Shukrani kwa maendeleo, tumepokea vifaa na vifaa vingi vinavyorahisisha maisha yetu, vinavyofanya kazi kupitia uvumbuzi wa teknolojia mpya. Ufanisi katika nyanja ya mawasiliano haukuwa tu uwasilishaji wa habari kupitia chaneli isiyotumia waya, bali pia ulandanishi wa aina mbalimbali za vifaa bila muunganisho wa waya.
Usambazaji wa data bila waya ni nini?
Jibu la swali hili ni rahisi: BPD ni uhamishaji wa taarifa kutoka kwa kifaa kimoja hadi kingine, ambacho kiko katika umbali fulani, bila muunganisho wa waya.
Teknolojia ya kusambaza taarifa za sauti kupitia kituo cha redio ilianza kutumika mwishoni mwa karne ya 19. Tangu wakati huo, idadi kubwa ya mifumo ya mawasiliano ya redio imeonekana, ambayo imekuwa ikitumika katika utengenezaji wa vifaa vya nyumbani, ofisi au biashara.
Kuna njia kadhaa za kusawazisha vifaa kwa ajili ya kuhamisha data. Kila mmoja wao hutumiwa katika eneo maalum na ina mali ya mtu binafsi. Mitandao ya usambazaji isiyo na wayadata hutofautiana katika sifa zao, kwa hivyo umbali wa chini na wa juu zaidi kati ya vifaa, kulingana na aina ya teknolojia ya uwasilishaji wa habari, itakuwa tofauti.
Ili kusawazisha vifaa angani, adapta maalum husakinishwa ambazo zinaweza kutuma na kupokea taarifa. Hapa tunaweza kuzungumza juu ya moduli ndogo ambayo imejengwa ndani ya smartphone, na satelaiti inayozunguka. Mpokeaji na mtoaji anaweza kuwa aina tofauti za vifaa. Uhamisho unafanywa kupitia njia za masafa na safu tofauti. Hebu tuzingatie kwa undani zaidi maelezo mahususi ya utekelezaji wa aina mbalimbali za ulandanishi wa pasiwaya.
Uainishaji wa chaneli zisizotumia waya
Kulingana na asili ya njia ya upokezaji, kuna aina nne za utumaji data bila waya.
Vituo vya redio vya rununu
Data hutumwa bila waya kutoka kwa kisambaza data hadi kwa kipokezi. Transmitter inazalisha mapigo ya redio ya frequency fulani na amplitude, oscillation ni radiated katika nafasi. Mpokeaji huchuja na kusindika ishara, baada ya hapo habari muhimu hutolewa. Mawimbi ya redio humezwa kwa kiasi na angahewa, kwa hivyo mawasiliano haya yanaweza kupotoshwa na unyevu mwingi au mvua. Mawasiliano ya rununu hufanya kazi ipasavyo kwa misingi ya viwango vya mawimbi ya redio; njia zisizotumia waya za upitishaji data hutofautiana katika kasi ya uhamishaji taarifa na masafa ya masafa ya uendeshaji. Kategoria ya masafa ya redio ya uwasilishaji wa data inajumuisha Bluetooth, teknolojia ya kubadilishana data isiyo na waya kati ya vifaa. KATIKAUrusi hutumia itifaki zifuatazo:
- GSM. Huu ni mfumo wa kimataifa wa mawasiliano ya rununu. Masafa - 900/1800 MHz, kiwango cha juu cha uhamishaji data - 270 Kbps.
- CDMA. Kiwango hiki hutoa ubora bora wa mawasiliano. Masafa ya kufanya kazi - 450 MHz.
- UMTS. Ina bendi mbili za masafa ya uendeshaji: 1885-2012 MHz na 2110-2200 MHz.
