Teknologjitë moderne të rrjeteve pa tel. Teknologjia me valë

teknologjitërrjetet pa tela

Pas leximit të këtij kapitulli dhe përfundimit të ushtrimeve praktike, do të jeni në gjendje të:

· Flisni për teknologjitë moderne të rrjeteve pa tela;

· Të paraqesë historinë e zhvillimit të rrjeteve pa tela dhe përfitimet e tyre;

· Të përshkruajë teknologjinë e rrjeteve radio;

· Të tregojë për rrjetet radio të standardit 802.11;

· Përshkruani teknologjitë alternative të rrjetit të radios (si Bluetooth, HiperLAN dhe Protokolli HomeRF Shared Wireless Access);

· Diskutoni teknologjitë me valë duke përdorur rrezatimin infra të kuq;

· Flisni për rrjetet e mikrovalëve;

· Përshkruani rrjetet me valë duke përdorur satelitët e orbitës së ulët të tokës (LEO).

Rrjetet pa tela janë një teknologji në zhvillim me interes të madh për shumë arsye. Arsyeja më e dukshme është se rrjete të tilla ofrojnë lëvizshmërinë e pajisjeve kompjuterike portative dhe të dorës, duke i lejuar përdoruesit të harrojnë kabllot. Një arsye tjetër është se teknologjitë me valë tani janë më të besueshme dhe, në disa situata, janë më të lira për t'u vendosur sesa rrjetet kabllore. Ekzistojnë disa alternativa të mediave pa tel për kabllot për transmetimin e paketave të rrjetit: valët e radios, rrezatimi infra të kuqe (IR) dhe mikrovalët (valët me mikrovalë). Me të gjitha këto teknologji, sinjalet transmetohen në ajër ose në atmosferë, duke i bërë ato një alternativë të mirë në rastet kur është e vështirë ose e pamundur të përdoret një kabllo.

Në këtë kapitull, do të njiheni me shumë lloje të komunikimeve të rrjetit pa tel. Së pari, do të mësoni se cilat rrjete wireless janë aktualisht në përdorim dhe më pas do të lexoni një histori të shkurtër të rrjeteve të tilla. T ix përfitimet. Pas një përshkrimi të përgjithshëm të rrjeteve që përdorin valët e radios, do të përshkruhet më në detaje rreth standardit të përhapur për rrjetet pa tela IEEE 802.11. Gjithashtu do të mësoni për teknologjitë alternative të rrjeteve radio: Bluetooth, HiperLAN dhe HomeRF Shared Wireless Access Protocol, më pas do të përshkruhen teknologjitë e bazuara në rrezatimin infra të kuq të shpërndarë, të cilat ofrojnë komunikime relativisht të sigurta me valë dhe në fund do të përshkruhet se si janë teknologjitë e mikrovalëve. përdoret në rrjetet e bazuara në kanale tokësore dhe satelitore (përfshirë rrjetet e satelitëve tokësorë me orbitë të gjerë).

Teknologjitë modernerrjetet pa tela

Aktualisht, teknologjitë e mëposhtme përdoren për të krijuar rrjete pa tel:

· Teknologjitë që përdorin valët e radios;

· Teknologjitë e bazuara në rrezatimin infra të kuq;

· Teknologjitë e mikrovalës (mikrovalëve);

· Rrjetet e bazuara në satelitët e tokës me orbitë të ulët (projekt special hapësinor duke përdorur valët e mikrovalëve).

Teknologjitë e valëve të radios janë shumë të përhapura dhe përfaqësojnë një sektor me rritje të shpejtë të komunikimeve të rrjetit pa tel. Kjo përfshin gjithashtu standardin e rrjeteve me valë 802.11, si dhe alternativa ndaj standardeve të industrisë si Bluetooth, HiperLAN dhe NoteShared Wireless Access Protocol (SWAP).

Teknologjitë e bazuara në rrezatim infra të kuqe nuk janë aq të përhapura sa rrjetet radio, megjithatë ato kanë disa avantazhe, pasi ato lejojnë krijimin e rrjeteve me valë relativisht më të sigurta (pasi sinjali është më i vështirë për t'u përgjuar pa u vënë re). Të dyja teknologjitë (valët e radios dhe rrezatimi infra i kuq) përdoren për të organizuar komunikime në distanca të shkurtra brenda një zyre, ndërtese ose midis ndërtesave.

Teknologjitë e mikrovalëve (mikrovalët) përdoren për komunikim në distanca të gjata dhe mund të sigurojnë komunikime në rrjet ndërmjet kontinenteve nëpërmjet satelitëve).

Rrjetet e bazuara në satelitë me orbitë të ulët janë një tjetër lloj rrjetesh pa tel, në bazë të të cilave në një moment mund të krijohet një "rrjet mbarëbotëror", i disponueshëm në të gjitha pjesët e planetit.

Të gjitha këto teknologji do të diskutohen në këtë kapitull. Së pari, megjithatë, ne do të shikojmë historinë e rrjeteve pa tel dhe do të mësojmë për përfitimet e tyre.

Një histori e shkurtër e rrjeteve pa teldhe dinjitetin e tyre

Historia e rrjeteve pa tel mund të shihet zyrtarisht dhe joformalisht. Paraardhësi joformal i rrjeteve pa tel është radio amator, operatorët e së cilës marrin licenca nga FCC për të transmetuar të folur, kodin Morse, të dhëna, sinjale satelitore dhe video duke përdorur valë radio dhe mikrovalë. FCC e sheh atë si një burim të rëndësishëm idesh dhe ekspertize për zhvillimin komunikimet.

shënim

Valët e radios dhe mikrovalët janë një nga sferat e spektrit elektromagnetik, i cili përfshin dritën e dukshme, valët e radios, rrezatimin infra të kuqe, rrezet x, mikrovalët (mikrovalët) dhe rrezet gama. Të gjitha këto janë lloje të rrezatimit elektromagnetik që përhapet në atmosferën e Tokës dhe në hapësirë. Ajo ka si vetitë e valës ashtu edhe vetitë e një grimce. Informacione shtesë mbi spektrin e valëve elektromagnetike mund të gjenden në

http:// imagjinoni. gsfc. nasa. gov/ dokumente/ shkenca/ diJ1/ spektri. html dhehttp:// imagjinoni. gsfc. nasa. gov/ dokumente/ shkenca/ diJ2/ spektri. html.

Në vitet 1980, radio amatorët e licencuar morën miratimin nga FCC për të transmetuar të dhëna në frekuenca të shumta radio në brezat 50.1-54.0 MHz (banda e ulët) në 1240-1300 MHz (banda e lartë). Shumica e njerëzve janë të njohur me këto frekuenca sepse ato përdoren për transmetimin e muzikës nga stacionet radio AM dhe FM. Këto frekuenca përfaqësojnë vetëm një pjesë të vogël të radio frekuencave të mundshme në të cilat sinjalet mund të transmetohen. Njësia bazë e matjes për radiofrekuencën është herc (Hz)(Herc (Hz)). Në teknologji, një herc korrespondon me një periudhë të një tensioni të alternuar ose një sinjal të rrezatuar për sekondë.

shënim

Frekuencat e radios përfaqësojnë gamën e valëve mbi 20 kHz përmes të cilave një sinjal elektromagnetik mund të rrezatohet në hapësirë.

Ka kaluar shumë kohë që kur IBM ndërtoi kompjuterin personal në fillim të viteve 1980 përpara se radio amatorët të lidhnin kompjuterë personalë në rrjet duke përdorur valë radio (zakonisht në brezat më të lartë 902-928 MHz dhe 1240-1300 MHz). Për ta bërë këtë, ata krijuan një pajisje të quajtur një kontrollues i nyjeve terminale (TNC). Kjo pajisje vendosej midis kompjuterit dhe transmetuesit dhe përdorej për të kthyer sinjalin dixhital të kompjuterit në një sinjal analog, të përforcuar nga transmetuesi dhe emetuar përmes antenës. Teknologjia që rezultoi u quajt radio pako. Zbulimi nga amatorët e radios që radio me paketë funksionon mirë në 902 MHz e lart u analizua shpejt nga ofruesit e shërbimeve komerciale me valë. Në vitin 1985, FCC autorizoi përdorimin komercial në rrjetet kompjuterike me valë me një frekuencë për aplikime industriale, shkencore dhe mjekësore (Industrial, ScietfJtitle dhe Medical, ISM), të cilat mund të përdoren për komunikime publike të palicencuara me fuqi të ulët në frekuenca fikse "në intervali prej 902 MHz deri në 5,825 GHz. Në vitin 1996, Kongresi i Telekomunikacionit përgatiti fazën tjetër në zhvillimin e wireless! komunikimi, sigurimi i konceptit të "nyjes (vendndodhja) pa tela" dhe vendosja e standardeve për të, si dhe krijimi i stimujve për zhvillimin e mëtejshëm të teknologjive të telekomunikacionit, duke përfshirë komunikimet me valë (informacione shtesë mund të gjenden në www.fcc. gov/telecom . html). Menjëherë pas kësaj, IEEE krijoi Grupin e Standardeve Wireless 802.11, i cili ishte përgjegjës për standardin e parë 802.11, i krijuar në 1997. Aktualisht, rrjetet pa tel janë duke u zhvilluar dhe zbatuar për të përmbushur shumë nevoja, duke përfshirë këto:

· Zbatimi i komunikimeve në ato zona ku është e vështirë të vendoset një rrjet kabllor;

· Ulja e kostove të vendosjes;

· Sigurimi i aksesit "të rastësishëm" për ata përdorues që nuk mund të lidhen me një lidhje specifike kabllore;

· Thjeshtimi i procedurës për krijimin e rrjeteve në zyrat e vogla dhe ato shtëpiake;

Sigurimi i aksesit në të dhënat e kërkuara në një konfigurim specifik

Pse nuk është gjithmonë e mundur të përdoren rrjetet kabllore?

Në disa situata, është e vështirë dhe madje e pamundur vendosja e një rrjeti kabllor. Konsideroni këtë skenar. Dy ndërtesat duhet të lidhen me një rrjet, megjithatë, një autostradë federale kalon mes tyre. Në këtë rast, ekzistojnë disa mënyra për të organizuar rrjetin. Së pari, është e mundur të hapet një kanal nën autostradë, e cila do të kërkojë kosto të larta dhe ndërprerje në trafik të shkaktuara nga hapja e kanaleve, vendosja e kabllove, hapja e kanaleve dhe rehabilitimi i plotë i rrugës. Së dyti, ju mund të krijoni një rrjet rajonal që lidh dy ndërtesat. Ndërtesat mund të lidhen me linjat T-1 ose me një rrjet rajonal optik Ethernet duke përdorur shërbimet e pronarit të rrjetit publik ose të kompanisë lokale telefonike. Në të njëjtën kohë, kostot do të jenë më pak se kur vendosni një kabllo të re, megjithatë, marrja me qira e linjave të telekomunikacionit do të kërkojë zbritje të vazhdueshme. Së treti, mund të vendoset një rrjet pa tel, i cili do të kërkonte një shpenzim harduerik një herë dhe do të shkaktonte gjithashtu kosto të vazhdueshme të menaxhimit të rrjetit. Megjithatë, të gjitha këto kosto ka të ngjarë të jenë më të justifikuara kur merren parasysh për periudha të gjata kohore.

Le të shqyrtojmë një skenar tjetër. Një qiramarrës i madh zyre duhet të vendosë një rrjet për 77 punonjës. Pronari i lokaleve ndalon vendosjen e një sistemi të përhershëm kabllor. Ky premisë i përshtatet qiramarrësit në çdo kuptim, përveç kësaj, pagesa për të është më e ulët se në opsionet e tjera alternative. Zgjidhja e problemit është krijimi i një rrjeti pa tel.

