نوبه خود بر هزینه استقرار یک شبکه بی سیم تأثیر می گذارد. علاوه بر این، سیگنال های ارسال شده در باند 5 گیگاهرتز بیشتر مستعد جذب هستند (قدرت تابشی تجهیزات IEEE 802.11b و 802.11a یکسان است).

اولین تجهیزات IEEE 802.11a در سال 2001 به بازار معرفی شد. لازم به ذکر است که تجهیزاتی که فقط از استاندارد IEEE 802.11a پشتیبانی می کنند استفاده نمی کردند تقاضای زیادی داردبه چند دلیل در بازار وجود دارد. اولاً در آن زمان تجهیزات استاندارد IEEE 802.11b قبلاً خود را در بازار تثبیت کرده بودند ، ثانیاً همه به معایب استفاده از باند 5 گیگاهرتز اشاره کردند و ثالثاً تجهیزات استاندارد IEEE 802.11a با IEEE سازگار نبود. 802.11b. با این حال، متعاقباً، سازندگان برای ترویج IEEE 802.11a دستگاه‌هایی را ارائه کردند که از هر دو استاندارد پشتیبانی می‌کنند و همچنین تجهیزاتی را ارائه کردند که امکان تطبیق با شبکه‌های ساخته شده بر روی تجهیزات تجهیزات استاندارد IEEE 802.11b، 802.11a، 802.11g را فراهم می‌کرد.

در سال 2003، مشخصات استاندارد IEEE 802.11g به تصویب رسید که انتقال داده را در باند 2.4 گیگاهرتز با سرعت 54 مگابیت در ثانیه (سرعت واقعی حدود 24.7 مگابیت در ثانیه) برقرار کرد. کنترل دسترسی رادیویی از روشی مشابه با مشخصات اصلی استاندارد IEEE 802.11 - CSMACA و همچنین مدولاسیون فرکانس متعامد (OFDM) استفاده می کند.

تجهیزات IEEE 802.11g کاملاً با 802.11b سازگار است، با این حال، به دلیل تداخل، در بیشتر موارد، نرخ انتقال داده واقعی 802.11g با سرعت ارائه شده توسط تجهیزات 802.11b قابل مقایسه است. بنابراین، تنها تصمیم درست برای کاربران بالقوه LAN بی سیم، خرید تجهیزاتی است که از سه استاندارد به طور همزمان پشتیبانی می کند: 802.11a، b و g.

اکثر توسعه دهندگان تجهیزات سازگار با Wi-Fi را در درجه اول با سازماندهی نقاط دسترسی برای دسترسی به اینترنت و تجهیزات مشترک مرتبط می دانند. لازم به ذکر است که صنعت سیستم های تعبیه شده استانداردهای IEEE 802.11a، b و g را دور نگذاشته است. در حال حاضر در این بخش بازار پیشنهادهایی برای سازگار کردن هر دستگاه Wi-Fi وجود دارد. این در مورد استدر مورد ماژول های OEM استاندارد IEEE 802.11b که عبارتند از: فرستنده گیرنده، پردازشگر برنامه و اجرای نرم افزار. بنابراین، این ماژول ها یک راه حل کامل هستند که می توانند زمان و هزینه اجرای سازگاری Wi-Fi محصول در دست توسعه را به میزان قابل توجهی کاهش دهند. اساساً، ماژول‌های OEM استاندارد IEEE 802.11b در محصولات برای نظارت و کنترل از راه دور از طریق اینترنت ادغام می‌شوند. ماژول IEEE 802.11b OEM با استفاده از رابط سریال RS-232 به محصول متصل می شود و ماژول توسط دستورات AT کنترل می شود. حداکثر فاصله بین ماژول OEM استاندارد IEEE 802.11b و نقطه دسترسی، هنگام استفاده از یک آنتن از راه دور خاص، می تواند تا 500 متر قیمت بالا باشد.

جدول 1 اصلی را نشان می دهد مشخصات فنیاستانداردهای IEEE 802.11a، b و g.

جدول 1. مشخصات اصلی استانداردهای IEEE 802.11a، b و g

فناوری انتقال بی سیم ZigBee

فناوری انتقال داده بی سیم ZigBee پس از ظهور فناوری های انتقال بی سیم بلوتوث و Wi-Fi به بازار معرفی شد. ظهور فناوری ZigBee در درجه اول به این دلیل است که برای برخی از کاربردها (به عنوان مثال، برای کنترل از راه دور روشنایی یا درب های گاراژ، یا خواندن اطلاعات از سنسورها)، معیار اصلی برای انتخاب یک فناوری انتقال بی سیم، مصرف انرژی کم است. سخت افزار و کم هزینه بودن آن این به معنای توان کم است، زیرا در بیشتر موارد سنسورها توسط یک باتری داخلی تغذیه می شوند که زمان کارکرد آن باید از چندین ماه و حتی سالها تجاوز کند. در غیر این صورت، تعویض ماهانه باتری برای سنسور باز و بسته شدن درب گاراژ، نگرش کاربر را نسبت به فناوری های بی سیم به شدت تغییر می دهد. فناوری‌های انتقال داده‌های بی‌سیم بلوتوث و وای‌فای که در آن زمان وجود داشت، این معیارها را برآورده نمی‌کردند و انتقال داده‌ها را با سرعت‌های بالا، با مصرف انرژی و هزینه سخت‌افزار بالا فراهم می‌کردند. در سال 2001، گروه کاری شماره 4 IEEE 802.15 کار بر روی ایجاد استاندارد جدیدی را آغاز کرد که شرایط زیر را برآورده کند:

• مصرف انرژی بسیار کم سخت افزاری که فناوری انتقال داده های بی سیم را اجرا می کند (عمر باتری باید از چند ماه تا چند سال باشد).
• انتقال اطلاعات باید با سرعت کم انجام شود.
• هزینه سخت افزار کم

نتیجه توسعه استاندارد IEEE 802.15.4 بود. در بسیاری از انتشارات، استاندارد IEEE 802.15.4 به فناوری ZigBee اشاره می کند و بالعکس، ZigBee به استاندارد IEEE 802.15.4 اشاره می کند. با این حال، اینطور نیست. روی انجیر شکل 5 مدل تعامل استاندارد IEEE 802.15.4، فناوری انتقال داده بی سیم ZigBee و کاربر نهایی را نشان می دهد.

برنج. 5. مدل تعامل استاندارد IEEE 802.15.4، فناوری انتقال داده بی سیم ZigBee و کاربر نهایی

استاندارد IEEE 802.15.4 تعامل تنها دو لایه پایین مدل تعامل را تعریف می کند: لایه فیزیکی (PHY) و لایه کنترل دسترسی رادیویی برای سه باند فرکانسی بدون مجوز: 2.4 گیگاهرتز، 868 مگاهرتز و 915 مگاهرتز. جدول 2 مشخصات اصلی تجهیزاتی که در این محدوده فرکانس کار می کنند را نشان می دهد.

جدول 2. مشخصات اصلی تجهیزات

لایه MAC مسئول کنترل دسترسی به کانال رادیویی با استفاده از روش Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance (CSMA-CA) و همچنین مدیریت اتصال و قطع ارتباط از شبکه داده و اطمینان از محافظت از اطلاعات ارسالی توسط کلید متقارن است. AES-128).

به نوبه خود، فناوری انتقال داده بی سیم ZigBee که توسط اتحاد ZigBee پیشنهاد شده است، سطوح باقیمانده مدل تعامل را تعریف می کند که شامل لایه شبکه، لایه امنیتی، لایه ساختار برنامه و لایه پروفایل برنامه است. لایه شبکه، فناوری انتقال داده بی سیم ZigBee، مسئول کشف دستگاه و پیکربندی شبکه است و از سه گزینه توپولوژی شبکه که در شکل نشان داده شده اند پشتیبانی می کند. 6.