Vituo vya satelaiti
Njia hii ya kusambaza taarifa ni kutumia setilaiti ambayo antena yenye vifaa maalum imewekwa. Ishara hutoka kwa mteja hadi kituo cha karibu cha chini, kisha ishara inaelekezwa kwa satelaiti. Kutoka hapo, habari inatumwa kwa mpokeaji, kituo kingine cha chini. Mawasiliano ya satelaiti hutumiwa kutoa matangazo ya televisheni na redio. Simu ya setilaiti inaweza kutumika katika sehemu yoyote ya mbali na vituo vya simu.
Vituo vya infrared
Mawasiliano huanzishwa kati ya kipokezi na kisambaza data, ambazo ziko umbali wa karibu kutoka kwa kila kimoja. Njia kama hiyo ya usambazaji wa data isiyo na waya hufanya kazi kwa njia ya mionzi ya LED. Mawasiliano yanaweza kuwa ya pande mbili au matangazo.
Vituo vya laser
Kanuni ya uendeshaji ni sawa na katika toleo la awali, ni boriti ya leza pekee ndiyo inatumika badala ya taa za LED. Vitu lazima viwe karibu na kila kimoja.
Midia ya utumaji bila waya hutofautiana katika mahususi. Sifa kuu bainifu ni masafa na upeo.
Teknolojia na viwangousambazaji wa data bila waya
Teknolojia ya habari inaendelezwa kwa kasi ya sasa hivi. Sasa inawezekana kusambaza habari kwa kutumia mawimbi ya redio, mionzi ya infrared au leza. Njia hii ya kubadilishana habari ni rahisi zaidi kuliko aina ya waya ya maingiliano. Masafa yatatofautiana kulingana na teknolojia.
Hii hapa ni baadhi ya mifano:
- Mitandao ya Eneo la Kibinafsi (WPAN). Vifaa vya pembeni vinaunganishwa kwa kutumia viwango hivi. Kutumia panya zisizo na waya na kibodi ni rahisi zaidi kuliko wenzao wa waya. Kasi ya uhamishaji data isiyo na waya ni ya juu sana. Mitandao ya kibinafsi hukuruhusu kuandaa mifumo mahiri ya nyumbani, kusawazisha vifaa visivyo na waya na vidude. Bluetooth na ZigBee ni mifano ya teknolojia za PAN.
- Mitandao ya Maeneo ya Ndani (WLANs) inategemea bidhaa 802.11. Neno Wi-Fi sasa linajulikana kwa kila mtu. Jina hili lilitolewa awali kwa bidhaa za mfululizo wa kawaida wa 802.11, na sasa neno hili linamaanisha bidhaa za kiwango chochote kutoka kwa familia hii. Mitandao ya WLAN inaweza kuunda eneo kubwa zaidi la kufanya kazi ikilinganishwa na WPAN, na kiwango cha ulinzi pia kimeongezeka.
- Mitandao ya mizani ya mijini (WMAN). Mitandao kama hiyo inafanya kazi kwa kanuni sawa na Wi-Fi. Kipengele tofauti cha mfumo huu wa utumaji data usiotumia waya ni anuwai ya maeneo; idadi kubwa zaidi inaweza kuunganishwa kwenye mtandao huu.wapokeaji. WMAN ni teknolojia ile ile ya Wi Max inayotoa muunganisho wa mtandao wa broadband.
- Mitandao ya Maeneo Pana (WWAN) - GPRS, EDGE, HSPA, LTE. Mitandao ya aina hii inaweza kufanya kazi kwa msingi wa data ya pakiti au ubadilishaji wa saketi.
Tofauti katika sifa za kiufundi za mitandao huamua upeo wa matumizi yake. Ikiwa tutazingatia sifa za jumla za mitandao isiyo na waya, basi tunaweza kutofautisha kategoria zifuatazo:
- mitandao ya ushirika - inayotumika kuunganisha vitu ndani ya kampuni moja;
- mitandao ya waendeshaji - huundwa na waendeshaji simu ili kutoa huduma.
Tukizingatia itifaki za uhamishaji data bila waya, basi aina zifuatazo zinaweza kutofautishwa:
- IEEE 802.11a, b, n, g, y. Itifaki hizi kwa kawaida huunganishwa chini ya jina la kawaida la uuzaji la Wi-Fi. Itifaki hutofautiana katika masafa ya mawasiliano, masafa ya uendeshaji na kiwango cha uhamishaji data.