Dhe së fundi, skenari i tretë. Biblioteka publike ndodhet në një vend historik. Megjithëse biblioteka është në pronësi të qytetit, kontratat strikte publike dhe private e pengojnë menaxhmentin e bibliotekës të marrë lejen e nevojshme për të vendosur kabllot e rrjetit. Biblioteka ka mbetur prapa për shumë vite në krijimin e një katalogu elektronik të librave, pasi nuk mund të rrjetëzojë kompjuterët e punonjësve të saj dhe tavolinën e ndihmës për klientët e saj. Prandaj, menaxhmenti i bibliotekës mund të zgjidhë problemet e tyre duke vendosur një rrjet pa tel që ju lejon të ruani integritetin e ndërtesës dhe të mos shkelni asnjë kontratë.

Kursimi i parave dhe kohëskur përdorni rrjete pa tel

Kostoja dhe koha e konfigurimit të një rrjeti me valë mund të jetë më pak se vendosja e një rrjeti kabllor. Për shembull, ndërtesat e vjetra shpesh përmbajnë materiale të rrezikshme, të tilla si minierat e vjetra të prodhimit që përmbajnë sasi të papërfillshme të klorit nga kanalet e ajrit dhe asbest. Meqenëse minierat nuk përdoren, ato thjesht mund të grumbullohen. Ose, mund të nisë një program i shtrenjtë asgjësimi i materialeve të rrezikshme në mënyrë që këto miniera të mund të përdoren për të drejtuar kabllot e rrjetit. Në një situatë të tillë, është shumë më e lirë të grumbullosh minierat dhe të vendosësh një rrjet pa tel në vend të një kabllo.

Konsideroni një rast kur një universiteti kishte nevojë për një rrjet pune sepse u investuan fonde të mëdha në zhvillimin e tij. Universiteti ftoi një kompani të shtrenjtë konsulence, e cila ofroi

Projekti ka pesë persona dhe ka organizuar 18 vende të reja pune. Disa ditë para fillimit të punës, universiteti kuptoi se nuk kishte lidhje rrjeti për punonjësit dhe konsulentët e rinj. Vendosja e kabllove të reja është e shtrenjtë dhe e pamundur në muajt e ardhshëm pasi departamenti i IT-së i universitetit tashmë është i mbingarkuar me punë. U gjet një rrugëdalje në formën e një rrjeti pa tel që mund të vendoset në kohë rekord.

Qasje e pakufizuar në rrjet

Disa përdorues kompjuteri kanë nevojë për qasje në rrjet pothuajse nga kudo. Merrni parasysh, për shembull, një magazinë të madhe pjesësh automobilistike që duhet të auditohet rregullisht duke përdorur masat e barkodit në rrjet. Rrjeti me valë u jep përdoruesve të këtyre skanerëve akses të pakufizuar pasi ato nuk janë të lidhura me lidhjet kabllore. Një shembull tjetër Një mjek në një spital mund të mbajë një kompjuter portativ të vogël me një përshtatës me valë që mund të përdoret për të përditësuar të dhënat mjekësore, për të porositur urdhra testimi ose për të organizuar kujdesin ndaj pacientit.

Thjeshtimi i rrjeteve për fillestarët

Ne fushen e kompjuterizimit te zyrave te vogla apo ne shtepi me rrjet wireless, prerje mbi kabllo. Rrjetet e këtyre zyrave mund të jenë shumë të pakënaqshme pasi ato zakonisht krijohen nga joprofesionistë. Si rezultat, mund të zgjidhet lloji i gabuar i kabllit. Kablloja mund të kalojë pranë burimeve të interferencës radio dhe rrezatimit elektromagnetik, ose mund të dëmtohet (për shembull, duke kaluar nën një karrige, tavolinë ose në një portë). Prandaj, përdoruesi i një zyre të tillë mund të humbasë kohën e tij në mënyrë joproduktive duke kërkuar për mosfunksionim të rrjetit. Në një situatë të tillë, rrjeti me valë mund të jetë më i lehtë për t'u instaluar dhe përdorur. Në mënyrë tipike, në shumë dyqane kompjuterësh në internet, përdoruesit e vegjël dhe të zyrave shtëpiake pyeten nëse do të dëshironin të blinin pajisje me valë për rrjetëzim midis kompjuterëve të blerë.

Avantazhi i rrjeteve me valë për këtë klasë përdoruesish është se kostoja e pajisjeve me valë është aktualisht mjaft e moderuar. Rrjeti me valë i kombinuar me caktimin automatik të adresës IP në Windows 2000 dhe Windows XP ju lejon të krijoni një rrjet të plotë shtëpiak me pak ose aspak përvojë.

Përmirësimi i aksesit të të dhënave

Rrjetet me valë mund të përmirësojnë ndjeshëm aksesin në disa lloje të dhënash dhe aplikacionesh. Merrni parasysh, për shembull, një universitet të madh me dhjetë auditorë me kohë të plotë, të cilët vizitojnë disa departamente (dhe site) çdo ditë dhe kanë nevojë për akses në të dhënat financiare, raportet dhe informacione të tjera të disponueshme në ato departamente. Me një kompjuter laptop të pajisur me një përshtatës rrjeti pa tel, auditori mund të lëvizë lehtësisht midis vendeve dhe të ketë akses të vazhdueshëm në çdo dokument financiar. Si një shembull tjetër, merrni parasysh një inxhinier kimik që punon në pika të ndryshme në një fabrikë kimike. Në një moment, ai mund të vëzhgojë të dhënat gjatë disa reagimeve të ciklit të prodhimit. Në një pikë tjetër, ai mund të ketë nevojë për një nomenklaturë kimike për të siguruar që përbërësit e nevojshëm janë në dispozicion për të filluar një proces tjetër prodhimi. Në një pikë të tretë, ky inxhinier mund t'i referohet bibliotekës kërkimore në internet të kompanisë. Qasja me valë do t'i lejojë atij të përballojë lehtësisht të gjitha këto detyra.

Organizatat Mbështetëse të Teknologjisërrjetet pa tela

Ka disa organizata që promovojnë rrjetet pa tel. Një organizatë e tillë, e cila është një burim i vlefshëm informacioni për rrjetet pa tela, është Wireless LAN Shoqata (WLANA). Kjo shoqatë është formuar nga prodhues të pajisjeve me valë, si dhe kompani dhe organizata të interesuara, duke përfshirë Alvarion, Cisco Systems, ELAN, Intermec, Intersil, Raylink dhe Wireless Central. Plotësoni praktikën 9-1 dhe njihuni me situatat në të cilat mund të përdorni LAN me valë dhe burime WLANA.

WINLAB (Wireless Information Network Laboratory) është një qendër kërkimore me valë me bazë në Universitetin Rutgers, e mbështetur nga disa universitete. WINLAB sponsorizohet nga Fondacioni Kombëtar i Shkencës dhe ka funksionuar që nga viti 1989. Në praktikën 9-2, do të mësoni për kërkimet më të fundit të kryera nga WINLAB.

Teknologjia e rrjetit radio

Të dhënat e rrjetit transmetohen duke përdorur valët e radios ashtu si një radio stacion lokal, megjithatë, valët përdoren për aplikacionet e rrjetit

frekuenca shumë më të larta. Për shembull, një stacion radio lokal AM (valë të mesme dhe të gjatë) mund të transmetojë në 1290 kHz, pasi diapazoni i frekuencës për transmetimin AM është 535-1605 kHz. Gama e frekuencës për transmetimin FM (VHF) ka kufijtë 88-108 MHz. Në Shtetet e Bashkuara, sinjalet e rrjetit transmetohen në frekuenca më të larta në brezat 902-928 MHz, 2.4-2.4835 GHz ose 5-5.825 GHz.

shënim

Secili nga intervalet e përmendura të frekuencës quhet edhe një brez: brezi 902 MHz, brezi 2,4 GHz dhe brezi 5 GHz. Brezi 902 MHz përdoret kryesisht në pajisjet më të vjetra me valë jo standarde dhe nuk mbulohet më tej në këtë libër.

Në rrjetet radio, sinjali transmetohet në një ose më shumë drejtime, në varësi të llojit të antenës së përdorur. Në shembullin e treguar në fig. 9.1, sinjali është i drejtuar sepse transmetohet nga një antenë e vendosur në një ndërtesë në një antenë të vendosur në një ndërtesë tjetër. Vala ka një gjatësi shumë të shkurtër dhe fuqi të ulët (përveç nëse transportuesi ka një licencë të veçantë nga FCC për komunikime me shumë vat), domethënë është më e përshtatshme për transmetimet e linjës së shikimit(transmetim në vijën e shikimit) me një rreze të shkurtër.

Në transmetimin në linjë të shikimit, sinjali transmetohet nga një pikë në tjetrën, duke ndjekur lakimin e Tokës, në vend që të reflektohet nga atmosfera, duke kaluar vendet dhe kontinentet. Disavantazhi i këtij lloji të transmetimit është prania e pengesave në formën e lartësive të larta në sipërfaqen e Tokës (për shembull, kodrat dhe malet). Një sinjal radio me fuqi të ulët (1 - 10 W) mund të transmetojë të dhëna me shpejtësi nga 1 në 54 Mbps dhe madje edhe më të larta.

Për transmetimin e paketave në pajisjet e rrjeteve radio wireless, më së shpeshti përdoret teknologjia e spektrit të përhapur, kur një ose më shumë frekuenca ngjitur përdoren për të transmetuar një sinjal me një gjerësi bande më të lartë. Gama e frekuencës së spektrit të përhapur është shumë e lartë: 902-928 MHz dhe shumë më e lartë. Komunikimet e spektrit të përhapur zakonisht ofrojnë shpejtësi të transferimit të të dhënave prej 1-54 Mbps.

Komunikimet duke përdorur valë radio mund të kursejnë para në rastet kur është e vështirë ose shumë e kushtueshme vendosja e një kablloje. Rrjetet radio janë veçanërisht të dobishme kur përdorni kompjuterë laptop që lëvizin shpesh. Krahasuar me teknologjitë e tjera me valë, rrjetet radio janë relativisht të lira dhe të lehta për t'u instaluar.

Përdorimi i valëve të radios në komunikim ka disa disavantazhe. Shumë rrjete transmetojnë të dhëna me shpejtësi 100 Mbps ose më shumë për të organizuar komunikime me shpejtësi të lartë kur dërgojnë sasi të mëdha trafiku (duke përfshirë skedarë të mëdhenj). Rrjetet radio nuk mund të ofrojnë ende komunikime me një shpejtësi të tillë. Një tjetër disavantazh është se disa frekuenca me valë ndahen midis radio amatorëve, ushtrisë dhe operatorëve të rrjetit celular, duke rezultuar në burime të ndryshme ndërhyrjesh në këto frekuenca. Pengesat natyrore (p.sh. kodrat) gjithashtu mund të zvogëlojnë ose shtrembërojnë sinjalin e transmetuar.

Një nga teknologjitë kryesore të rrjeteve radio përshkruhet nga standardi IEEE 802.11. Përdoren gjithashtu teknologji të tjera, duke përfshirë Bluetooth, HiperLAN dhe HomeRF Shared Wireless Access Protocol (SWAP). Të gjitha këto teknologji do të diskutohen në seksionet vijuese të këtij kapitulli.

Rrjetet radio IEEE 802.11

Lloje të ndryshme të rrjeteve radio përdoren për të zbatuar komunikimet me valë, megjithatë, për sa i përket pajtueshmërisë dhe besueshmërisë, standardi IEEE 802.11 ka avantazhe të rëndësishme. Shumë përdorues me valë përdorin pajisje që përputhen me këtë standard, sepse ato nuk përfshijnë komunikime të pa standardizuara (veçanërisht në intervalin e ulët dhe të ngadaltë 902-928 MHz tipik për pajisjet e vjetra me valë) dhe pajisjet 802.11 nga prodhues të ndryshëm janë të këmbyeshme. Këto pajisje plotësojnë një standard të hapur, kështu që modele të ndryshme mund të komunikojnë me njëri-tjetrin dhe është më e lehtë të zbatohen funksione të reja wireless në to. Prandaj, është e rëndësishme që një projektues wireless të kuptojë standardin IEEE 802.11 dhe mënyrën se si funksionojnë pajisjet që përputhen me atë standard.