برنج. 6. سه گزینه توپولوژی شبکه

برای اطمینان از هزینه کم ادغام فناوری انتقال بی سیم ZigBee در برنامه های مختلف، پیاده سازی سخت افزار فیزیکی استاندارد IEEE 802.15.4 در دو نسخه اجرا می شود: دستگاه های با عملکرد کاهش یافته (RFD) و دستگاه های کاملاً کاربردی (FFD). هنگام اجرای یکی از توپولوژی های شبکه نشان داده شده در شکل. 6، حداقل یک دستگاه FFD به عنوان هماهنگ کننده شبکه مورد نیاز است. جدول 3 عملکردهای انجام شده توسط FFD و RFD را فهرست می کند.

جدول 3. فهرست عملکردهای انجام شده توسط دستگاه های FFD و RFD

هزینه کم سخت افزار دستگاه های RFD با محدود کردن مجموعه عملکردها هنگام سازماندهی تعامل با هماهنگ کننده شبکه یا دستگاه FFD تضمین می شود. این به نوبه خود در اجرای ناقص مدل تعامل نشان داده شده در شکل 1 منعکس می شود. 5، و همچنین حداقل نیازها را بر منابع حافظه تحمیل می کند.

علاوه بر تقسیم دستگاه ها به RFD و FFD، اتحاد ZigBee سه نوع دستگاه منطقی را تعریف می کند: هماهنگ کننده ZigBee (هماهنگ کننده)، روتر ZigBee و دستگاه پایانه ZigBee. هماهنگ کننده مقداردهی اولیه شبکه، مدیریت گره را انجام می دهد و همچنین اطلاعات مربوط به تنظیمات هر گره متصل به شبکه را ذخیره می کند. روتر ZigBee مسئول مسیریابی پیام های ارسال شده از طریق شبکه از یک گره به گره دیگر است. دستگاه ترمینال به هر دستگاه ترمینال متصل به شبکه اشاره دارد. دستگاه های RFD و FFD که در بالا مورد بحث قرار گرفت دقیقاً دستگاه های پایانه هستند. هنگام ساخت یک شبکه، نوع دستگاه منطقی توسط کاربر نهایی با انتخاب یک نمایه خاص (شکل 5) پیشنهاد شده توسط اتحاد ZigBee تعیین می شود. هنگام ساخت یک شبکه با توپولوژی "هرکدام با هر"، انتقال پیام ها از یک گره شبکه به گره دیگر را می توان در مسیرهای مختلف انجام داد، که به شما امکان می دهد شبکه های توزیع شده (ترکیب چندین شبکه کوچک در یک شبکه بزرگ - یک خوشه) انجام دهید. درخت) با نصب یک گره از گره دیگر در فاصله کافی و اطمینان از تحویل قابل اعتماد پیام ها.

ترافیک منتقل شده از طریق شبکه ZigBee، به عنوان یک قاعده، به دوره ای، متناوب و تکراری (که با فاصله زمانی کمی بین ارسال پیام های اطلاعاتی مشخص می شود) تقسیم می شود.

ترافیک دوره ای برای برنامه هایی که نیاز به دریافت اطلاعات از راه دور دارند، مانند سنسورهای بی سیم یا متر، معمول است. در چنین کاربردهایی، به دست آوردن اطلاعات از سنسورها یا مترها به شرح زیر انجام می شود. همانطور که قبلا ذکر شد، هر دستگاه پایانی که باشد این مثالاگر حسگر بی سیم عمل کند، اکثریت قریب به اتفاق زمان کار باید در حالت "خواب" باشد، در نتیجه مصرف انرژی بسیار کم را تضمین می کند. برای انتقال اطلاعات، دستگاه ترمینال در مقاطع خاصی از زمان بیدار می شود و هوا را برای سیگنال خاصی (فانوس دریایی) ارسال شده توسط دستگاه مدیریت شبکه (هماهنگ کننده ZigBee یا روتر ZigBee) که متر بی سیم به آن متصل است، جستجو می کند. در صورت وجود سیگنال خاص (بیکن) روی رادیو، دستگاه ترمینال اطلاعات را به دستگاه کنترل شبکه منتقل می کند و بلافاصله تا جلسه ارتباط بعدی به حالت "خواب" می رود.

به عنوان مثال، برای دستگاه های کنترل روشنایی از راه دور، ترافیک متناوب معمول است. بیایید موقعیتی را در زمانی که لازم است تصور کنیم، زمانی که یک سنسور حرکت در آن نصب شده است درب جلویی، دستور روشن کردن روشنایی راهرو را ارسال کنید. انتقال فرمان در این حالت به صورت زیر انجام می شود. هنگامی که مدیر شبکه سیگنالی دریافت می کند که حسگر حرکت فعال شده است، فرمانی را به دستگاه ترمینال (سوئیچ بی سیم) برای اتصال به شبکه بی سیم ZigBee صادر می کند. سپس با دستگاه ترمینال (سوئیچ بی سیم) ارتباط برقرار می شود و یک پیام اطلاعاتی حاوی فرمان روشن کردن روشنایی مخابره می شود. پس از دریافت فرمان، اتصال قطع شده و سوئیچ بی سیم از شبکه ZigBee جدا می شود.

اتصال و جدا کردن دستگاه ترمینال به شبکه ZigBee فقط در لحظات ضروری به شما امکان می دهد زمان ماندن دستگاه ترمینال در حالت "خواب" را به میزان قابل توجهی افزایش دهید و در نتیجه حداقل مصرف انرژی را تضمین کنید. روش استفاده از یک سیگنال خاص (فانوس دریایی) انرژی بسیار بیشتری دارد.

در برخی از کاربردها مانند سیستم های امنیتی، انتقال اطلاعات مربوط به عملکرد حسگرها باید تقریباً فوری و بدون تاخیر انجام شود. اما ما باید این واقعیت را در نظر بگیریم که در یک نقطه خاص از زمان چندین حسگر می توانند به طور همزمان "محرک" شوند و به اصطلاح ترافیک تکراری را در شبکه ایجاد کنند. احتمال وقوع این رویداد کم است، اما در نظر گرفتن آن در سیستم های امنیتی غیرقابل قبول است. در شبکه بی‌سیم ZigBee، برای پیام‌هایی که به شبکه بی‌سیم منتقل می‌شوند، زمانی که چندین حسگر امنیتی (دستگاه پایانی) به طور همزمان فعال می‌شوند، انتقال داده از هر سنسور در یک شکاف زمانی اختصاص‌یافته ارائه می‌شود. در فناوری ZigBee، یک شکاف زمانی اختصاصی، شکاف زمانی تضمین شده (GTS) نامیده می شود. وجود قابلیت ارائه یک بازه زمانی تضمین شده برای انتقال پیام های فوری در فناوری ZigBee به ما این امکان را می دهد که در مورد اجرای روش QoS (کیفیت خدمات) در ZigBee صحبت کنیم. تخصیص یک شکاف زمانی تضمین شده برای انتقال پیام های فوری توسط هماهنگ کننده شبکه انجام می شود (شکل 6، هماهنگ کننده PAN).

هنگام توسعه بخش سخت‌افزاری فناوری انتقال داده بی‌سیم ZigBee، که مدل تعامل را پیاده‌سازی می‌کند، تقریباً همه تولیدکنندگان به این مفهوم پایبند هستند که طبق آن تمام سخت‌افزار روی یک تراشه قرار می‌گیرد. روی انجیر 7 مفهوم اجرای سخت افزار فناوری انتقال داده بی سیم ZigBee را نشان می دهد.