- IEEE 802.15.1. Ndani ya mfumo wa kawaida, data hupitishwa kupitia teknolojia ya Bluetooth.
- IEEE 802.15.4. Kawaida kwa usawazishaji wa wireless kupitia teknolojia ya ZigBee.
- IEEE 802.16. Kiwango cha teknolojia ya mawasiliano ya simu WiMax, ambayo ina sifa ya aina mbalimbali. WiMax inafanya kazi sawa na teknolojia ya LTE.
Kwa sasa, 802.11 na 802.15.1 ndizo itifaki maarufu zaidi za uhamishaji data zisizo na waya. Kulingana na itifaki hizi, teknolojia ya Wi-Fi na Bluetooth hufanya kazi.
Bluetooth
Njia ya ufikiaji, kama ilivyo kwaWi-Fi inaweza kuwa kifaa chochote kilicho na kidhibiti maalum ambacho huunda piconet karibu na yenyewe. Piconet hii inaweza kujumuisha vifaa kadhaa, ikihitajika, vinaweza kuunganishwa katika madaraja ya uwasilishaji wa data.
Baadhi ya kompyuta na kompyuta ndogo tayari zina kidhibiti cha Bluetooth kilichojengewa ndani, ikiwa utendakazi huu haupatikani, basi adapta za USB hutumiwa ambazo huunganishwa kwenye kifaa na kukipa uwezo wa kusambaza data bila waya.
Bluetooth hutumia masafa ya GHz 2.4, huku matumizi ya nishati ni ya chini iwezekanavyo. Ilikuwa kiashiria hiki ambacho kiliruhusu teknolojia kuchukua niche yake katika uwanja wa teknolojia ya habari. Matumizi ya chini ya nishati yanatokana na nguvu dhaifu ya kisambaza data, masafa mafupi na kasi ya chini ya data. Licha ya hili, sifa hizi ziligeuka kuwa za kutosha kwa uunganisho na uendeshaji wa aina mbalimbali za vifaa vya pembeni. Teknolojia ya Bluetooth imetupatia vifaa mbalimbali visivyotumia waya: vipokea sauti vya masikioni, spika, panya, kibodi na zaidi.
Kuna aina 3 za vipokezi vya Bluetooth:
- daraja la 1. Masawazisho ya mawimbi yasiyotumia waya yanaweza kufikia mita 100. Vifaa vya aina hii hutumiwa, kama sheria, kwa kiwango cha viwanda.
- daraja la 2. Upeo ni m 10. Vifaa vya darasa hili ni vya kawaida zaidi. Vifuasi vingi visivyotumia waya viko katika kitengo hiki.
- daraja la 3. Umbali - mita 1. Vipokezi kama hivyo huwekwa kwenye vidhibiti vya mchezo au katika baadhi ya vifaa vya sauti wakati hakuna maana ya kusogeza kisambaza data na kipokezi kando.
Mfumo wa utumaji wa wireless wa Bluetooth ni rahisi sana kwa mawasiliano ya kifaa. Gharama ya chipsi ni ya chini kabisa, kwa hivyo kuweka kifaa kwa muunganisho usiotumia waya hakuathiri sana ongezeko la bei.
Wi-Fi
Pamoja na Bluetooth, teknolojia ya Wi-Fi imeenea kwa usawa katika nyanja ya teknolojia ya mawasiliano bila waya. Walakini, umaarufu haukuja kwake mara moja. Ukuzaji wa teknolojia ya Wi-Fi ilianza miaka ya 80, lakini toleo la mwisho liliwasilishwa tu mnamo 1997. Apple imeamua kutumia chaguo jipya kwenye kompyuta zake za mkononi. Hivi ndivyo kadi za mtandao za kwanza zilionekana kwenye iBook.