Standardi IEEE 802.11 quhet edhe Standardi IEEE për Specifikimet e Qasjes në LAN Ledium (MAC) dhe Shtresës Fizike (PHY). Ky standard zbatohet për stacionet fikse dhe të lëvizshme për komunikimet me valë. Një stacion i palëvizshëm quhet një stacion që nuk lëviz, një stacion i lëvizshëm quhet një stacion që mund të lëvizë shpejt, ose ngadalë, si një person që ecën.

Standardi 802.11 parashikon dy lloje komunikimesh. Lloji i parë është komunikimi sinkron, kur transferimi i të dhënave ndodh në blloqe të veçanta, fillimi i të cilave shënohet me një bit fillimi dhe fundi shënohet me një bit ndalimi. Lloji i dytë përfshin komunikimet, ai kryhet brenda një afati të caktuar, kur sinjalit i jepet një i caktuar për të arritur në pikën e destinacionit dhe nëse sinjali nuk përshtatet në atë kohë, atëherë ai konsiderohet i humbur ose i shtrembëruar. Kufizimet e kohës e bëjnë 802.11 të ngjashme me 803.11, në të cilën sinjali duhet gjithashtu të arrijë një nyje të caktuar objektiv brenda një kohe të caktuar. Standardi 802.11 ofron mbështetje për shërbimet e menaxhimit të rrjetit (shembull, SNMP). Sigurohet gjithashtu vërtetimi i rrjetit, standardi 802.11 është i fokusuar në përdorimin e shtresave Link dhe fizike të modelit OSI. Nënshtresat MAC dhe LLC të Lidhjes Layer përcaktojnë standardet për metodën e aksesit (që do të diskutohet më vonë në këtë kapitull), adresimin dhe metodat e verifikimit të të dhënave duke përdorur shumat e kontrollit (CRC). Në shtresën fizike, standardi 802.11 përcaktoi shpejtësitë e transmetimit të të dhënave në frekuencat e dhëna. Metodat (të tilla si teknologjitë e spektrit të përhapur) ofrohen gjithashtu për transmetimin e sinjaleve dixhitale duke përdorur valë radio dhe rrezatim infra të kuqe.

Për sa i përket mjedisit të punës, standardi 802.11 bën dallimin midis komunikimeve pa tel të brendshëm (të brendshëm) dhe të jashtëm (lëvores). Komunikimet në dhomë, për shembull, mund të kryhen në një ndërtesë zyre, një zonë industriale, një dyqan ose një shtëpi private (d.m.th., kudo që ato nuk shtrihen përtej një ndërtese të vetme). Komunikimet në natyrë mund të kryhen brenda një kampusi universitar, fushë sportive ose parking (d.m.th., ku informacioni transmetohet midis ndërtesave). Më pas, do të mësoni për aspektet e mëposhtme që lidhen me funksionimin e rrjeteve pa tel 802.11:

· Komponentët pa tela të përdorura në rrjetet IEEE 802.11;

· Metodat e aksesit në rrjetet pa tela;

· Mënyrat e zbulimit të gabimeve në transmetimin e të dhënave;

· Normat e komunikimit të përdorura në rrjetet IEEE 802.11;

· Metodat e sigurisë;

· Përdorimi i vërtetimit kur lidhja prishet;

· Topologjia e rrjeteve IEEE 802.11;

· Përdorimi i rrjeteve lokale me valë me shumë qeliza.

Komponentët pa tela

Tre komponentë kryesorë zakonisht përfshihen në zbatimin e komunikimeve me valë: një bord që kryen funksionet e një marrësi dhe transmetuesi (transmetuesi), një pikë aksesi dhe antena.

Bordi i transmetuesit quhet përshtatës wireless(Wireless NIC, WNIC), i cili funksionon në shtresat Physical dhe Data Link të modelit OSI. Shumica e këtyre përshtatësve janë të pajtueshëm me Specifikimin e Ndërfaqes së Rrjetit, NDIS (Microsoft) dhe Ndërfaqen e Open Datalink, ODI (Novell). Siç e dini tashmë nga kapitujt 5, të dyja këto specifika lejojnë që protokollet e shumta të transmetohen përmes rrjetit dhe përdoren për të komunikuar një kompjuter dhe sistemin e tij operativ me një përshtatës WNIC.

Qasja delikate(pika e hyrjes) është një pajisje e lidhur me një rrjet kabllor dhe ofron transferim të të dhënave me valë midis përshtatësve WNIC dhe këtij rrjeti. Siç thuhet në kapitulli 4, pika e hyrjes është zakonisht një urë. Mund të ketë një ose më shumë ndërfaqe rrjeti të llojeve të mëposhtme, duke e lejuar atë të lidhet me një rrjet me tel:

100BaseTX, 100BaseT, 100BaseT2 dhe 100BaseT4;

Këshilla

Aktualisht, disa ofrues të rrjeteve pa tel ofrojnë pika aksesi me aftësi router.

AntenëËshtë një pajisje që dërgon (rrezaton) dhe merr valë radio. Si WNIC ashtu edhe pikat e hyrjes janë të pajisura me antena. Shumica e antenave me valë janë ose të drejtuara ose të gjithanshme.

Këshilla

Kur blini pajisje 802.11, shikoni nëse ato janë të certifikuara nga Wireless Ethernet Compatibility Alliance (WECA), e cila përfshin mbi 150 kompani të pajisjeve me valë. Më shumë informacion mbi këtë bashkim mund të gjeni në faqen e internetit www. wi- fi. com.

Antenë me drejtim

Një antenë e drejtuar dërgon rreze radio në një drejtim kryesor, zakonisht mund të përforcojë sinjalin e rrezatuar më shumë se një antenë gjithëdrejtuese. Madhësia e amplifikimit të sinjalit të emetuar quhet fitojnë(fitim). Në rrjetet pa tela, antenat e drejtimit zakonisht përdoren për transmetimin e valëve të radios ndërmjet antenave të vendosura në dy ndërtesa dhe të lidhura me pikat e hyrjes (Fig.9.2).sinjal të fortë (me fitim të lartë) në një drejtim. Duke marrë parasysh fig. 9.2, ju lutemi vini re se në fakt antena rrezaton një sinjal jo vetëm në një drejtim, pasi një pjesë e sinjalit shpërndahet përgjatë anëve.

shënim

Plotësoni praktikën 9-3 për t'u njohur me komponentët e rrjeteve me valë. Përveç kësaj, Praktika 9-4 dhe 9-5 ju tregojnë se si të instaloni përshtatësin WNIC në Windows 2000 dhe Windows XP Professional. Në praktikën 9-6, do të mësoni se si të instaloni një përshtatës atje në një sistem Red Hat Linux. 7. x.

Antenë gjithëdrejtuese

Një antenë e gjithanshme lëshon valë radio në të gjitha drejtimet. Meqenëse sinjali shpërndahet më shumë sesa kur përdorni një antenë drejtimi, ka të ngjarë të ketë gjithashtu një fitim më të ulët. Në rrjetet me valë, antenat omnidirectional përdoren shpesh në rrjetet e brendshme, në të cilat përdoruesit janë të përzier vazhdimisht dhe sinjalet duhet të transmetohen dhe merren në të gjitha drejtimet. Për më tepër, në rrjete të tilla, si rregull, fitimi i sinjalit nuk kërkohet të jetë aq i lartë sa në një rrjet të jashtëm, pasi distanca midis pajisjeve me valë në një dhomë është shumë më e shkurtër. Në fig. 9.3 tregon një rrjet me valë duke përdorur antena gjithëdrejtuese

Oriz. 9.3. Antena me gjithë drejtime

Përshtatësi WNIC për pajisjet e dorës (si laptopët, PDA-të dhe tabletët) mund të pajiset me një antenë të vogël qarku gjithëdrejtues. Pika e hyrjes LAN mund të ketë një antenë të gjithëdrejtuar të shkëputshme ose një antenë që lidhet me pikën e hyrjes duke përdorur një kabllo. Një pikë aksesi për një rrjet të jashtëm që lidh dy ndërtesa zakonisht ka një antenë me fitim të lartë që lidhet me pikën e hyrjes nëpërmjet një kablloje.

Metodat e aksesit pa tela

Standardi 802.11 parashikon dy metoda aksesi: akses me përparësi dhe akses të shumëfishtë me sens transportues me shmangien e përplasjeve. Të dyja këto metoda funksionojnë në shtresën e lidhjes.

Duke përdorur aksesi sipas prioritetit(pika e aksesit e bazuar në prioritet vepron gjithashtu si një koordinator pikësh, i cili përcakton periudhën pa konflikte gjatë së cilës stacionet) (përveç vetë koordinatorit) nuk mund të transmetojnë pa kontaktuar më parë koordinatorin. Gjatë kësaj periudhe, koordinatori merr në pyetje stacionet me radhë. Nëse një stacion dërgon një paketë të shkurtër që tregon se duhet të merret në pyetje sepse ka një mesazh për të transmetuar, koordinatori i pikës vendos pyetësorin e tij në këtë stacion. Nëse një stacion nuk merret në pyetje, koordinatori i dërgon atij një kornizë sinjalizimi që tregon se sa kohë duhet pritur deri në periudhën tjetër pa përplasje. Në këtë rast, stacionet e përfshira në pyetësor, nga ana tjetër, marrin të drejtën për të kryer komunikime. Kur të gjitha këto stacione kanë marrë mundësinë për të transmetuar të dhëna, caktohet menjëherë periudha e ardhshme pa shfaqjen e konflikteve, gjatë së cilës koordinatori përsëri anketon dhe tregon stacionin, duke përcaktuar nevojën për të përfshirë stacionet që presin mundësinë e transmetimit në pyetësor. .

Qasja prioritare është menduar për komunikimet që kërkojnë vonesë të ulët në transferimin e informacionit. Këto lloje të komunikimeve zakonisht përfshijnë komunikimet me zë dhe video dhe video-konferencat - aplikacionet që funksionojnë më mirë në baza të vazhdueshme. Sipas standardit 802.11, qasja në rreshtin e përparësisë quhet gjithashtu funksioni i koordinimit të pikave

Më shpesh përdoret në rrjetet pa tel kontrolli i shumëfishtë i aksesitTransportuesi Lem dhe Parandalimi i Konflikteve(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance, CSMA / CA), i quajtur gjithashtu funksionet e shpërndara të koordinimit(funksioni i koordinimit të shpërndarë). Në këtë rast, stacioni që pret një mundësi transmetimi dëgjon frekuencën e komunikimit dhe përcakton nëse është i zënë duke kontrolluar nivelin e treguesit të fuqisë së sinjalit të marrësit (RSSI). Në momentin e 14-të, kur frekuenca e transmetimit është e lirë, ka shumë të ngjarë të ketë konflikte midis dy stacioneve, të cilat njëkohësisht do të duan të fillojnë transmetimin. Sapo lëshoni frekuencën e transmetimit! çdo stacion pret për disa sekonda (numri i të cilave përcaktohet nga parametri DIPS) për të siguruar që frekuenca të mbetet e pa zënë. DIFS është një shkurtim i funksionit të koordinimit të shpërndarë "Hapësira brenda kornizës", e cila përcakton një vonesë të detyrueshme të paracaktuar (latencë).