برنج. 7. مفهوم اجرای سخت افزار فناوری انتقال داده بی سیم ZigBee

برای ساخت یک شبکه بی سیم (به عنوان مثال، یک شبکه با توپولوژی ستاره) بر اساس فناوری ZigBee، یک توسعه دهنده نیاز به خرید حداقل یک هماهنگ کننده شبکه و تعداد مورد نیاز دستگاه نهایی دارد. هنگام برنامه ریزی شبکه، به خاطر داشته باشید که حداکثر تعداد دستگاه های پایانی فعال متصل به هماهنگ کننده شبکه نباید از 240 تجاوز کند. علاوه بر این، ابزارهای نرم افزاری برای توسعه، پیکربندی شبکه و ایجاد برنامه ها و پروفایل های سفارشی باید از تراشه ZigBee خریداری شود. سازنده. تقریباً تمام تولید کنندگان تراشه های ZigBee یک خط کامل از محصولات را در بازار ارائه می دهند که معمولاً فقط در میزان حافظه ROM و RAM متفاوت است. به عنوان مثال، یک تراشه با 128 کیلوبایت رام و 8 کیلوبایت رم می تواند برنامه ریزی شود تا به عنوان هماهنگ کننده، روتر و دستگاه پایانی عمل کند.

هزینه بالای کیت اشکال زدایی که شامل مجموعه ای از ابزارهای نرم افزاری و سخت افزاری برای ساخت شبکه های بی سیم ZigBee با هر پیچیدگی است، یکی از عوامل محدود کننده برای توزیع انبوه فناوری ZigBee در بازار روسیه است. لازم به ذکر است که ظهور فناوری انتقال بی سیم ZigBee پاسخی قطعی به نیازهای بازار برای ایجاد سیستم های کنترل هوشمند برای خانه ها و ساختمان های شخصی شده است که هر ساله تقاضا برای آن افزایش می یابد. در آینده نزدیک، خانه ها و ساختمان های خصوصی به تعداد زیادی گره شبکه بی سیم مجهز خواهند شد که سیستم های پشتیبانی زندگی خانگی را نظارت و کنترل می کنند. نصب این سیستم ها در هر زمان و برای هر زمان قابل انجام است زمان کوتاه، زیرا نیازی به کابل کشی در ساختمان ندارد.

ما برنامه هایی را فهرست می کنیم که فناوری ZigBee می تواند در آنها ادغام شود:

• سیستم های اتوماسیون پشتیبانی زندگی برای خانه ها و ساختمان ها (کنترل از راه دور پریزهای برق، سوئیچ ها، رئوستات ها و غیره).
• سیستم های کنترل الکترونیک مصرف کننده
• سیستم های قرائت اتوماتیک کنتورهای مختلف (گاز، آب، برق و ...).
• سیستم های امنیتی (سنسورهای دود، سنسورهای دسترسی و امنیتی، سنسورهای نشت گاز و آب، سنسورهای حرکت و غیره).
• سیستم های مانیتورینگ محیط(حسگرهای دما، فشار، رطوبت، لرزش و غیره).
• سیستم های اتوماسیون صنعتی

نتیجه

بررسی مختصر فناوری‌های انتقال داده بی‌سیم BlueTooth، Wi-Fi و ZigBee که در مقاله ارائه شده است نشان می‌دهد که حتی برای توسعه‌دهندگان باتجربه، ترجیح دادن بی‌تردید به یک یا آن فناوری تنها بر اساس اسناد فنی دشوار است.

بنابراین، رویکرد به انتخاب باید بر اساس تجزیه و تحلیل جامع چند پارامتر باشد. ویژگی های مقایسه ایفناوری‌های بلوتوث، Wi-Fi و ZigBee در جدول 4 نشان داده شده‌اند. این اطلاعات به شما کمک می‌کند هنگام انتخاب فناوری انتقال داده بی‌سیم تصمیم درستی بگیرید.

جدول 4. ویژگی های مقایسه ای فناوری های بلوتوث، Wi-Fi و ZigBee

ادبیات

1. V.A. گریگوریف، O.I. لاگوتنکو، یو.آ. راسپایف «سیستم‌ها و شبکه‌های دسترسی رادیویی»، M.،: EcoTrends، 2005
2. www.ieee.com
3. www.chipcon.com
4. www.ember.com
5. www.bluetooth.org

توسعه استانداردها و سیستم های انتقال داده در دو جهت اصلی انجام می شود:

• - افزایش توان عملیاتی کانال های ارتباطی؛
• - شعاع (محدوده) SPT.

راه های زیر برای انتقال بی سیم اطلاعات بین دستگاه های تلفن همراه وجود دارد:

• - از طریق کانال مادون قرمز (پروتکل IrDA (انجمن داده های مادون قرمز))؛
• - از طریق کانال رادیویی (پروتکل ها: بلوتوث، Wi-Fi، WiMAX، ZigBee، USB بی سیم، GPRS، EDGE، WCDMA)
• - اتصال با استفاده از کانال مایکروویو (رله رادیویی و انتقال داده های ماهواره ای).

در حال حاضر، انتقال مادون قرمز به دلیل عدم تحرک و مشکلات در غلبه بر موانع، عملاً استفاده از آن را متوقف کرده است. سیستم های رله رادیویی و ماهواره ای برای سازماندهی کانال های ارتباطی ترانک، بنابراین برای ایجاد سیستم های کنترل و پشتیبانی اطلاعات استفاده می شوند کار و کسب های خردبا یک زیرساخت توزیع شده، استفاده از فناوری های رادیویی بی سیم منطقی است.

از نقطه نظر شعاع (محدوده) عملکرد، تمام شبکه های داده بی سیم به موارد زیر تقسیم می شوند:

• 1. شبکه های شخصی بی سیم (Wireless Personal Area Network، WPAN) که با پروتکل های بلوتوث، WirelessUSB، ZigBee کار می کنند.
• 2. شبکه های محلی بی سیم (شبکه محلی بی سیم، WLAN)، از Wi-Fi استفاده کنید.
• 3. شبکه‌های بی‌سیم در سطح شهر (شبکه بی‌سیم شهری، بی‌سیم MAN)، یا شبکه‌های دسترسی بی‌سیم باند پهن (دسترسی بی‌سیم باند پهن، BWA)، در حال حاضر بر روی وایمکس کار می‌کنند.
• 4. شبکه های گسترده بی سیم (Wireless Wide Area Network، WWAN)، اینها شبکه های انتقال داده بی سیم هستند که مبتنی بر فناوری های رله رادیویی، سلولی و ماهواره ای هستند.

رابطه بین محدوده و سرعت داده برای پروتکل های مختلف در شکل 14 نشان داده شده است.

برنج. 14.

در عین حال، انواع اصلی زیر از شبکه های ارتباطی بی سیم مورد استفاده برای سرویس دهی به مشترکین تلفن همراه قابل تشخیص است:

• - شبکه های شخصی؛
• - شبکه هایی با ساختار دلخواه ایجاد شده است.
• - شبکه های محلی دسترسی بی سیم؛
• - خطوط رله رادیویی بی سیم زمینی؛
• - شبکه های سلولی؛
• - شبکه های ماهواره ای جهانی؛
• - شبکه های ترکیبی ناهمگن با پیکربندی های مختلف.

شبکه های شخصی بی سیم (منطقه شخصی بی سیم

شبکه، WPAN) برد کوتاهی دارند (تا 10-15 متر)، معمولاً ارتباطات داخلی و همچنین تعامل اجزای دستگاه سخت افزاری را اجرا می کنند.

اولین فناوری برای انتقال داده در منطقه شخصی IrDA است - یک فناوری انتقال داده در محدوده مادون قرمز، استاندارد IrDA در سال 1993 توسعه یافت. پورت IrDA امکان برقراری ارتباط را در فاصله کوتاه در حالت نقطه به نقطه فراهم می کند. این استاندارد ایجاد یک شبکه محلی مبتنی بر تابش IR را ارائه نمی دهد، زیرا رابط های شبکه پیچیده هستند و به توان بالایی نیاز دارند و در اینجا هدف مصرف کم و صرفه جویی بود. این رابط از محدوده مادون قرمز باریک با مصرف انرژی کم استفاده می کند که به شما امکان می دهد تجهیزات ارزان قیمت ایجاد کنید. معایب اصلی تبادل اطلاعات بی سیم از طریق کانال های مادون قرمز، عدم تحرک و مشکل موانع است.