Kanuni ya utendakazi wa teknolojia ya Wi-Fi ni kama ifuatavyo: chipu imepachikwa kwenye kifaa, ambayo inaweza kutoa usawazishaji wa kuaminika wa pasiwaya na chipu nyingine sawa. Ikiwa kuna zaidi ya vifaa viwili, basi unahitaji kutumia kituo cha ufikiaji.
Wi-Fi hotspot ni analogi isiyotumia waya ya kipanga njia kilichosimama. Tofauti na mwisho, uunganisho unafanywa bila ushiriki wa waya, kwa njia ya mawimbi ya redio. Hii inafanya uwezekano wa kuunganisha vifaa kadhaa mara moja. Usisahau kwamba wakati wa kutumia idadi kubwa ya vifaa, kasi ya uhamisho wa data itapungua kwa kiasi kikubwa. Ili kulinda data ya mtandao wako, vituo vya ufikiaji vya Wi-Fi viko salamausimbaji fiche. Haitawezekana kuunganisha kwa chanzo kama hicho cha data bila kuweka nenosiri.
Kiwango cha kwanza cha teknolojia ya Wi-Fi kilikubaliwa mnamo 1997, lakini hakijaenea kwa sababu kiwango cha uhamishaji data kilikuwa cha chini sana. Baadaye vilikuja viwango vya 802, 11a na 802, 11b. Wa kwanza alitoa kiwango cha uhamisho wa 54 Mb / s, lakini alifanya kazi kwa mzunguko wa 5 GHz, ambayo hairuhusiwi kila mahali. Chaguo la pili liliruhusu mitandao kusambaza data kwa kasi ya juu ya 11 Mb / s, ambayo haitoshi. Kisha ikaja kiwango cha 802, 11g. Aliunganisha faida za chaguzi zilizopita, kutoa kasi ya juu kwa kasi ya uendeshaji ya 2.4 GHz. Kiwango cha 802, 11y ni analogi ya 802, 11g, ina umbali mrefu wa chanjo ya mtandao (hadi kilomita 5 kwenye nafasi wazi).
LTE
Kiwango hiki ndicho kinacholeta matumaini zaidi kwa sasa pamoja na mitandao mingine ya kimataifa. Broadband ya rununu hutoa kiwango cha juu zaidi cha data ya pakiti zisizo na waya. Kuhusiana na bendi ya mzunguko wa uendeshaji, kila kitu kina utata. Kiwango cha LTE kinaweza kunyumbulika sana, mitandao inaweza kutegemea masafa kutoka 1.4 hadi 20 MHz.
Masafa ya mitandao hutegemea urefu wa kituo cha msingi na inaweza kufikia kilomita 100. Uwezo wa kuunganisha kwenye mitandao hutolewa na idadi kubwa ya gadgets: smartphones, vidonge, laptops, consoles za mchezo na vifaa vingine vinavyounga mkono kiwango hiki. Vifaa lazima viwe na moduli iliyounganishwa ya LTE inayofanya kazi pamoja na viwango vilivyopoGSM na 3G. Muunganisho wa LTE ukikatizwa, kifaa kitabadilika hadi kufikia mitandao ya 3G au GSM bila kukatiza muunganisho.
Kuhusiana na kiwango cha uhamisho wa data, yafuatayo yanaweza kuzingatiwa: ikilinganishwa na mitandao ya 3G, imeongezeka mara kadhaa na kufikia 20 Mbit / s. Kuanzishwa kwa idadi kubwa ya gadgets zilizo na moduli za LTE huhakikisha mahitaji ya teknolojia hii. Vituo vipya vya msingi vinasakinishwa vinavyotoa ufikiaji wa Intaneti wa kasi ya juu hata kwa makazi yaliyo mbali na miji mikubwa.
Hebu tuzingatie kanuni ya mitandao ya kizazi cha nne. Teknolojia ya maambukizi ya data ya pakiti ya wireless inafanywa kwa njia ya itifaki ya IP. Kwa maingiliano ya haraka na thabiti kati ya kituo cha msingi na kituo cha rununu, frequency na duplex ya wakati huundwa. Kwa sababu ya idadi kubwa ya michanganyiko ya bendi za masafa zilizooanishwa, muunganisho wa bendi pana ya wanaojisajili unawezekana.