Nëse stacionet presin kohën e specifikuar nga intervali DIFS, gjasat për një konflikt midis stacioneve zvogëlohen, pasi për secilin stacion që kërkon transmetim, llogaritet një vlerë e ndryshme vonese (backoff), pas së cilës stacioni do të kontrollojë përsëri që transmetimi frekuenca është e zënë. Nëse frekuenca mbetet e pa zënë, stacioni me kohën minimale të kthimit fillon të transmetojë. Nëse frekuenca është e zënë, atëherë stacioni që kërkon transmetim pret derisa frekuenca të bëhet e lirë, pas së cilës ajo mbetet e papunë për kohën e llogaritur tashmë të prapambetjes.

Gjatë përcaktimit të periudhës së hirit, kohëzgjatja e intervalit të paracaktuar kohor shumëzohet me një numër të rastësishëm. Një slot kohor është një vlerë e ruajtur në një bazë informacioni të menaxhimit (MIB) të mbajtur në çdo stacion. Vlera e numrit të rastësishëm varion nga zero në madhësinë maksimale të dritares së përplasjes, e cila ruhet gjithashtu në bazën e informacionit të kontrollit të stacionit. Kështu, për çdo stacion që pret për t'u transmetuar, përcaktohet një kohë unike e prapambetjes, e cila lejon stacionet të shmangin përplasjet.

Trajtimi i gabimeve të transmetimit të të dhënave

Komunikimet me valë ndikohen nga kushtet e motit, shkëlqimi i diellit, komunikimet e tjera me valë, pengesat natyrore dhe burime të tjera ndërhyrjeje. E gjithë kjo ndërhyrje mund të ndërhyjë në marrjen e suksesshme të të dhënave. Standardi 802.11 ofron kërkesë automatike përpërsëritje(Kërkesë për përsëritje automatike, ARQ), e cila merr parasysh mundësinë e gabimeve në transmetim.

Nëse, kur përdorni kërkesat ARQ, stacioni që dërgoi paketën nuk merr një konfirmim (ACK) nga stacioni i synuar, atëherë ai automatikisht përsërit transmetimin e paketës. Numri i riprovave të bëra nga stacioni transmetues përpara se të përcaktojë që paketa nuk mund të dorëzohet varet nga madhësia e paketës. Çdo stacion ruan dy vlera: madhësinë maksimale të shpërthimit të shkurtër dhe madhësinë e shpërthimit të gjatë. Përveç kësaj, ekzistojnë dy parametra shtesë: numri i riprovave për dërgimin e një pakete të shkurtër dhe numri i riprovave për një paketë të gjatë. Analiza e të gjitha këtyre vlerave i lejon stacionit të vendosë të ndalojë ritransmetimet e një pakete të caktuar.

Si shembull i trajtimit të gabimeve duke përdorur kërkesat ARQ, merrni parasysh një stacion për të cilin një paketë e shkurtër ka një gjatësi maksimale prej 776 bajte dhe numri i riprovave për një paketë të shkurtër është 10. Supozoni se stacioni transmeton një paketë 608 byte, por nuk merr një konfirmim nga stacioni pranues. Në këtë rast, stacioni transmetues do ta ritransmetojë këtë paketë 10 herë në mungesë të konfirmimit. Pas 10 përpjekjeve të pasuksesshme (d.m.th. pa marrë një konfirmim), stacioni do të ndalojë transmetimin e kësaj pakete.

Normat e transfertave

Shkalla e transmetimit dhe frekuencat përkatëse të rrjeteve 802.11 përcaktohen nga dy standarde: 802.11a dhe 802.1111b. Shpejtësitë e komunikimit të specifikuara në këto standarde i referohen Shtresës Fizike të modelit OSI.

Për rrjetet me valë që operojnë në brezin 5 GHz, standardi 802.11 ofron shpejtësitë e mëposhtme të të dhënave:

6 Mbps;

24 Mbps;

9 Mbps;

· 36 Mbps; "

12 Mbps;

48 Mbps;

· 18 Mbps;

· 54 Mbps.

shënim

Të gjitha pajisjet e përputhshme me 802.11a duhet të mbështesin 6, 12 dhe 24 Mbps. Standardi 802. Pa zbatohet në shtresën fizike të modelit OSI dhe për transmetimin e sinjaleve të informacionit duke përdorur valët e radios parashikon përdorimin e multipleksimi ortogonal i kanaleve të ndara ngafrekuenca(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM). Kjo teknikë e multipleksimit ndan diapazonin e frekuencës 5 GHz në 52 nënbartës (52 nënkanale). Të dhënat ndahen midis këtyre nënbartësve dhe transmetohen njëkohësisht në të 52 nënbartësit. Këto transmetime quhen transmetime paralele. Katër nënbartës përdoren për të kontrolluar komunikimet dhe 48 përdoren për të mbajtur të dhëna. Standardi 802.11b përdoret në intervalin e frekuencës 2.4 GHz dhe siguron shpejtësitë e mëposhtme të komunikimit: "

1 Mbps;

10 Mbps;

2 Mbps;

11 Mbps.

shënim

Në momentin e këtij shkrimi pritej miratimi i zgjerimit të standardit 802.11b, i quajtur 802.11d. Standardi 802.11d lejon transmetimin e të dhënave në intervalin 2.4 GHz me shpejtësi deri në 54 Mbps.

Standardi 802.11b përdor modulimi i sekuencës së drejtpërdrejtëdhe spektrit të përhapur(Modulimi i spektrit të përhapjes së sekuencës së drejtpërdrejtë, DSSS), e cila është një metodë e transmetimit të sinjaleve të informacionit duke përdorur valët e radios dhe i përket shtresës fizike. Me modulimin DSSS, të dhënat shpërndahen nëpër kanale të shumta (deri në 14 në total), secila prej të cilave zë një gjerësi brezi 22 MHz. Numri i saktë i kanaleve dhe frekuencat e tyre varet nga vendi në të cilin kryhen komunikimet. Kanadaja dhe Shtetet e Bashkuara përdorin 11 kanale në brezin 2.4 GHz. Në Evropë, numri i kanaleve është 13, me përjashtim të Francës, ku përdoren vetëm 4 kanale. Sinjali i informacionit transmetohet në mënyrë alternative në kanale dhe përforcohet në vlera të mjaftueshme për të tejkaluar nivelin e ndërhyrjes.

Në kohën e këtij shkrimi, 802.11a ofron shpejtësi më të shpejta se 802.11b. Megjithatë, rritja e shpejtësisë arrihet në kurriz të distancave më të shkurtra të punës. Aktualisht, pajisjet 802.11a mund të transmetojnë të dhëna deri në 18 m, ndërsa pajisjet 802.11b mund të punojnë në distanca deri në 90 m. Kjo do të thotë që nëse përdorni pajisje 802.11a, atëherë për të rritur sipërfaqen totale të punës së pajisjeve që ndërveprojnë, do t'ju duhet të blini më shumë pika të nxehta.

Përveç shpejtësisë, avantazhi i standardit 802. Pa është se gama e plotë e frekuencave në intervalin 0.825 GHz është pothuajse dyfishi i diapazonit të frekuencave në intervalin 0.4835 GHz për standardin 802.11b. Kjo do të thotë se shumë më tepër të dhëna mund të transmetohen gjatë transmetimit, pasi sa më i gjerë të jetë intervali i frekuencës, aq më shumë kanale trafiku përmes të cilave transmetohen të dhënat binare.

Për aplikacionet që kërkojnë më shumë gjerësi brezi (si zëri dhe video), planifikoni të përdorni pajisje 802. Pa. Gjithashtu, merrni parasysh përdorimin e këtyre pajisjeve në situata ku ka shumë përdorues brenda një zone të vogël (si p.sh. një laborator kompjuteri). Gjerësia më e lartë e brezit do t'u mundësojë të gjithë klientëve në rrjet të performojnë më mirë dhe më shpejt.

Shtrirja e pajisjeve 802.11b mbulon ato konfigurime ku disponueshmëria e gjerësisë së bandës së lartë nuk është aq e rëndësishme (për shembull, për komunikimet e destinuara kryesisht për transmetimin e të dhënave). Përveç kësaj, 802.11b është i përshtatshëm për projekte me buxhet të ulët pasi kërkon më pak pika aksesi se 802.11a. Kjo ndodh sepse 802.11a ofron një zonë më të gjerë operimi (deri në 90 m kundrejt 18 m të lejuar nga 802.11a). Aktualisht, 802.11b përdoret më shpesh se 802.11a sepse rrjetet e bazuara në të janë më të lira për t'u zbatuar, dhe ekziston një gamë më e gjerë e pajisjeve të dizajnuara për të në treg (të cilat, për më tepër, u lançuan më herët). Karakteristikat e standardeve 802.11a dhe 802.11b janë paraqitur në tabelë. 9.1.

Tabela 9.1. Karakteristikat e standardeve 802.11a dhe 802.11b

	802.11 a	802.11b
Frekuenca e punës
Shpejtësitë e punës (kalimi i bandëscania)	6, 9, 12, 18, 24, 36, 48, 54 Mbps	1, 2, 10, 11 Mbps
Metoda komunitarekation	Multipleksimi i spektrit të përhapur të ndarjes ortogonale të frekuencës (OFDM)	Modulimi i sekuencës së drejtpërdrejtë DSSS
Distanca maksimale e punës aktualisht
Kosto realezacionet	Relativisht e lartë për shkak të nevojës për pika aksesi shtesë	Relativisht i ulët për shkak të përdorimit të një numri të vogël pikash aksesi

Metodat e sigurisë,

Siguria është po aq e rëndësishme në wireless sa është në kabllo. Standardi 802.11 ofron dy mekanizma sigurie: vërtetimin e sistemeve të hapura dhe vërtetimin e çelësit të përbashkët. Me vërtetimin e sistemit të hapur, çdo dy stacione mund të vërtetojnë njëri-tjetrin. Stacioni transmetues thjesht dërgon një kërkesë në stacionin e synuar ose pikën e hyrjes: për vërtetim. Nëse stacioni i synuar konfirmon kërkesën, do të thotë që vërtetimi është i plotë. Kjo metodë e vërtetimit nuk është shumë e sigurt dhe duhet të jeni të vetëdijshëm se shumë prodhues e përdorin atë si parazgjedhje.

Mbrojtje shumë më e mirë ofrohet nga vërtetimi i çelësit të përbashkët(autentifikimi i çelësit të përbashkët) sepse zbatohet Tela Ekuivalente Priboshllëk (WEP). Me këtë mekanizëm sigurie, dy stacione (për shembull, një përshtatës WNIC dhe një pikë aksesi) ndajnë të njëjtin çelës enkriptimi të krijuar nga shërbimet WEP. Çelësi i enkriptimit WEP është një çelës 40- ose 104-bitësh me shtimin e një kontrolli dhe informacioni inicues, i cili si rezultat përcakton gjatësinë totale të çelësit të barabartë me 64 ose 104 bit.

Me Autentifikimin me çelës të përbashkët dhe WEP, një stacion kërkon vërtetim nga një tjetër. Stacioni i dytë dërgon një kërkesë të veçantë për tekst. Stacioni i parë e kodon atë duke përdorur çelësin e enkriptimit WEP dhe e dërgon tekstin e koduar te stacioni i dytë, i cili e deshifron atë duke përdorur të njëjtin çelës WEP dhe krahason tekstin e marrë me kërkesën origjinale të tekstit të dërguar. Nëse të dy tekstet përputhen, stacioni i dytë vërteton të parin dhe komunikimi vazhdon.

Përdorimi i vërtetimit të shkëputjes

Një funksion tjetër i vërtetimit është ndërprerja e lidhjes pas përfundimit të seancës së komunikimit. Procesi i vërtetimit të shkëputjes është i rëndësishëm sepse dy stacione komunikuese nuk mund të shkëputen aksidentalisht nga një stacion tjetër i paautentikuar. Lidhja midis dy stacioneve ndërpritet nëse njëri prej tyre dërgon një njoftim të refuzuar vërtetimi. Në këtë rast, komunikimet ndërpriten menjëherë.