پیاده سازی مدرن تر WPAN پروتکل بلوتوث است. برای ایجاد یک اتصال بی سیم با استفاده از پروتکل بلوتوث، بر خلاف ارتباطات مادون قرمز، خط دید بین دستگاه ها مورد نیاز نیست.

فناوری بلوتوث (استاندارد IEEE 802.15) امکان انتقال داده و صدا را از طریق یک کانال رادیویی در فواصل کوتاه (100-10 متر) در باند فرکانس بدون مجوز 2.4 گیگاهرتز فراهم می‌کند و رایانه‌های شخصی، تلفن‌های همراه و سایر دستگاه‌ها را در غیاب دید مستقیم به هم متصل می‌کند.

فناوری بلوتوث از اتصالات نقطه به نقطه و نقطه به چند نقطه پشتیبانی می کند. دو یا چند دستگاه با استفاده از یک کانال یک پیکونت را تشکیل می دهند. یکی از دستگاه ها به عنوان یک استاد (ارباب) و بقیه - به عنوان برده (برده) کار می کند. می‌تواند تا هفت Slave فعال در یک Piconet وجود داشته باشد، که Slave‌های باقی‌مانده در حالت "پارک شده" هستند و با master هماهنگ می‌شوند. پیکونت های متقابل یک "شبکه توزیع شده" (شبکه پراکندگی) را تشکیل می دهند.

هر پیکنت تنها یک دستگاه اصلی دارد، اما دستگاه های برده می توانند بخشی از پیکنت های مختلف باشند. علاوه بر این، دستگاه اصلی یک پیکونت می تواند یک برده در دیگری باشد (شکل 15).

برنج. 15.پیکونت با بردگان: الف) با یک برده; ب) با چند؛ ج) شبکه توزیع شده

فناوری بلوتوث برای از بین بردن اتصالات کابلی بین رایانه ها، تجهیزات جانبی و سایر دستگاه های الکترونیکی طراحی شده است. این فناوری همچنین به دستگاه‌ها اجازه می‌دهد به محض ظاهر شدن در ناحیه تحت پوشش یکدیگر با یکدیگر ارتباط برقرار کنند و دستگاه‌ها نیازی به پیکربندی ندارند - آنها همیشه روشن هستند و در پس‌زمینه کار می‌کنند. برخلاف IrDA، دستگاه‌های بلوتوث می‌توانند بدون نیاز به خط دید از موانع عبور کنند. نقطه ضعف این فناوری پهنای باند باریک کانال های رادیویی است که اجازه ارائه نمی دهد. سرعت عالیانتقال داده

ZigBee یک فناوری WPAN بر اساس استاندارد IEEE 802.15.4 است. این فناوری برای ارائه راه حلی ارزان تر و کم مصرف تر از سایر فناوری های WPAN، به ویژه بلوتوث، توسعه یافته است. پروتکل ZigBee برای استفاده در سیستم های جمع آوری و کنترل داده ها در نظر گرفته شده است. مصرف انرژی پایین، انتقال داده قابل اعتماد و حفاظت از اطلاعات دارد.

ZigBee می‌تواند در 15 میلی‌ثانیه یا کمتر بیدار شود (یعنی از حالت خواب به حالت فعال برود)، تأخیر پاسخ دستگاه می‌تواند بسیار کم باشد، به خصوص در مقایسه با بلوتوث، که در آن تأخیر از خواب تا بیداری معمولاً تا سه ثانیه است. زیرا

ZigBee بیشتر اوقات می‌خوابد، مصرف انرژی می‌تواند بسیار کم باشد و در نتیجه عمر باتری طولانی‌تری دارد.

استاندارد ZigBee دارای 27 کانال در سه باند فرکانسی است - 2.4 گیگاهرتز (16 کانال)، 915 مگاهرتز (10 کانال) و 868 مگاهرتز (1 کانال). حداکثر سرعت داده برای این باندهای هوا به ترتیب 250 کیلوبیت بر ثانیه، 40 کیلوبیت بر ثانیه و 20 کیلوبیت بر ثانیه است.

ویژگی ZigBee این است که برای پیاده سازی نه تنها اتصالات ساده نقطه به نقطه و ستاره، بلکه شبکه های پیچیده با توپولوژی درختی و مش طراحی شده است که می تواند از رله و جستجو برای یک مسیر انتقال داده کارآمد پشتیبانی کند. شبکه های ZigBee خود سازماندهی و خود ترمیم می شوند.

مزایای این فناوری این است که اگرچه تجهیزات ZigBee نمی تواند انتقال داده را در فاصله بیش از 70 تا 80 متر فراهم کند، اما می تواند از کانال های دستگاه های Wi-Fi یا بلوتوث به عنوان یک تونل ترافیکی در صورت قرار گرفتن در منطقه دید استفاده کند. تا آنجا که به مصرف انرژی مربوط می شود، از نظر تئوری، یک باتری کوچک باید برای کارکردن تجهیزات ZigBee برای ماه ها و حتی سال ها کافی باشد.

از دیگر مزایای این استاندارد می توان به مقیاس پذیری خوب، قابلیت خود ترمیم در صورت خرابی و سهولت در پیکربندی اشاره کرد.

پهنای باند کم و برد کم اجازه استفاده از شبکه های ZigBee را برای پخش اطلاعات چندرسانه ای یا برای اتصال اشیاء راه دور نمی دهد.

استاندارد WEE 802.11 استاندارد اولیه برای ساخت شبکه های محلی بی سیم (Wireless Local Network - WLAN) است. استاندارد IEEE 802.11 دارای تعدادی مشخصات با شاخص های حروف a، b، c، d، e، g، h، i، j، k، 1، m، n، o، p، q، r، s، u، v، w. اصطلاح WiFi توسط Wi-Fi Alliance برای اشاره به سری محصولات 802.11b ابداع شد، اما امروزه برای هر استانداردی در خانواده 802.11 کاربرد دارد. استانداردهای 802.11 از باندهای فرکانسی بدون مجوز 2.4 گیگاهرتز و 5 گیگاهرتز برای انتقال داده استفاده می کنند. ارتباط در شعاع 100-300 متر از یک نقطه دسترسی استاندارد در یک منطقه باز ارائه می شود. تا به امروز، استانداردهای اصلی 802.11a، 802.11b و 802.1 lg و اخیراً گواهی 802.1 In هستند. استاندارد 802.1 In برای شبکه های بی سیم با سرعت داده تا 600 مگابیت بر ثانیه طراحی شده است.

مزایای 802.1 In عبارتند از:

• - افزایش توان عملیاتی شبکه های وای فای بی سیم تا ده برابر، به ویژه در باند 5 گیگاهرتز.
• - افزایش ظرفیت بار؛
• - گسترش منطقه تحت پوشش به دلیل سیستم آنتن کارآمدتر؛
• - امکان ارتقاء مرحله ای شبکه های بی سیم موجود تا سطح 802.1 In با کارکرد همزمان دستگاه های 802.11 a/b/g/n در مرحله انتقال.

معایب 802.1 اینچ:

• - یک سیگنال پهن باند استثنایی پتانسیل تداخل با سایر دستگاه های بی سیم را دارد - به ویژه در باند متراکم 2.4 گیگاهرتز.
• - پیچیدگی سیستم های آنتن منجر به افزایش ابعاد دستگاه ها می شود.
• - افزایش تعداد فرستنده ها منجر به کاهش عمر باتری دستگاه های قابل حمل می شود.
• - افزایش قابل توجهی در عملکرد شبکه های بی سیم تنها در باند 5 گیگاهرتز در دسترس است.