Kuenea kwa mitandao ya LTE kumepunguza ushuru wa matumizi ya mawasiliano ya simu. Aina mbalimbali za mtandao huruhusu waendeshaji kuokoa kwenye vifaa vya gharama kubwa.
Vifaa vya mawasiliano ya data
Katika maisha yetu ya kila siku, tumezingirwa na vifaa vinavyofanya kazi kwa misingi ya teknolojia ya utumaji data isiyo na waya. Aidha, kila kifaa kina moduli kadhaa za shughuli za viwango fulani. Mfano: simu mahiri ya kawaida hutumia mitandao ya GSM, 3G, LTE kusambaza pakiti na data ya sauti, Wi-Fi kufikia Mtandao kupitia kituo cha ufikiaji, Bluetooth kusawazisha kifaa na vifuasi.
Hebu tuangalie vifaa maarufu zaidi vya utumaji data visivyo na waya ambavyo vinapatikana kila mahali:
- kipanga njia cha Wi-Fi. Kifaa hiki kina uwezo wa kutoa ufikiaji wa mtandao kwa vifaa kadhaa. Kifaa chenyewe kimelandanishwa na chanzo cha Mtandao kwa waya au kwa kutumia SIM kadi kutoka kwa opereta wa mtandao wa simu.
- Smartphone. Zana ya mawasiliano ya ulimwengu wote inayokuruhusu kutuma taarifa za sauti, kutuma ujumbe mfupi wa maandishi, kufikia Mtandao na kusawazisha kwa vifuasi visivyotumia waya au vya waya.
- Kompyuta kibao. Kiutendaji, inaweza kufanana na smartphone. Kipengele tofauti ni skrini kubwa, ambayo kwayo utumiaji wa kifaa huwa mzuri zaidi kwa aina fulani za kazi.
- Kompyuta ya kibinafsi. Kifaa kamili cha stationary na mfumo wa uendeshaji uliojumuishwa ambao hukuruhusu kufanya kazi kwenye mitandao ya mtandao, pamoja na ile isiyo na waya. Uhamisho wa data bila waya hadi kwa kompyuta kutoka kwa kituo cha ufikiaji kawaida hufanywa kupitia adapta ya Wi-Fi ambayo huunganishwa kupitia kiunganishi cha USB.
- Daftari. Toleo ndogo la kompyuta ya kibinafsi. Kompyuta za mkononi nyingi zina Bluetooth na Wi-Fi iliyojengewa ndani, hivyo kukuruhusu kusawazisha ili kufikia Mtandao na kuunganisha vifaa visivyotumia waya bila adapta za ziada za USB.
- Vifaa na vifaa vya pembeni visivyotumia waya. Kitengo hiki ni pamoja na spika zisizotumia waya, vipokea sauti vya masikioni, vipokea sauti vya sauti, panya,kibodi na vifuasi vingine maarufu vinavyounganishwa kwenye vifaa au kompyuta.
- TV au Smart-TV. Runinga iliyo na mfumo wa uendeshaji inafanana na kompyuta kiutendaji, kwa hivyo ni lazima uwepo wa moduli zilizojengewa ndani zisizotumia waya.
- Dashibodi ya mchezo. Ili kusakinisha programu, kifaa hiki kina muunganisho wa Mtandao usio na waya. Dashibodi za mchezo husawazishwa na kifaa kupitia teknolojia ya Bluetooth.
- Kifaa kisichotumia waya "Smart home". Mfumo mgumu sana na unaotumika sana ambao unadhibitiwa bila waya. Vihisi na vipande vyote vya vifaa vina vifaa maalum vya kusambaza mawimbi.