Topologjitë e rrjetitIEEE 802.11

Ekzistojnë dy topologji kryesore të ofruara nga standardi 802.11. Më e thjeshta është topologji me një sërë shërbimesh thelbësore të pavarura(Topologjia Independent Basic Service Set (IBSS)), e formuar nga dy ose më shumë stacione wireless që mund të komunikojnë me njëri-tjetrin. Ky lloj rrjeti është disi i paparashikueshëm, pasi stacionet e reja shpesh shfaqen në mënyrë të papritur. Topologjia IBSS formohet nga komunikime arbitrare peer-to-peer (peer-to-peer) ndërmjet WNIC-ve të kompjuterëve individualë (Figura 9.4).

Krahasuar me topologjinë IBSS, topologji e zgjeruar(Topologjia e grupit të zgjeruar të shërbimit (ESS)) ka një zonë të madhe shërbimi sepse ka një ose më shumë pika aksesi. Bazuar në topologjinë ESS, ju mund të krijoni një rrjet të vogël, të mesëm ose të madh dhe kjo është e rëndësishme! zgjeroni zonën e komunikimeve pa tel. Topologjia ESS është paraqitur në Fig. 9.5.

Nëse jeni duke përdorur pajisje të përputhshme me 802.11, rrjeti dhe topologjia IBSS janë të lehta për t'u konvertuar në një topologji ESS. Sidoqoftë, rrjetet me topologji të ndryshme nuk duhet të vendosen afër, pasi komunikimet IBSS peer-to-peer janë të paqëndrueshme në prani të pikave të aksesit të përdorura në rrjetin ESS. Komunikimi në rrjetin ESS gjithashtu mund të ndërpritet. "

Këshilla

Për më shumë informacion mbi standardin IEEE 802.11, vizitoni faqen e internetit të IEEE në www. dmth. org. Një kopje e plotë e këtij standardi mund të porositet nga kjo faqe.

LAN pa tela me shumë qeliza

Kur përdoren dy ose më shumë pika aksesi në një rrjet të bazuar në ESS, rrjeti bëhet Lokale pa tela me shumë qelizarrjet i ri(LAN pa tel me shumë qeliza). Zona e transmetimit rreth një pike në një topologji të tillë quhet qelizë(qelizë). Nëse, për shembull, një rrjet dhomash brenda një ndërtese ka pesë pika aksesi, atëherë ky rrjet ka pesë qeliza. Përveç kësaj, nëse të pesë qelizat janë konfiguruar në të njëjtën mënyrë (kanë të njëjtën frekuencë funksionimi, të njëjtën shpejtësi të zhurmës dhe parametra të përgjithshëm sigurie), atëherë një kompjuter personal ose pajisje dore e pajisur me një përshtatës WNIC mund të zhvendoset nga një qelizë. tek një tjetër. Ky proces quhet roaming(roaming).

Si shembull i roaming-ut në një topologji ESS me valë, merrni parasysh një departament universitar që ka vendosur një rrjet me valë që ka pesë pika aksesi të lidhura me qelizat I deri në V.1 Celula I mund t'i përkasë një biblioteke. Qelitë II dhe III mund të mbulojnë zonën e zyrave të mësimdhënies. Slot IV mund të vendoset në zyrën e administratës, dhe slot V mund të vendoset në laboratorin e trajnimit. Nëse të gjitha qelizat janë të konfiguruara njësoj, çdo student, fakultet ose punonjës zyre mund të lëvizë një laptop të pajisur me një përshtatës WNIC nga një qelizë në tjetrën, duke ruajtur ende aksesin në rrjetin e fakultetit. Megjithëse standardi 802.11 nuk ofron një specifikim për një protokoll roaming, prodhuesit me valë kanë zhvilluar një protokoll të tillë të quajtur Inter- Qasja Pika Protokolli (IAPP), i cili në thelb plotëson këtë standard. IAPP lejon një stacion celular të lëvizë midis qelizave pa humbur lidhjen e rrjetit. Për të siguruar komunikime me roaming IAPP, ne përmbledhim protokollet UDP dhe IP.

shënim

Siç e dini tashmë nga kapitujt 6, Protokolli i të dhënave të përdoruesit (UDP) është një protokoll pa lidhje që mund të përdoret në lidhje me IP në vend të TCP, i cili është një protokoll i orientuar drejt lidhjes.

Protokolli IAPP lejon që pikat ekzistuese të aksesit të njoftohen për një pajisje të re që lidhet me rrjetin, dhe gjithashtu lejon pikat e hyrjes ngjitur të shkëmbejnë informacionin e konfigurimit me njëra-tjetrën. Përveç kësaj, protokolli lejon që disa pika aksesi që komunikojnë me stacionin celular të transmetojnë automatikisht informacionin rreth lidhjes origjinale (duke përfshirë çdo të dhënë në pritje për t'u dërguar në një pikë tjetër aksesi në rastet kur stacioni celular lëviz nga qeliza e shërbyer nga pika e parë e hyrjes në qelizë, e lidhur me pikën e dytë të hyrjes.

Teknologjitë alternative të rrjetit radio

Teknologjitë më të zakonshme të komunikimit me valë radio përfshijnë teknologjitë alternative të mëposhtme për standardin IEEE 802.11:

HomeRF Shared Wireless Access Protocol (SWAP).

Çdo teknologji e listuar është një specifikim me valë dhe mbështetet nga shitës të veçantë. Të gjitha këto teknologji diskutohen në seksionet e mëposhtme.

Bluetooth

Bluetooth – është një teknologji komunikimi me valë e përshkruar nga Grupi i Interesit Special të Bluetooth. Kjo teknologji ka tërhequr vëmendjen e prodhuesve si 3Com, Agere, IBM, Intel, Lucent, Microsoft, Motorola, Nokia dhe Toshiba. Ai përdor kërcimin e frekuencës në brezin 2,4 GHz (2,4–2,4835 GHz) të caktuar nga FCC për komunikime të palicensuara ISM2. Metoda e kërcimit të frekuencës përfshin ndryshimin e frekuencës së bartësit (zgjidhet një nga 79 frekuencat) për çdo paketë të transmetuar. Avantazhi i kësaj metode është zvogëlimi i gjasave të ndërhyrjeve të ndërsjella në rastet e funksionimit të njëkohshëm të disa pajisjeve.

Kur përdorni komunikime me shumë vat, teknologjia Bluetooth lejon transmetimin e të dhënave në distanca deri në 100 m, por në praktikë shumica e pajisjeve Bluetooth funksionojnë në një distancë deri në 9 m. Zakonisht, përdoren komunikime asinkrone me një shpejtësi prej 57.6 ose 721 kbps. . Pajisjet Bluetooth që ofrojnë komunikime sinkron funksionojnë me 432,6 Kbps, por pajisje të tilla janë më pak të zakonshme.

Përdor teknologjinë Bluetooth kohëzgjatje duplekskanalizimi(Dypleksimi i ndarjes së kohës, TDD), në të cilin paketat dërgohen në drejtime të kundërta duke përdorur lojëra kohore. Një cikël transmetimi mund të përdorë deri në pesë slota të ndryshme kohore, në mënyrë që paketat të mund të transmetohen dhe merren njëkohësisht. Ky proces është i ngjashëm me komunikimet dupleks. Deri në shtatë pajisje Bluetooth mund të komunikojnë në të njëjtën kohë (disa prodhues pretendojnë se teknologjia e tyre mund të lidhet me tetë pajisje, por kjo nuk i plotëson specifikimet). Kur pajisjet shkëmbejnë informacion, njëri prej tyre zgjidhet automatikisht si master. Kjo pajisje përcakton funksionet e kontrollit (të tilla si sinkronizimi i hapësirës kohore dhe kontrolli i përcjelljes). Në të gjitha aspektet e tjera, komunikimet Bluetooth i ngjajnë një rrjeti peer-to-peer.

Këshilla

Mësoni më shumë rreth teknologjisë Bluetooth në faqen zyrtare të internetit në www. bluetooth. com. Plotësoni praktikën 9-7, e cila prezanton uebsajtin Bluetooth, i cili përshkruan aplikacionet Blue-tooth për komunikim pa tel me aksesueshmëri.

HiperLAN

Teknologjia HiperLANështë zhvilluar në Evropë dhe aktualisht është në një version të dytë të quajtur HiperLAN2. Kjo teknologji përdor brezin 5 GHz dhe ofron shpejtësi të dhënash deri në 54 Mbps. Përveç shpejtësisë, HiperLAN2 përfiton edhe nga pajtueshmëria e komunikimit me Ethernet dhe ATM.

Mbështet teknologjia HiperLAN2 Të dhënat Enkriptimi Standard (DES) – një standard i enkriptimit të të dhënave i zhvilluar nga Instituti Kombëtar i Standardeve dhe Teknologjisë (NIST) dhe ANSI. Ai përdor një çelës kriptimi publik që mund të shihet nga të gjitha stacionet e rrjetit, si dhe një privat. çelësi (privat) i caktuar vetëm për stacionet transmetuese dhe marrëse. Të dy çelësat kërkohen për të deshifruar të dhënat.

Teknologjia HiperLAN2 ofron cilësi shërbimi (QoS) duke ofruar një nivel të garantuar komunikimi për klasa të ndryshme shërbimi (për shembull, zë ose video). Kjo është e mundur për shkak të faktit se pikat e hyrjes kontrollohen në mënyrë qendrore nga wireless! komunikimet dhe caktoni të gjitha seancat e transmetimit të informacionit.

HiperLAN2 funksionon në dy mënyra. Modaliteti i drejtpërdrejtë (directlmode) është një topologji peer-to-peer (e ngjashme me topologjinë 1B58 në rrjetet 802.11) që gjenerohet vetëm nga stacionet komunikuese. Një mënyrë tjetër quhet modaliteti i centralizuar sepse zbatohet në rrjete të mëdha ku ka pika aksesi që përqendrojnë dhe kontrollojnë trafikun e rrjetit. Metoda e komunikimit për të dy mënyrat është Time Division Duplex (TDD), e njëjta teknologji e përdorur në Bluetooth.

Këshilla

Për një vështrim më të afërt të HiperLAN2, vizitoni faqen e internetit www. hiperiane2. com.

Protokolli i qasjes pa tela të përbashkët HomeRF (SWAP)(HomeRF Wireless Sharing Protocol) është një teknologji e mbështetur nga kompani të tilla si Motorola, National Semiconductor, Proxim dhe Siemens. Kjo

teknologjia funksionon në brezin 2.4 GHz dhe siguron shpejtësi rrjeti deri në 10 Mbps. Ai përdor CSMA / CA si një metodë aksesi (si standardi 802.11) dhe është menduar për rrjetet shtëpiake, ku transmetohen të dhëna, zëri, imazhe video, transmetime multimediale dhe informacione të tjera.

Një shembull i një përdorimi tipik të teknologjisë HomeRF SWAP është një rrjet me valë që lidh shumë kompjuterë personalë dhe u siguron atyre akses në internet. Një fushë tjetër e aplikimit është zbatimi i lidhjeve me valë për qendrat argëtuese (për shembull, për të komunikuar me njëri-tjetrin disa televizorë dhe stereo). Rrjeti HomeRF SWAP mund të lidhë shumë telefona së bashku. Mund të përdoret gjithashtu për të siguruar komunikim midis pajisjeve të kontrollit të shtëpisë (ndriçimi, kondicionerët, njësitë e kuzhinës, etj.). Për siguri, rrjetet HomeRF SWAP përdorin enkriptimin e të dhënave 128-bit dhe ID-të e rrjetit 24-bit.

Në kohën e këtij shkrimi, teknologjia HomeRF SWAPS ishte në zhvillim e sipër, duke ofruar komunikime me një shpejtësi prej 25 Mbps. Krijuesit e kësaj teknologjie po përpiqen ta integrojnë atë në televizorë dhe serverë mediatikë në mënyrë që të zgjerojnë aftësitë e sistemeve komplekse video.