تمام استانداردهای 802.11 سه نوع سازماندهی شبکه بی سیم را ارائه می دهند (شکل 16):

• - حالت همتا به همتا ("نقطه به نقطه") یا حالت IBSS (مجموعه خدمات پایه مستقل).
• - حالت نقطه دسترسی (نقطه دسترسی) یا حالت BSS (مجموعه خدمات پایه).
• - حالت ESS (Extended Service Set)، شبکه های BSS را متحد می کند.

توسعه پروتکل های وای فای در چندین جهت است. که در

در آینده نزدیک نه تنها توان عملیاتی افزایش می یابد (استاندارد 802.1 اینچ)، بلکه پروتکل هایی که مکانیسم های اجرای کیفیت (کیفیت سرویس، QoS)، افزایش امنیت و غیره را تعیین می کنند نیز بهبود خواهند یافت.

تا همین اواخر، شبکه های رادیویی شهری استانداردی نداشتند و هر سازنده فناوری انتقال داده خود را ارائه می کرد. در حال حاضر، بر اساس استاندارد IEEE 802.16-2004، فناوری وایمکس (Worldwide Interoperability for Microwave Access) شروع به ایفای نقش کلیدی در ایجاد شبکه های بی سیم MAN کرده است. بر اساس وایمکس، امکان پیاده سازی یک راه حل بی سیم جایگزین برای مشکل آخرین مایل برای اتصال به اینترنت پهن باند وجود دارد.

نسخه اولیه استاندارد 802.16 در باند فرکانس 10-66 گیگاهرتز کار می کرد و اتصال را فقط در محدوده دید ایجاد می کرد. گسترش استاندارد 802.16a در فرکانس‌های پایین‌تر 2-11 گیگاهرتز کار می‌کند، برد تا 50 کیلومتر است، قابلیت‌های دور از دید گسترده‌تر، کیفیت پوشش منطقه خدمات را بهبود می‌بخشد، حداکثر نرخ انتقال داده در هر بخش از ایستگاه پایه: حداکثر 70 مگابیت بر ثانیه

برنج. 16.

از آنجایی که وایمکس به عنوان استانداردی برای دسترسی به پهنای باند بی سیم (Broadband Wireless Access، BWA) استفاده می شود، فناوری وایمکس به عنوان BWA 802.16 نیز شناخته می شود.

در حال حاضر، توسعه امکان سازماندهی رومینگ بین ایستگاه های پایه مختلف مرتبط است.

• 802.16 تا این اتصال همانند موبایل باشد. در حال حاضر یک گروه ویژه 802.16e وجود دارد که به سازماندهی رومینگ بین شبکه های مختلف اختصاص داده شده است تا دستگاه بتواند از یک شبکه بی سیم 802.1lb به یک شبکه 802.16 یا حتی از یک شبکه سیمی 802.11 به
• 802.16.

جایگاه فناوری وایمکس در ساختار کلی شبکه های انتقال داده در شکل 17 به خوبی نشان داده شده است.

برنج. 17.

استانداردهای ارتباط سلولی مربوط به WWAN معمولاً به نسل‌ها تقسیم می‌شوند: 1G، 2G 3G و غیره. استانداردهای نسل اول (1G) آنالوگ بودند و اولین جهش انقلابی در طول انتقال به استانداردهای دیجیتال نسل دوم انجام شد که در میان آنها باید دو جهت اصلی - TDMA و CDMA را متمایز کرد.

صحبت از نسل دوم، اول از همه، باید در مورد GSM (استاندارد جهانی برای ارتباطات سیار) - استاندارد جهانی برای ارتباطات سلولی سیار با تقسیم کانال مطابق با اصل TDMA (دسترسی چندگانه تقسیم زمانی)، که به دسترسی چندگانه اشاره دارد، گفت. با تقسیم زمانی در این روش استفاده از فرکانس های رادیویی، چندین مشترک در یک اسلات فرکانس وجود دارد و مشترکین مختلف از اسلات های زمانی متفاوتی برای انتقال استفاده می کنند. یکی از معایب اصلی چنین شبکه هایی سرعت انتقال پایین (9600 bps) است.

امکانات دسترسی به اینترنت تلفن همراه با انتقال به استفاده از فناوری GPRS (سرویس رادیویی بسته عمومی - انتقال داده های بسته از طریق شبکه های رادیویی) به طور قابل توجهی گسترش یافته است. میانگین سرعت انتقال داده هنگام استفاده از GPRS تقریباً 48 کیلوبیت در ثانیه است. GPRS برای برنامه های مبتنی بر پروتکل (Wireless Application Protocol -WAP) مناسب است.

فناوری‌های ارتباطات سلولی پس از انشعاب در مرحله نسل دوم، به یک پروتکل WCDMA، استاندارد نسل سومی که زیربنای شبکه‌های UMTS (سیستم جهانی مخابرات سیار) است، رسیده‌اند.

UMTS قادر به ارائه نرخ داده 2 مگابیت بر ثانیه است، اما این فقط برای یک کاربر ثابت امکان پذیر است. عابران پیاده می توانند داده ها را با سرعت 384 کیلوبیت بر ثانیه و کاربران در وسایل نقلیه متحرک با سرعت 144 کیلوبیت بر ثانیه تبادل کنند.

تفاوت اصلی بین WCDMA و GSM در این است که استاندارد از باندهای فرکانسی گسترده ای استفاده می کند که در آن یک کد نویز مانند حاوی داده برای همه مشترکین ارسال می شود.

4.3 توسعه بلوک دیاگرام یک سیستم هوشمند برای نظارت و کنترل از راه دور (بی سیم) انبار غله اولیه با سیلوهای افقی نوآورانه

بلوک دیاگرام یک سیستم هوشمند از راه دور (بی سیم) برای نظارت و کنترل فرآیند فن آوری ذخیره غلات در انبار غله با سیلوهای افقی از نوع نوآورانه در شکل 18 نشان داده شده است. سنسور 1 - سنسورهای اندازه گیری سنسور N اطلاعاتی را در مورد وضعیت فرآیند تکنولوژیکی و تجهیزات تکنولوژیکی. داده های حسگرهایی که از طریق رابط های آنالوگ و دیجیتال دریافت می شوند، بسته به نوع مبدل اولیه، توسط کنترل کننده منطقی قابل برنامه ریزی PLC160 (PLC) ساخته شده توسط OWEN تجزیه و تحلیل می شوند. این نوع کنترل بر اساس در نظر گرفتن قدرت محاسباتی مورد نیاز، در دسترس بودن تعداد کافی و انواع رابط ها و همچنین قابلیت اطمینان و عملکرد انتخاب شده است.

بر اساس تجزیه و تحلیل داده‌های حسگرها بر اساس الگوریتم توسعه‌یافته، PLC سیگنال‌های تنظیم و کنترل را برای محرک‌های دستگاه 1 - دستگاه N تولید می‌کند تا فرآیند را در هنجارهای تعیین‌شده حفظ کند و به حالت‌های بحرانی (اضطراری) تجهیزات فرآیندی شناسایی شده توسط دستگاه پاسخ دهد. سیستم تشخیصی

برای کنترل از راه دور بر انبار غله، سیستم از معماری شبکه داده با دسترسی به اینترنت مطابق با استاندارد 3G استفاده می کند. این استاندارد به دلیل توسعه یافته ترین شبکه پوشش در هر دو منطقه شمال قزاقستان و قزاقستان به عنوان یک کل انتخاب شده است.

مدیریت شبکه داده بر روی روتر tp-link wrl043nd با کیت توزیع OpenWRT از پیش نصب شده بر روی هسته گنو/لینوکس پیاده سازی شده است. این به شما امکان می دهد سیستمی برای حل یک کار خاص نظارت و مدیریت انبار غله ایجاد کنید.