Kwa kuboreshwa kwa teknolojia isiyotumia waya, vifaa vya zamani vinabadilishwa kila wakati na vifaa vipya vinavyofanya kazi kwa ufanisi zaidi na vitendo. Kifaa cha utumaji data kisichotumia waya kinabadilika na kubadilika haraka.
Matarajio ya matumizi ya mitandao isiyotumia waya
Mtindo wa sasa ni kubadilisha vipande vya vifaa vyenye waya na chaguo mpya zaidi zisizo na waya. Hii ni rahisi zaidi si tu kwa sababu ya uhamaji wa vifaa, lakini pia katika suala la urahisi wa utumiaji.
Uzalishaji wa vifaa visivyotumia waya hautaruhusu tu kutambulisha mifumo ya hivi punde katika ulimwengu wa vifaa vya mawasiliano, lakini pia kuandaa makazi ya mkazi wa kawaida wa eneo lolote kwa teknolojia ya kisasa zaidi. Hivi sasa, ni watu tu walio na kiwango cha juu cha mapato wanaoishimaeneo ya miji mikuu.
Nyuga ya mawasiliano ya redio isiyotumia waya inafanyiwa utafiti kila mara, na hivyo kusababisha teknolojia bunifu zinazotofautiana na zile za awali katika tija yao kubwa, matumizi yaliyopunguzwa ya nishati na matumizi ya kawaida. Matokeo ya utafiti huo ni kuibuka kwa vifaa vipya. Watengenezaji wanapenda daima kuzalisha bidhaa ambazo zitakidhi teknolojia za kibunifu.
Njia bora za ufikiaji na vituo vya msingi vyenye nguvu vitawezesha teknolojia mpya kutumika kila mahali katika biashara kubwa. Vifaa vinaweza kudhibitiwa kwa mbali. Katika uwanja wa elimu, teknolojia zisizo na waya zinaweza kuwezesha mchakato wa kufundisha na kudhibiti. Baadhi ya shule tayari zimeanza kutekeleza mchakato wa elimu kwa njia ya simu. Inajumuisha kujifunza kwa mbali kupitia mawasiliano ya video kupitia mtandao. Mifano hii ni hatua ya awali tu ya mpito wa jamii hadi hatua mpya, ambayo itajengwa kwa misingi ya teknolojia zisizotumia waya.
Manufaa ya Usawazishaji Bila Waya
Ukilinganisha utumaji data wa waya na pasiwaya, unaweza kutambua manufaa mengi ya mfumo huu:
- usiingiliane na nyaya;
- kiwango cha juu cha data;
- utendaji na kasi ya muunganisho;
- uhamaji wa matumizi ya kifaa;
- hakuna kuvaa au muunganisho uliokatika;
- Inawezekana kutumia chaguo kadhaa kwa muunganisho wa pasiwaya ndanikifaa kimoja;
- uwezo wa kuunganisha vifaa kadhaa kwa wakati mmoja kwenye eneo la ufikiaji wa Mtandao.
Pamoja na hili, kuna baadhi ya hasara:
- minururisho kutoka kwa idadi kubwa ya vifaa inaweza kuathiri vibaya afya ya binadamu;
- Vifaa mbalimbali visivyotumia waya vikiwa karibu, kuna uwezekano wa kuingiliwa na kukatika kwa mawasiliano.
Sababu za kuenea kwa matumizi ya mitandao isiyotumia waya ni dhahiri. Haja ya kuwasiliana kila wakati inahitajika na mwanachama yeyote wa wastani wa jamii ya kisasa.
Tunafunga
Teknolojia zisizotumia waya zimetoa fursa kwa uanzishwaji mkubwa wa vifaa vya mawasiliano ya simu, ambavyo vinatumika kwa wingi katika nchi zote za dunia. Maboresho ya mara kwa mara na ugunduzi mpya katika nyanja ya mawasiliano yasiyotumia waya hutupatia kiwango kikubwa zaidi cha faraja, na uboreshaji wa nyumba kwa usaidizi wa vifaa vibunifu unakuwa nafuu zaidi kwa watu wengi.