(Këshilla)

Mund të mësoni më shumë rreth HomeRF SWAP në faqen e internetit www. homerf. org.

Teknologjitë e rrjetit duke përdorurrrezatimi infra të kuqe

Rrezatimi infra i kuq (IR) (infrakuq) mund të përdoret si një mjet transmetimi për komunikimet në rrjet. Ju jeni njohur me këtë teknologji me telekomandat e televizorit dhe stereo. Rrezatimi IR është një sinjal elektromagnetik, i ngjashëm me valët e radios, por frekuenca e tij është më afër gamës së valëve elektromagnetike të dukshme, të quajtur dritë e dukshme.

Rrezatimi infra i kuq mund të udhëtojë ose në një drejtim ose në të gjitha drejtimet, me një diodë që lëshon dritë (LED) për transmetim dhe një fotodiodë për marrjen. Rrezatimi IR i përket shtresës fizike, frekuenca e tij është 100 GHz - 1000 THz (terahertz), dhe gjatësia e valës elektromagnetike është në intervalin nga 700 në 1000 nanometra (nm, 10 ~ 9).

Ashtu si valët e radios, rrezatimi infra i kuq mund të jetë një zgjidhje e lirë kur kablloja është e pamundur ose kur ka përdorues celularë. Avantazhi i tij është se është e vështirë të përgjohet sinjali i PC-së pa u vënë re. Një avantazh tjetër është rezistenca e sinjalit ICC ndaj ndërhyrjeve radio dhe elektromagnetike. Megjithatë, ky mjedis komunikimi ka edhe një sërë disavantazhesh domethënëse. Së pari, me komunikimet e drejtuara, shkalla e transferimit të të dhënave nuk kalon 16 Mbit / s, dhe me komunikimet gjithëdrejtuese, kjo vlerë është më pak se 1 Mbit / s. Së dyti, rrezatimi IR nuk kalon nëpër mure, gjë që është e lehtë për t'u verifikuar duke u përpjekur të kontrolloni televizorin me një telekomandë nga një dhomë tjetër. Nga ana tjetër, ky disavantazh kthehet në një avantazh, pasi për shkak të zonës së kufizuar të shpërndarjes, komunikimet duke përdorur sinjale infra të kuqe bëhen më të sigurta. Së treti, komunikimi infra të kuqe mund të ndërhyhet nga ato të forta.

Këshilla

Teknologjitë infra të kuqe mund të përdorin pikat e hyrjes për të zgjeruar zonën e punës dhe për të krijuar rrjete të mëdha.

Kur transmetoni informacion duke përdorur rrezatim infra të kuq të shpërndarë, sinjali infra i kuq i dërguar reflektohet nga tavani, siç tregohet në Fig. 9.6. Për komunikime të tilla, ekziston standardi IEEE 802, i cili parashikon funksionimin në një distancë prej 9 deri në 18 m, në varësi të lartësisë së tavanit (sa më i lartë të jetë tavani, aq më e vogël është zona e mbulimit të rrjetit). Për rrezatimin infra të kuq të shpërndarë, ky standard specifikon shpejtësitë e të dhënave prej 1 dhe 2 Mbps. Gjatësitë e valëve të sinjalit IR të shpërndarë të përdorur në standardin 802.11R janë në intervalin 850-950 nm (nga të gjithë diapazonin IR 700-1000 nm). Për krahasim, drita e dukshme ka një gamë gjatësi vale prej afërsisht 400-700 Megahertz. Fuqia maksimale e sinjalit të rrezatuar optik sipas standardit 802.11R është 2 W.

Këshilla

Megjithëse sinjalet infra të kuqe të shpërndara nuk janë të ndjeshme ndaj interferencave radio dhe elektromagnetike, dritaret në ndërtesa mund të shkaktojnë interferencë sepse këto sinjale janë të ndjeshme ndaj burimeve të forta të dritës. Merrni parasysh praninë e dritareve kur dizajnoni një rrjet pa tel duke përdorur rrezatim të humbur infra të kuqe.

Quhet metoda e sinjalizimit e përdorur nga standardi IEEE 802.11R modulimi i fazës së pulsit(Modulimi i pozicionit të pulsit, PPM). Sipas kësaj metode, vlera binare e një sinjali shoqërohet me vendndodhjen e pulsit në një grup pozicionesh të mundshme në spektrin elektromagnetik. Për komunikimet me 1 Mbps, standardi 802.11R ofron gjashtëmbëdhjetë pozicione të mundshme të impulsit (16-PPM), ku secili pozicion përfaqëson katër bit. Me komunikime në 2 Mbit / s, çdo impuls përfaqëson dy shifra, dhe ka vetëm katër pozicione të mundshme të pulsit (4-PPM). Një impuls në një pozicion të caktuar tregon se një vlerë është e pranishme, dhe mungesa e një impulsi do të thotë se nuk ka vlerë. PPM është një teknikë e kodimit të karaktereve që i ngjan kodimit binar në atë që përdor vetëm një dhe zero.

Teknologjitë e rrjetit të mikrovalëve

Sistemet me mikrovalë funksionojnë në dy mënyra. Kanalet tokësore të mikrovalës transmetojnë sinjale ndërmjet dy antenave parabolike të drejtuara në formë pjate (Figura 9.7). Komunikime të tilla funksionojnë në brezat e frekuencave 4-6 GHz dhe 21-23 GHz dhe kërkojnë që operatori të marrë një licencë nga Komisioni Federal i Komunikimeve (FCC).

Sistemet mikrovalore satelitore transmetojnë një sinjal ndërmjet tre antenave, njëra prej të cilave ndodhet në një satelit të Tokës (Figura 9.8). Satelitët në sisteme të tilla janë në orbita gjeosinkrone 35,000 km mbi Tokë. Që një organizatë të përdorë një teknologji të tillë komunikimi, ajo duhet ose të lëshojë një satelit ose të marrë me qira një kanal nga një kompani që ofron shërbime të tilla. Për shkak të distancave të gjata, vonesat e transmetimit janë 0,5 deri në 5 sekonda. Komunikimet kryhen në intervalin e frekuencës 11-14 GHz, të cilat kërkojnë licencim.

Ashtu si mediat e tjera me valë, teknologjia e mikrovalës përdoret kur kablloja është shumë e shtrenjtë ose kur kablloja nuk është e mundur. Kanalet e mikrovalëve me bazë tokësore mund të jenë një zgjidhje e mirë kur vendosni komunikime midis dy ndërtesave të mëdha në një qytet. Sistemet e komunikimit satelitor janë mënyra e vetme e mundshme për lidhjen e rrjeteve të vendosura në vende të ndryshme ose në kontinente të ndryshme, por kjo zgjidhje është shumë e shtrenjtë.

Komunikimet me mikrovalë kanë një gjerësi brezi teorik deri në 720 Mbit / s dhe më të lartë, por në praktikë, shpejtësitë aktualisht janë zakonisht në intervalin 1-10 Mbit / s. Sistemet e komunikimit me mikrovalë kanë disa kufizime. Ato janë të shtrenjta dhe të vështira për t'u vendosur dhe funksionuar. Komunikimet me mikrovalë mund të degradohen nga kushtet atmosferike, shiu, bora, mjegulla dhe ndërhyrja e radios. Për më tepër, sinjali i mikrovalës mund të përgjohet, prandaj, kur përdorni këtë mjet transmetimi, mjetet e vërtetimit dhe enkriptimit janë veçanërisht të rëndësishme.

Bazuar në rrjete pa telasatelitët me tokë të ulët

Orbitat e satelitëve të komunikimit janë afërsisht 30,000 km mbi Tokë. Për shkak të distancës së madhe të këtyre satelitëve dhe shqetësimeve në atmosferën e sipërme, mund të ndodhin vonesa në transmetimin e sinjalit, të cilat janë të papranueshme për komunikimet me kërkesa të larta për këtë parametër komunikimi (përfshirë transmetimin e të dhënave binare dhe multimedia).

Aktualisht janë duke u zhvilluar disa kompani me orbitë të ulëtsatelitët(Sateliti Low Earth Orbiting (LEO)), orbitat e të cilit duhet të jenë midis 700 dhe 1600 km nga sipërfaqja e Tokës, gjë që duhet të përshpejtojë transmetimin e sinjalit në dy drejtime. Për shkak të orbitës së tyre më të ulët, satelitët LEO mbulojnë zona më të vogla, dhe për këtë arsye, për të mbuluar plotësisht sipërfaqen e planetit, nevojiten rreth tridhjetë satelitë LEO. Teledesic, Motorola dhe Boeing aktualisht po zhvillojnë një rrjet satelitësh të tillë që do ta bëjnë internetin dhe shërbime të tjera WAN të disponueshme kudo në botë. Përdoruesit ndërveprojnë me satelitët LEO duke përdorur antena speciale dhe pajisje për dekodimin e sinjalit. Duke filluar nga viti 2005, satelitët LEO mund të përdoren në fushat e mëposhtme:

· Transmetimi i komunikimeve në internet; realizimi i videokonferencave në mbarë planetin;

· të mësuarit në distancë;

· Komunikime të tjera (transmetimi i zërit, video dhe të dhënave).

Shpejtësitë e komunikimit të bazuara në satelitët LEO pritet të variojnë nga 128 Kbps në 100 Mbps për rrjedhat e sipërme (në satelit) dhe deri në

720 Mbps në rrjedhën e poshtme (nga sateliti). Satelitët LEO përdorin frekuenca ultra të larta të miratuara nga FCC në Shtetet e Bashkuara dhe organizata të ngjashme në pjesë të ndryshme të botës. Spektri elektromagnetik i komunikimeve duke përdorur satelitët LEO miratohet gjithashtu nga ITU. Frekuencat e funksionimit janë në intervalin 28,6-29,1 GHz për lidhjet ngjitëse dhe 18,8-19,3 GHz për. kanalet e poshtme. Kur ky rrjet të fillojë (arkitektura e rrjetit tregohet në figurën 9.9), një menaxher projekti nga, për shembull, Bostoni do të jetë në gjendje të bëjë videokonferencë ose të shkëmbejë binare të rëndësishme me një studiues që jeton në një kasolle malore në Wyoming dhe një pronar ferme blegtorale. nga Argjentina do të jetë në gjendje të aplikojë për të dhëna bujqësore nga rrjeti i Universitetit të Karolinës së Veriut (Kolorado). (Plotësoni praktikën 9-8 për më shumë informacion mbi përdorimin e satelitëve LEO për të ndërtuar rrjete.)

Përmbledhje

1 Teknologjitë moderne të rrjeteve me valë përdorin valë radio, rrezatim infra të kuqe, valë mikrovalore dhe satelitët LEO.

2 Rrjetet me valë bazohen në eksperimentet me komunikimet radio-paketë, të cilat janë kryer prej kohësh nga operatorët e radios.

3 Rrjetet me valë përdoren aktualisht në shumë zona (për shembull, kur është e vështirë të vendosësh rrjete kabllore). Përveç kësaj, rrjete të tilla mund të zvogëlojnë kostot e konfigurimit të rrjetit dhe të mundësojnë komunikimin me kompjuterët celularë.

4 Teknologjitë e radios zakonisht përdorin komunikime të linjës së shikimit që udhëtojnë nga një pikë në tjetrën përgjatë sipërfaqes së Tokës (në vend që të pasqyrojnë sinjalin e radios nga atmosfera e Tokës). Teknologji të tilla përdorin gjithashtu komunikime të spektrit të përhapur, në të cilat valët e radios transmetohen në disa frekuenca ngjitur.

5 Standardi IEEE 802.11 përdoret aktualisht në lloje të ndryshme të rrjeteve radio. Ky standard ka tre komponentë kryesorë: një përshtatës rrjeti me valë (WNIC), një pikë aksesi dhe një antenë. Janë miratuar dy standarde (802.11a dhe 802.11b), të cilat përcaktojnë normat e komunikimit që korrespondojnë me standardin 802.11. Një standard i ri po prezantohet - 802.11g, i cili është një zgjerim i standardit 802.11b.