عکس 18.نمودار ساختاری یک سیستم هوشمند برای نظارت و کنترل از راه دور فرآیند ذخیره سازی غلات در انبار غله با سیلوهای افقی از نوع نوآورانه

به طور خاص، سیستم نظارت تصویری یک شی را با استفاده از دوربین‌های IP پیاده‌سازی می‌کند. تشخیص حرکت / IP cam 1 - IP cam N. برای این کار، OpenWRT از نرم‌افزار Motion استفاده می‌کند، یک برنامه رایگان قدرتمند برای تشخیص حرکت روی دوربین. این نرم افزار به شما این امکان را می دهد که حرکت را در فریم ردیابی کنید و در صورت شناسایی، شروع به ضبط در ذخیره سازی شبکه پایگاه داده یا ارسال تصاویر از شی شناسایی شده از طریق اینترنت کنید.

دسترسی به PLC از طریق پروتکل Modbus، یک پروتکل ارتباطی باز مبتنی بر معماری master-slave سازماندهی می شود. برای انتقال داده ها از طریق خطوط ارتباطی سریال RS-485، RS-422، RS-232 استفاده می شود. روش پیاده سازی پروتکل Modbus-RTU با استفاده از اسکریپت پوسته و اتصال به شکل کد j s ساخته شده است.

همچنین از طریق شبکه اترنت و دوربین های تحت وب Photogrammetry / lP cam 1 - IP cam N، سیستم اندازه گیری غیر تماسی بر اساس روش های فتوگرامتری پیاده سازی شده است.

داده های نظارتی فعلی در فواصل زمانی مجزا به یک سرور راه دور در اینترنت منتقل می شوند، جایی که در یک پایگاه داده جمع می شوند و برای مشاهده و نظارت توسط کاربر در دسترس هستند. در صورت بروز یک وضعیت بحرانی (نقض فرایند تولید، زنگ هشدار و غیره) داده های هشدار به صورت اعلان های فشاری به کاربر تحویل داده می شود.

با قرار گرفتن مستقیم در نزدیکی شی، کاربر کاربر از طریق یک اتصال Wi-Fi بی سیم به داده های انباشته شده و سیستم های مدیریت ذخیره سازی دانه دسترسی پیدا می کند. برای انجام این کار، بر اساس هسته OpenWRT، یک وب سرور Lighttpd و PHP5 با پایگاه داده SQLite3 مستقر شده است.

برای حفظ محرمانه بودن داده ها و جلوگیری از دسترسی غیرمجاز به شبکه های وای فایشما باید از الگوریتم رمزگذاری مدرن AES/CCMP استفاده کنید - یک الگوریتم مبتنی بر AES256 با چک های اضافیو حفاظت علاوه بر این، هنگام کار با اینترنت، استفاده از پروتکل HTTPS ارائه می شود - پسوند پروتکل HTTP که از رمزگذاری پشتیبانی می کند. داده ها در پروتکل رمزنگاری SSL یا TLS "بسته بندی" می شوند.

یک سرور راه دور که در اینترنت میزبانی می شود، دریافت داده ها را در فواصل زمانی کاملاً مشخص کنترل می کند و اگر پس از مدت زمان مشخصی هیچ داده ای دریافت نشود، سرور یک هشدار فشار هشدار برای مشتری ایجاد می کند. بنابراین، کنترل بر قابلیت سرویس دهی سیستم امنیتی و منبع تغذیه تاسیسات تضمین می شود.

نتیجه گیری برای بخش چهارم:

• 1. بر اساس بررسی، ما به این نتیجه رسیدیم که استفاده از فناوری های بی سیم در توسعه و اجرای سیستم های نظارت و کنترل از راه دور هوشمند در شرکت های کشاورزی و به ویژه بهبود فناوری ذخیره سازی غلات در انبارهای غلات با سیلوهای افقی نوآورانه
• 2. در جریان تحقیق، بلوک دیاگرام یک سیستم هوشمند پایش و کنترل از راه دور فرآیند ذخیره سازی غلات در انبار غله با سیلوهای افقی از نوع نوآورانه تهیه شد. شرح بلوک دیاگرام شامل راه حل های فنی خاص و توصیه هایی برای استفاده از فناوری های بی سیم است. وظایف عملکردی گره های اصلی سیستم فکری مشخص می شود.

الکترونیک تقریباً زیربنای تمام ارتباطات است. همه چیز با اختراع تلگراف در سال 1845 و به دنبال آن تلفن در سال 1876 آغاز شد. ارتباطات پیوسته بهبود یافته است و پیشرفت در الکترونیک، که اخیراً اتفاق افتاده است، مرحله جدیدی را در توسعه ارتباطات ایجاد کرده است. امروزه ارتباطات بی سیم به سطح جدیدی رسیده است و با اطمینان بخش غالب بازار ارتباطات را به خود اختصاص داده است. و رشد جدید در بخش ارتباطات بی سیم به دلیل توسعه زیرساخت سلولی و همچنین انتظار می رود فن آوری های مدرن، مانند . در این مقاله امیدوار کننده ترین فناوری ها را برای آینده نزدیک در نظر خواهیم گرفت.

وضعیت 4G

4G در انگلیسی به معنای تکامل طولانی مدت (LTE) است. LTE یک فناوری OFDM است که ساختار غالب سیستم ارتباطات سلولی امروزی است. سیستم های 2G و 3G هنوز وجود دارند، اگرچه معرفی 4G در سال 2011 - 2012 آغاز شد. توسط بزرگترین اپراتورها در ایالات متحده، آسیا و اروپا اجرا شده است و عرضه آن هنوز کامل نشده است. سرعت بالاانتقال داده فرصت هایی مانند پخش ویدئو را برای تماشای کارآمد فیلم باز کرده است. با این حال، همه چیز چندان عالی نیست.

اگرچه LTE سرعت دانلود تا 100 مگابیت در ثانیه را وعده داده بود، اما در عمل این امر محقق نشد. سرعت تا 40 یا 50 مگابیت در ثانیه قابل دستیابی است، اما فقط با شرایط خاص. با حداقل تعداد اتصالات و حداقل ترافیک، به ندرت می توان به چنین سرعت هایی دست یافت. محتمل ترین نرخ داده در محدوده 10 تا 15 مگابیت بر ثانیه است. در ساعات اوج مصرف، سرعت به چند مگابیت در ثانیه کاهش می یابد. البته این امر اجرای 4G را با شکست مواجه نمی کند، به این معنی است که تا کنون پتانسیل آن به طور کامل محقق نشده است.

یکی از دلایلی که 4G سرعت اعلام شده را ارائه نمی دهد این است که مصرف کنندگان بسیار زیاد هستند. اگر بیش از حد فشرده استفاده شود، سرعت انتقال داده به میزان قابل توجهی کاهش می یابد.

با این حال، این امید وجود دارد که بتوان این موضوع را اصلاح کرد. اکثر اپراتورهای ارائه دهنده خدمات 4G هنوز LTE-Advanced را پیاده سازی نکرده اند، پیشرفتی که نویدبخش بهبود سرعت انتقال داده است. LTE-Advanced از تجمیع حامل (CA) برای افزایش سرعت استفاده می کند. «بسته‌بندی حامل» به ترکیب پهنای باند استاندارد LTE تا 20 مگاهرتز در بخش‌های 40 مگاهرتز، 80 مگاهرتز یا 100 مگاهرتز برای افزایش توان اشاره دارد. LTE-Advanced همچنین دارای پیکربندی MIMO 8×8 است.پشتیبانی از این ویژگی پتانسیل افزایش سرعت داده را تا 1 گیگابیت در ثانیه باز می کند.

LTE-CA همچنین به عنوان LTE-Advanced Pro یا 4.5G LTE شناخته می شود. این ترکیبی از فناوری‌ها توسط گروه توسعه استانداردهای 3GPP در نسخه 13 تعریف شده‌اند. شامل تجمیع حامل و همچنین دسترسی کمکی مجوزدار (LAA)، تکنیکی است که از LTE در طیف Wi-Fi بدون مجوز 5 گیگاهرتز استفاده می‌کند. همچنین از تجمع پیوند LTE-Wi-Fi (LWA) و اتصال دوگانه استفاده می کند، که به تلفن هوشمند اجازه می دهد همزمان با یک گره هات اسپات کوچک و یک هات اسپات Wi-Fi "گفتگو" کند. جزئیات زیادی در این پیاده سازی وجود دارد که ما به آن ها نمی پردازیم، اما هدف کلی افزایش عمر LTE با کاهش تأخیر و افزایش نرخ داده به 1 گیگابیت بر ثانیه است.

اما این همه ماجرا نیست. LTE قادر خواهد بود عملکرد بالاتری را ارائه دهد زیرا اپراتورها شروع به ساده کردن استراتژی خود با سلول های کوچک می کنند و نرخ داده سریع تری را به مشترکین بیشتری ارائه می دهند. سلول های کوچک به سادگی ایستگاه های پایه سلولی مینیاتوری هستند که می توانند در هر مکانی نصب شوند تا شکاف های پوشش سلول ماکرو را پر کنند و در صورت نیاز عملکرد را اضافه کنند.

راه دیگر برای بهبود بهره وری استفاده از Wi-Fi است. این روش در صورت در دسترس بودن، دانلود سریع به نزدیکترین نقطه اتصال Wi-Fi را تضمین می کند. تنها چند اپراتور آن را در دسترس قرار داده‌اند، اما بیشتر آنها به دنبال بهبود LTE به نام LTE-U (U برای بدون مجوز) هستند. این روش مشابه LAA است که از باند بدون مجوز 5 گیگاهرتز برای دانلودهای سریع در زمانی که شبکه قادر به تحمل بار نیست استفاده می کند. این باعث ایجاد تضاد طیفی با دومی می شود که از باند 5 گیگاهرتز استفاده می کند. مبادلات خاصی برای اجرای این امر ابداع شده است.

همانطور که می بینیم، پتانسیل 4G هنوز به طور کامل آشکار نشده است. تمام یا بیشتر این پیشرفت ها در سال های آینده اجرا خواهند شد. شایان ذکر است که سازندگان گوشی های هوشمند نیز تغییرات سخت افزاری یا نرم افزاری را برای بهبود عملکرد LTE انجام خواهند داد. این پیشرفت‌ها احتمالاً زمانی رخ می‌دهند که پذیرش انبوه استاندارد 5G آغاز شود.

کشف 5G

هنوز چیزی به نام 5G وجود ندارد. بنابراین، هنوز خیلی زود است که در مورد «استاندارد کاملاً جدیدی که می‌تواند رویکرد انتقال اطلاعات بی‌سیم را تغییر دهد» اظهارنظری با صدای بلند داد. اگرچه، برخی از ارائه دهندگان خدمات اینترنت در حال حاضر در مورد اینکه چه کسی اولین کسی است که استاندارد 5G را اجرا می کند، بحث می کنند. اما شایان ذکر است که بحث سال های اخیر در مورد 4G را به یاد بیاوریم. به هر حال، هنوز 4G واقعی (LTE-A) وجود ندارد. با این حال، کار روی 5G در حال انجام است.

پروژه مشارکت نسل سوم (3GPP) در حال کار بر روی استاندارد 5G است که انتظار می‌رود در سال‌های آینده اجرا شود. اتحادیه بین‌المللی مخابرات (ITU) که ​​این استاندارد را «برکت» و مدیریت می‌کند، می‌گوید 5G باید تا سال 2020 در نهایت در دسترس باشد. با این حال، برخی از نسخه های اولیه استاندارد 5G همچنان در آن ظاهر می شوند رقابتارائه دهندگان برخی از الزامات 5G در اوایل سال 2017-2018 به یک شکل ظاهر می شوند. اجرای کامل 5G کار آسانی نخواهد بود. چنین سیستمی اگر نگوییم پیچیده ترین، یکی از پیچیده ترین شبکه های بی سیم خواهد بود. استقرار کامل آن تا سال 2022 انتظار می رود.

منطق پشت 5G غلبه بر محدودیت های 4G و افزودن فرصت هایی برای برنامه های جدید است. محدودیت های 4G عمدتاً پهنای باند مشترک و نرخ داده محدود است. شبکه‌های سلولی قبلاً از فناوری صوتی به مراکز داده منتقل شده‌اند، اما در آینده به بهبود عملکرد بیشتری نیاز است.

علاوه بر این، رونق در برنامه های جدید انتظار می رود. اینها شامل ویدیوی HD 4K، واقعیت مجازی، اینترنت اشیاء (IoT) و معماری ماشین به ماشین (M2M) است. بسیاری هنوز بین 20 تا 50 میلیارد دستگاه آنلاین را پیش بینی می کنند که بسیاری از آنها از طریق تلفن همراه به اینترنت متصل می شوند. در حالی که اکثر دستگاه های IoT و M2M با نرخ داده پایین کار می کنند، جریان داده (ویدئو) به سرعت اینترنت بالایی نیاز دارد. دیگر کاربردهای بالقوه ای که از استاندارد 5G استفاده خواهند کرد، شهرهای هوشمند و ارتباطات برای ایمنی حمل و نقل جاده ای هستند.

5G احتمالاً انقلابی تر از تکاملی است. این شامل ایجاد یک معماری شبکه جدید است که شبکه 4G را پوشش می دهد. شبکه جدید از سلول های کوچک توزیع شده با مسیر بازگشت فیبر یا میلی متری استفاده خواهد کرد و مقرون به صرفه، غیر فرار و به راحتی مقیاس پذیر خواهد بود. علاوه بر این، شبکه های 5G نرم افزار بیشتری نسبت به سخت افزار خواهند داشت. شبکه های برنامه نویسی (SDN)، مجازی سازی تابع شبکه (NFV)، شبکه خودسازماندهی (SON) نیز استفاده خواهند شد.

همچنین چند ویژگی کلیدی دیگر وجود دارد:

• استفاده از امواج میلیمتری اولین نسخه های 5G ممکن است از باندهای 3.5 گیگاهرتز و 5 گیگاهرتز استفاده کنند. گزینه های فرکانس از 14 گیگاهرتز تا 79 گیگاهرتز نیز در نظر گرفته شده است. نسخه نهایی هنوز انتخاب نشده است، اما FCC می گوید که این انتخاب در آینده نزدیک انجام خواهد شد. تست در فرکانس های 24، 28، 37 و 73 گیگاهرتز انجام می شود.
• طرح های مدولاسیون جدید در نظر گرفته شده است. اکثر آنها نوعی از OFDM هستند. دو یا چند طرحواره ممکن است در استاندارد برای کاربردهای مختلف تعریف شود.
• خروجی چندگانه ورودی چندگانه (MIMO) به شکلی برای دامنه گسترده، نرخ داده و قابلیت اطمینان پیوند گنجانده خواهد شد.
• آنتن ها آرایه های فازی با شکل دهی پرتو و فرمان تطبیقی ​​خواهند بود.
• تأخیر کمتر - هدف اصلی. کمتر از 5 میلی ثانیه مشخص شده است، اما کمتر از 1 میلی ثانیه هدف است.
• نرخ داده از 1Gbps تا 10Gbps در پهنای باند 500MHz یا 1GHz پیش بینی می شود.
• تراشه ها از آرسنید گالیوم، ژرمانیوم سیلیکون و مقداری CMOS ساخته خواهند شد.