6 Alternativat e zakonshme të 802.11 përfshijnë Bluetooth, HiperLAN dhe HomeFR Shared Wireless Access Protocol.

7 Standardi 802.11R përdor rrezatim infra të kuq të shpërndarë (IR) për të ndërtuar rrjete të vogla, relativisht të sigurta në zyra ose zona pune mjaft të mbyllura.

8 Rrjetet mikrovalore ekzistojnë në dy forma: rrjete të bazuara në kanale mikrovalore tokësore dhe rrjete satelitore. Rrjetet satelitore, natyrisht, mund të jenë shumë të shtrenjta për shkak të kostove të larta të lëshimit të një sateliti në hapësirë.

9 Rrjetet satelitore të Orbitës së Ulët të Tokës (LEO) përdorin një grup satelitësh në orbita shumë të ulëta mbi nivelin e Tokës, duke rezultuar në vonesa dukshëm më të vogla të transmetimit të sinjalit sesa komunikimet satelitore konvencionale. Kur të vendosen satelitët LEO, lidhja e rrjetit do të bëhet e disponueshme kudo në botë.

10 Tabela 9.2 liston avantazhet dhe disavantazhet e komunikimeve në rrjet duke përdorur valët e radios, rrezatimin infra të kuq dhe valët mikrovalore.

Tabela 9.2. Avantazhet dhe disavantazhet e teknologjive të komunikimit me valë

	Valët e radios	Rrezatimi infra të kuqe	Valët e mikrovalës	Satelitë me orbitë të ulët
Dinjiteti	Një alternativë e lirë për kur është e vështirë të zbatohen komunikimet kabllore. Një nga mjetet e zbatimit të telekomunikacionit celular Zakonisht nuk kërkon licencë.	Sinjali është i vështirë të përgjohet pa u vënë re.	Një alternativë e lirë për ato raste kur është e vështirë të zbatohen komunikimet kabllore, veçanërisht në distanca të gjata. Një kanal tokësor me mikrovalë në distanca të gjata mund të rezultojë të jetë më i lirë se linjat e telekomunikacionit me qira	Mund të vendoset mbi Tokë kur krijon një rrjet global. Ata nuk krijojnë vonesa të tilla në transmetimin e sinjalit si satelitët gjeosinkron.
Të metat	Mund të mos plotësojë kërkesat e rrjetit me shpejtësi të lartë. I ndjeshëm ndaj ndërhyrjeve nga rrjetet celulare, burime të radios ushtarake, konvencionale dhe të tjera. I ndjeshëm ndaj ndërhyrjeve që ndodhin natyrshëm.	Mund të mos jetë i përshtatshëm për komunikime me shpejtësi të lartë. I ndjeshëm ndaj ndërhyrjeve nga burimet e jashtme të dritës. Nuk transmetohet përmes mureve. Gama e pajisjeve të ofruara është më e vogël se për llojet e tjera të rrjeteve me valë	Mund të mos jetë i përshtatshëm për komunikime me shpejtësi të lartë Rrugët për instalim dhe funksionim. I ndjeshëm ndaj ndërhyrjeve natyrore (shiu, bora, mjegulla) dhe ndërhyrjet në radio, dhe gjithashtu varet nga gjendja e atmosferës.	Në dispozicion vetëm në 2005

Njeriu është një krijesë dembel. Është shumë më e lehtë për të që të shtypë disa butona ndërsa është ulur në divan sesa të shkojë në kuzhinë dhe të fusë të njëjtat butona në një kazan ose thotë dolli. Kështu u shfaq ndoshta telekomanda arkaike infra të kuqe për televizorët, dhe më pas për pajisjet e tjera - nga stereos tek kondicionerët.

Dhe teknologjitë "të zgjuara" pa tel, në fakt, u shfaqën në pajisjet shtëpiake shumë vite më parë. Dhe në fillim, qëllimi i tyre ishte thjesht utilitar: lavatriçet luksoze Miele mund të përdornin Wi-Fi për të përditësuar firmuerin e tyre dhe për të shtuar programe të reja larëse.

Fuqizimi

Pajisjet shtëpiake të sotme me Wi-Fi përdorin internetin kryesisht për telekomandë (për shembull, për të ndezur një kazan ose për të pirë kafe kur të mbërrini) ose për të shkarkuar receta të reja (në rastin e multigateve ose aparateve të kafesë).

Në përgjithësi, kjo nisje në distancë shkaktoi një gjë të tillë në dukje të egër si një kazan me një "dhëmb blu" (i cili lidhet me një modul kontrolli me një marrës Wi-Fi). Po, ky është kazani më i zakonshëm, i cili ka Bluetooth-in më të vërtetë. Per cfare? Për të filluar nga smartfoni juaj, shkoni në kuzhinë dhe derdhni pak çaj. Dhe nëse në rastin e një aparati kafeje kjo mund të justifikohet disi (kam nisur mullirin e kafesë, blua kokrrat, më pas kafeja u pidh dhe ju vini në kuzhinë për një pije të gatshme), atëherë në rastin e një kazan elektrik duket të paktën i çuditshëm për momentin: ato ziejnë në një minutë, prandaj, në shikim të parë, ky funksion duket si një këmbanat dhe bilbilat e panevojshme. Nga ana tjetër, nëse zieni ujin për ushqimin e foshnjave dhe çajin jeshil, mund të marrë pak kohë dhe më pas Wi-Fi ka kuptim.

Sidoqoftë, ekziston edhe një plus i prekshëm nga teknologjitë e reja: kontrolli i zgjeruar i pajisjeve shtëpiake. Kjo do të thotë, nëse ka shumë funksione, administrimi i tyre nga një panel kontrolli i vogël dhe jo gjithmonë i menduar mirë ndonjëherë është sinqerisht i papërshtatshëm, dhe më pas vjen në shpëtim një smartphone / tabletë, në ekranin e të cilit mund të shfaqet aq funksione sa të doni. Kjo hap mundësi të mëdha për prodhuesit, dhe ata tashmë kanë filluar t'i përdorin ato.

e ardhmja

Idealisht, teknologjia me valë duhet t'i shërbejë një personi në maksimum. Vetë frigoriferi porosit produktet e nevojshme në bazë të një liste me pagesë me kartë (disa tashmë e dinë se si ta bëjnë këtë), diagnostikon veten dhe thërret magjistarin në rast të një problemi (ata tashmë dinë të bëjnë pjesën e parë), monitoron gjendjen e produkteve dhe paralajmëron për skadimin e vlefshmërisë së tyre ... Makina larëse, së bashku me vetë tharësen, do të dozojë pluhurin dhe kondicionerin, do të lajë gjithçka vetë dhe do ta transferojë në seksionin e tharjes për tharje, dhe personit do t'i duhet vetëm të nxjerrë dhe hekuros rrobat e thata.

Në kuzhinë do të vendosen edhe pajisjet elektroshtëpiake me Wi-Fi. Përgatitja e kafesë do të krijojë kafe ose një kazan vetë - çaj me mbërritjen tuaj (ata tashmë munden), do të përgatitet një darkë e shijshme ose mëngjes në tenxhere (ata tashmë e dinë se si, përveç se nuk mund të vendosin asgjë në vetvete), TV do të regjistrojë një program interesant në Discovery dhe do ta shfaqë atë vetëm në momentin e darkës ose mëngjesit (dhe kjo ka qenë gjithashtu e mundur për një kohë të gjatë).

E gjithë kjo duhet të bëhet nën kontrollin e plotë dhe të rreptë të përdoruesit. Kjo do të thotë, në çdo kohë ai mund të shkojë në ndërfaqen e kontrollit dhe të shohë se si po funksionon kazani dhe nëse ka ujë të mjaftueshëm atje. Dhe nëse është e nevojshme, mund ta shtoni (kjo është diçka që pajisjet ende nuk dinë ta bëjnë).

Aplikimi për kontrollin e pajisjeve elektroshtëpiake gjithashtu duhet të unifikohet. Nëse tani secili shitës zhvillon ekosistemin e tij për pajisjet e tij, atëherë në mënyrë ideale të gjitha pajisjet duhet të punojnë në një OS të vetëm nën kontrollin e protokolleve të komunikimit të zhvilluara siç duhet. E cila do të jetë e përshtatshme, me burim të hapur dhe më e rëndësishmja, e sigurt për t'u përdorur.

Është çështja e sigurisë që është e rëndësishme tani. Elementet e një sistemi shtëpie inteligjente sot janë të dobëta në siguri dhe ky është një mjedis ideal për të gjitha llojet e mashtruesve që të depërtojnë drejtpërdrejt në shtëpinë tuaj. Ndërfaqet e kontrollit për pajisjet shtëpiake sot janë gjithashtu shumë të dobëta të mbrojtura, pasi deri më tani sistemet inteligjente të shtëpive nuk janë futur aq shumë në jetën tonë sa që precedentë të lindin në çdo hap.

Çfarë është në treg?

Pajisjet shtëpiake me protokolle të integruara wireless nga Redmond janë aktualisht më të ndryshmet në treg: ky prodhues ishte i pari që filloi prodhimin masiv të pajisjeve me teknologji wireless për telekomandë përmes aplikacionit të pronarit R4S, por me një çmim mjaft të lartë, të justifikuar. vetëm për një artikull të ri. Një disavantazh i madh i të gjitha pajisjeve Wi-Fi Redmond është përmendur më lart: nevoja për të mbajtur një vegël shtesë në shtëpi, e cila do të transmetojë Bluetooth nga pajisja në Wi-Fi të rrjetit shtëpiak (dhe në vijim - kudo). Këto janë multicooker SkyCooker M800S (9 mijë rubla), peshore kuzhine SkyScales 741S (2,5 mijë rubla), një prodhues kafeje me një mulli kafeje të integruar SkyCoffee M1505S (9 mijë rubla), peshore dyshemeje SkyBalance 740S (4,5 mijë rubla) rubla) dhe SkyKettle M170S (7 mijë rubla).

Ka edhe prodhues pak të njohur. Për shembull, shkalla e zgjuar e kuzhinës Bite nga BlueAnatomy për 9 mijë rubla. Ose peshore banjoje Fitbit Aria Smart Scale me një çmim mesatar prej 12 mijë rubla. Kazanët me Wi-Fi prodhohen gjithashtu nga Polaris: modeli PWK 1792 CGL me 12 (!) programe të vlimit të ujit për 6,5 mijë rubla.

Dhe aparati i kafesë Philips Saeco GranBaristo Avanti HD8969 për 170 mijë rubla me Bluetooth është aerobatikë edhe me pastrim plotësisht automatik. Dhe nga rruga, ky është pikërisht rasti kur e gjithë pasuria e funksionalitetit përqendrohet në një aplikacion për një tabletë (për një smartphone, ekrani do të jetë shumë i vogël).

Furrat me Wi-Fi në tregun rus tani prezantohen nga Gorenje, por çmimi i tyre prej 80-100 mijë rubla nuk është më aspak i lumtur dhe mundësia e shkarkimit të recetave të reja nuk kushton fare para.

Sistemet e ndarjes me Wi-Fi nuk janë më një gjë e rrallë: ekzistojnë të dy modelet nga Timberk me një gamë të gjerë çmimesh nga 16 deri në 60 mijë rubla të serive TIM dhe STORM AC, si dhe module që plotësojnë funksionalitetin e kondicionerëve konvencionalë nga Haier ose Fujitsu.

Por në segmentin multicooker, gjithçka është shumë më interesante: disa prej tyre madje dinë të shkarkojnë receta të reja përmes Internetit. Në tregun rus, ekzistojnë kryesisht modeli i lartpërmendur nga Redmond dhe multicooker nga Polaris: është në shumës, pasi ka pothuajse një duzinë prej tyre në rangun e çmimeve nga 9 në 19 mijë rubla.