انتظار می رود یکی از بزرگترین چالش ها در پذیرش 5G، ادغام این استاندارد در تلفن های همراه باشد. تلفن های هوشمند مدرن در حال حاضر مملو از فرستنده ها و گیرنده های مختلف هستند و با 5G آنها حتی دشوارتر خواهند شد. آیا چنین ادغامی ضروری است؟

مسیر توسعه وای فای

همراه با ارتباطات سلولی یکی از محبوب ترین شبکه های بی سیم - Wi-Fi است. مانند , Wi-Fi یکی از "ابزارهای مفید" مورد علاقه ما است. ما انتظار داریم تقریباً در همه جا به یک شبکه Wi-Fi متصل باشیم و در بیشتر موارد دسترسی داریم. مانند بسیاری از فن آوری های بی سیم محبوب، به طور مداوم در حال توسعه است. آخرین نسخه منتشر شده 802.11ac نام دارد و سرعتی تا 1.3 گیگابیت بر ثانیه در باند بدون مجوز 5 گیگاهرتز ارائه می دهد. همچنین برای استاندارد 60 گیگاهرتز (57-64 گیگاهرتز) فرکانس فوق‌العاده 802.11ad به دنبال برنامه‌هایی هستند. این یک فناوری اثبات شده و مقرون به صرفه است، اما چه کسی به سرعت 3 تا 7 گیگابیت در ثانیه در فواصل تا 10 متر نیاز دارد؟

در حال حاضر چندین پروژه برای توسعه استاندارد 802.11 وجود دارد. در اینجا چند مورد از اصلی ترین آنها وجود دارد:

• 11af نسخه وای فای در باندهای سفید باند تلویزیون (54 تا 695 مگاهرتز) است. داده ها در پهنای باند محلی 6 (یا 8) مگاهرتز که اشغال نیستند منتقل می شود. سرعت داده تا 26 مگابیت در ثانیه امکان پذیر است. گاهی اوقات از آن به عنوان White-Fi یاد می شود و جذابیت اصلی 11af این است که برد ممکن در فرکانس های پایین کیلومترها است و خط دید (NLOS) وجود ندارد (عملکرد فقط در مناطق باز). این نسخه از Wi-Fi هنوز مورد استفاده قرار نگرفته است، اما پتانسیلی برای برنامه های IoT دارد.
• 11ah - با برچسب HaLow، یکی دیگر از انواع Wi-Fi است که از باند ISM بدون مجوز 902-928 مگاهرتز استفاده می کند. این یک سرویس کم مصرف و با نرخ پایین (صدها کیلوبیت بر ثانیه) با برد تا یک کیلومتر است. هدف کاربرد در اینترنت اشیا است.
• 11ax - 11ax ارتقاء به 11ac است. می توان از آن در باندهای 2.4 و 5 گیگاهرتز استفاده کرد، اما به احتمال زیاد روی باند 5 گیگاهرتز فقط برای استفاده از پهنای باند 80 یا 160 مگاهرتز کار می کند. همراه با 4 x 4 MIMO و OFDA/OFDMA، حداکثر سرعت داده تا 10 گیگابیت بر ثانیه پیش بینی می شود. تصویب نهایی تا سال 2019 انجام نخواهد شد، اگرچه نسخه های پیش از انتشار احتمالاً کامل می شوند.
• 11ay توسعه استاندارد 11ad است. از باند فرکانسی 60 گیگاهرتز استفاده خواهد کرد و هدف آن حداقل 20 گیگابیت بر ثانیه سرعت داده است. هدف دیگر افزایش برد تا 100 متر برای داشتن کاربردهای بیشتر مانند ترافیک برگشتی برای سایر خدمات است. انتظار نمی رود این استاندارد در سال 2017 منتشر شود.

شبکه های بی سیم برای IoT و M2M

بی سیم قطعا آینده اینترنت اشیا (IoT) و ماشین به ماشین (M2M) است. اگرچه راه حل های سیمی نیز مستثنی نیستند، اما تمایل به بی سیم همچنان ارجح است.

همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است، برای دستگاه های IoT معمولی برد کوتاه، مصرف انرژی کم، سرعت انتقال داده کم، انرژی باتری یا باتری با سنسور است:

یک جایگزین می تواند نوعی محرک از راه دور باشد، همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است:

یا ترکیبی از این دو امکان پذیر است. هر دو معمولاً از طریق یک دروازه بی سیم به اینترنت متصل می شوند، اما می توانند از طریق تلفن هوشمند نیز متصل شوند. اتصال به گیت وی نیز بی سیم است. سوال این است که از چه استاندارد بی سیم استفاده خواهد شد؟

وای فای به انتخاب بدیهی تبدیل می شود، زیرا تصور مکانی بدون آن دشوار است. اما برای برخی از کاربردها، اضافی خواهد بود، و برای برخی، بیش از حد انرژی بر خواهد بود. بلوتوث یکی دیگر از گزینه های خوب است، به خصوص نسخه کم مصرف آن (BLE). افزوده‌های جدید به شبکه بلوتوث و دروازه آن را جذاب‌تر کرده است. ZigBee یک جایگزین آماده و منتظر دیگر است و Z-Wave را فراموش نکنیم. انواع مختلفی از 802.15.4 نیز وجود دارد، مانند 6LoWPAN.

آخرین گزینه هایی را که بخشی از شبکه های دوربرد کم مصرف (Low Power Wide Area Networks (LPWAN)) هستند، به آنها اضافه کنید. این گزینه‌های بی‌سیم جدید اتصالات شبکه با برد بیشتری را ارائه می‌کنند که معمولاً با فناوری‌های سنتی ذکر شده در بالا امکان‌پذیر نیست. اکثر آنها در طیف بدون مجوز زیر 1 گیگاهرتز کار می کنند. برخی از جدیدترین رقبا برای برنامه های IoT عبارتند از:

• LoRa یک اختراع Semtech است و توسط Link Labs نگهداری می شود. این فناوری از مدولاسیون فرکانس خطی (چیپ) با سرعت داده کم برای به دست آوردن برد حداکثر 2-15 کیلومتر استفاده می کند.
• Sigfox یک توسعه فرانسوی است که از طرح مدولاسیون فوق باریک با سرعت داده پایین برای ارسال پیام های کوتاه استفاده می کند.
• بی وزن - از فضاهای سفید تلویزیون با تکنیک های رادیویی شناختی برای بردهای طولانی تر و سرعت داده تا 16 مگابیت بر ثانیه استفاده می کند.
• Nwave شبیه Sigfox است، اما ما در حال حاضر نتوانسته ایم اطلاعات کافی را جمع آوری کنیم.
• Ingenu - بر خلاف دیگران، این یکی از باند 2.4 گیگاهرتز و یک طرح دسترسی چندگانه فاز تصادفی منحصر به فرد استفاده می کند.
• Halow Wi-Fi 802.11ah است که در بالا توضیح داده شد.
• White-Fi 802.11af است که در بالا توضیح داده شد.

سلولار قطعا جایگزینی برای اینترنت اشیا است، زیرا بیش از 10 سال است که ستون فقرات ارتباطات ماشین به ماشین (M2M) بوده است. ارتباطات ماشین به ماشین عمدتا از ماژول های بی سیم 2G و 3G برای نظارت بر ماشین های راه دور استفاده می کند. در حالی که 2G (GSM) در نهایت حذف خواهد شد، 3G همچنان زنده خواهد بود.

یک استاندارد جدید اکنون در دسترس است: LTE. به طور خاص، LTE-M نامیده می شود و از نسخه کوتاه شده LTE در پهنای باند 1.4 مگاهرتز استفاده می کند. نسخه دیگری از NB-LTE-M از پهنای باند 200 کیلوهرتز برای کار با سرعت کمتر استفاده می کند. همه این گزینه ها می توانند از شبکه های LTE موجود با نرم افزار به روز شده استفاده کنند. ماژول‌ها و تراشه‌های LTE-M از قبل در دسترس هستند، همانطور که در دستگاه‌های Sequans Communications وجود دارند.

یکی از بزرگترین مشکلات اینترنت اشیا، نبود یک استاندارد واحد است. و در آینده نزدیک، به احتمال زیاد، او ظاهر نخواهد شد. شاید در آینده چندین استاندارد وجود داشته باشد، فقط چقدر زود؟