Mund të bëni pa të?

Sigurisht, ju mund të bëni pa Wi-Fi dhe Bluetooth në pajisjet shtëpiake. Gjyshet dhe tenxheret tona u varën në zjarr për të vluar ujin, por ata as në ëndërr nuk kishin ëndërruar për shumë tenxhere. Kuptimi i kësaj risie është mjaft i dukshëm, si dhe përparimi teknologjik në përgjithësi: t'ia lehtësosh jetën një personi në mënyrë që të ketë më shumë kohë për aktivitete më të këndshme sesa gatimi, zierja e kafesë, pjekja dhe punët e tjera të përditshme të shtëpisë. Fshesë me korrent robotik, përsëri, mund ta bëjnë këtë jetë më të lehtë.

Nga ana tjetër, ka edhe më shumë probleme. Rrjetet sociale u shpikën për komunikim të menjëhershëm pa përdorur telefona - dhe njerëzit pothuajse ndaluan së komunikuari me njëri-tjetrin drejtpërdrejt. Ne kemi futur një fshesë me korrent robotik në ekosistemin e "shtëpisë së zgjuar" - por pastrimi i lagësht i dyshemesë është ende i rëndësishëm dhe blerja e një risie tjetër - një leckë me avull - nuk e zgjidh plotësisht problemin, por thjesht ofron një mënyrë tjetër për këtë zgjidhje. Lavastovilja duket se eliminon nevojën për të larë me dorë enët dhe madje kursen ujë - por duhet të ketë shumë pjata (një pjatalarëse mesatare është projektuar për 8-10 grupe enësh për një ngarkesë të plotë), plus lavamani do të ketë akoma të përdoret për të larë mbeturinat e ushqimit.

Kësaj mund t'i shtojmë faktin se teknologjia me teknologjinë wireless sot tashmë po e ndërlikon jetën. Për shembull, seria e lartpërmendur Redmond R4S (Gati për Sky!) e pajisjeve të kuzhinës me valë, në vend që të lidhet me një ruter të rregullt në shtëpi nëpërmjet 802.11, lidhet me një vegël tjetër si tablet ose smartphone nëpërmjet Bluetooth (d.m.th., duhet të keni një smartphone ose tablet i shtrirë në shtëpi gjatë gjithë kohës) ), është vendosur një program kontrolli dhe ai tashmë komunikon me përdoruesin dhe ju lejon të kontrolloni kazanin dhe aparatin e kafesë. Pse ishte e nevojshme të përfundonte kështu nuk është plotësisht e qartë. Ndoshta sepse moduli Wi-Fi në secilën pajisje mund t'i kishte bërë ato më të shtrenjta. Por kjo nuk ka gjasa, pasi modulet në të vërtetë kushtojnë një qindarkë: por fakti që ato mund të komplikojnë në parim pjesën e softuerit ose harduerit - mund të jetë. Dhe nuk ka gjasa të gabojmë shumë nëse supozojmë se futja e Bluetooth / Wi-Fi në pajisje do të sjellë akoma shumë surpriza të tjera. Për më tepër, çmimi për ta është ende shumë i lartë: është e qartë se ai përfshin jo vetëm çmimin e një moduli Wi-Fi / Bluetooth qindarkë, por edhe punën e inxhinierëve dhe programuesve.

Përgjigja e pyetjes "të blesh apo jo" sot mund të jetë si më poshtë: ka më shumë gjasa jo sesa po. Po, tani ka ende njëfarë "wow-efekti" nga fakti që mund t'i bëni vetes kafe ndërsa jeni shtrirë në shtrat. Natyrisht, është i përshtatshëm për të nisur multicooker nga puna në mënyrë që të hani darkë menjëherë pas kthimit. Por "sëmundje të ndryshme të fëmijërisë" si një numër i tepërt i pajisjeve në pajisjet Redmond SkyCooker sapo kanë filluar të shfaqen dhe meqenëse segmenti sapo ka filluar të zhvillohet, ato do të vazhdojnë të rriten.

Elektronika është në qendër të pothuajse të gjithë komunikimit. Gjithçka filloi me shpikjen e telegrafit në 1845, e ndjekur nga telefoni në 1876. Komunikimi është përmirësuar vazhdimisht, dhe përparimi i fundit në elektronikë ka vendosur një fazë të re në zhvillimin e komunikimeve. Sot komunikimi me valë ka arritur një nivel të ri dhe ka zënë me besim pjesën dominuese të tregut të komunikimit. Dhe një rritje e re pritet në sektorin e komunikimit me valë falë infrastrukturës celulare në zhvillim si dhe teknologjive moderne si p.sh. Në këtë artikull, ne do të shohim teknologjitë më premtuese për të ardhmen e afërt.

Statusi 4G

4G në anglisht do të thotë Long Term Evolution (LTE). LTE është teknologjia OFDM që është struktura dominuese e sistemit të komunikimit celular sot. Sistemet 2G dhe 3G ekzistojnë ende, megjithëse prezantimi i 4G filloi në 2011-2012 Sot, LTE është kryesisht tregtohet nga operatorët kryesorë në SHBA, Azi dhe Evropë dhe ende nuk është përfunduar. LTE ka fituar një popullaritet të jashtëzakonshëm midis pronarëve të telefonave inteligjentë pasi nivelet e larta të të dhënave kanë hapur mundësi të tilla si transmetimi i videos për shikim efikas të filmit. më pak, nuk është aq i përsosur.

Edhe pse LTE premtoi shpejtësi shkarkimi deri në 100 Mbps, kjo nuk është arritur në praktikë. Mund të arrihen shpejtësi deri në 40 ose 50 Mbps, por vetëm në kushte të veçanta. Me një numër minimal lidhjesh dhe trafik minimal, këto shpejtësi mund të arrihen rrallë. Normat më të mundshme të të dhënave janë në intervalin 10-15 Mbit / s. Gjatë orëve të pikut, shpejtësia bie në disa Mbps. Sigurisht, kjo nuk e bën zbatimin e 4G një dështim, do të thotë se potenciali i tij nuk është realizuar ende plotësisht.

Një nga arsyet pse 4G nuk ofron shpejtësinë e deklaruar është shumë konsumatorë. Nëse përdoret shumë, shkalla e transferimit të të dhënave do të ulet ndjeshëm.

Megjithatë, ka shpresë se kjo mund të korrigjohet. Shumica e operatorëve që ofrojnë shërbime 4G nuk e kanë zbatuar ende teknologjinë LTE-Advanced, një përmirësim që premton të rrisë shpejtësinë e transferimit të të dhënave. LTE-Advanced përdor grumbullimin e operatorit celular (CA) për të rritur shpejtësinë. "Grumbullimi i operatorit" i referohet grumbullimit të gjerësisë së brezit standard LTE deri në 20 MHz në pjesë 40 MHz, 80 MHz ose 100 MHz për të rritur xhiron. LTE-Advanced ka gjithashtu një konfigurim MIMO 8 x ​​8. Mbështetja për këtë veçori hap mundësinë për rritje të shpejtësisë së të dhënave deri në 1 Gbps.

LTE-CA njihet gjithashtu si LTE-Advanced Pro ose 4.5G LTE. Këto kombinime teknologjike përcaktohen nga Grupi i Zhvillimit të Standardeve 3GPP në Publikimin 13. Kjo përfshin grumbullimin e operatorëve si dhe Aksesin e Ndihmuar të Licencuar (LAA), një metodë që përdor LTE mbi spektrin Wi-Fi të palicensuar 5 GHz. Po ashtu, po shpërndan grumbullimin e lidhjeve LTE-Wi-Fi (LWA) dhe lidhjen e dyfishtë, duke lejuar që telefoni inteligjent të flasë si me një pikë të nxehtë të vogël ashtu edhe me një pikë të nxehtë Wi-Fi në të njëjtën kohë. Ka shumë detaje në këtë implementim që nuk do t'i mbulojmë, por qëllimi i përgjithshëm është të zgjasim jetëgjatësinë e LTE duke reduktuar vonesën dhe duke rritur shkallën e transferimit të të dhënave në 1 Gbps.

Por kjo nuk është e gjitha. LTE do të jetë në gjendje të ofrojë performancë më të mirë pasi operatorët fillojnë të thjeshtojnë strategjinë e tyre me qeliza më të vogla, duke siguruar tarifa më të larta të të dhënave për më shumë abonentë. Qelizat e vogla janë thjesht stacione bazë celulare në miniaturë që mund të instalohen kudo për të mbushur boshllëqet e mbulimit të makrocelulave, duke shtuar performancën aty ku nevojitet.

Një mënyrë tjetër për të përmirësuar produktivitetin është duke përdorur Wi-Fi. Kjo metodë siguron shkarkime të shpejta në pikën më të afërt Wi-Fi kur është e disponueshme. Vetëm disa operatorë e kanë vënë në dispozicion këtë, por shumica po konsiderojnë një përmirësim LTE të quajtur LTE-U (U për të palicencuar). Kjo është një metodë e ngjashme me LAA, e cila përdor brezin e palicensuar 5 GHz për shkarkime të shpejta kur rrjeti nuk mund të përballojë ngarkesën. Kjo krijon një konflikt spektri me këtë të fundit, i cili përdor brezin 5 GHz. Janë zhvilluar disa kompromise për ta arritur këtë.

Siç mund ta shohim, potenciali i 4G ende nuk është zbuluar plotësisht. Në vitet e ardhshme, të gjitha ose shumica e këtyre përmirësimeve do të zbatohen. Vlen të përmendet se prodhuesit e smartfonëve do të bëjnë gjithashtu ndryshime harduerike ose softuerike për të përmirësuar performancën LTE. Këto përmirësime ka të ngjarë të ndodhin kur të fillojë miratimi masiv i standardit 5G.

Zbulimi i 5G

Nuk ka ende 5G si i tillë. Pra, është shumë herët për të bërë një deklaratë me zë të lartë për "një standard absolutisht të ri të aftë për të ndryshuar qasjen ndaj transmetimit të informacionit pa tel". Megjithëse, disa ISP tashmë kanë filluar të debatojnë se kush do të jetë i pari që do të zbatojë standardin 5G. Por ia vlen të kujtojmë polemika mbi 4G në vitet e fundit. Në fund të fundit, nuk ka ende 4G të vërtetë (LTE-A). Sidoqoftë, puna në 5G është në lëvizje të plotë.

Projekti i Partneritetit të Gjeneratës së Tretë (3GPP) po punon në standardin 5G, i cili pritet të dalë në treg në vitet e ardhshme. Unioni Ndërkombëtar i Telekomunikacionit (ITU), i cili do të "bekojë" dhe administrojë standardin, thotë se 5G më në fund duhet të jetë në dispozicion deri në vitin 2020. Megjithatë, disa versione të hershme të standardit 5G do të shfaqen ende në konkurrencën midis ofruesve. Disa kërkesa për 5G do të shfaqen që në 2017-2018 në një formë ose në një tjetër. Zbatimi i plotë i 5G nuk do të jetë një detyrë e lehtë. Një sistem i tillë do të ishte një nga rrjetet pa tela më komplekse, nëse jo më komplekse. Shpërndarja e plotë e tij pritet deri në vitin 2022.

Arsyeja pas adoptimit të 5G është të kapërcehen kufizimet e 4G dhe të shtohen aftësi për aplikacione të reja. Kufijtë e 4G janë kryesisht gjerësia e brezit të abonentëve dhe tarifat e kufizuara të të dhënave. Rrjetet celulare tashmë janë zhvendosur nga teknologjia e zërit në qendrat e të dhënave, por nevojiten përmirësime të mëtejshme të performancës në të ardhmen.

Për më tepër, pritet një bum i aplikacioneve të reja. Këto përfshijnë videon HD 4K, realitetin virtual, Internetin e Gjërave (IoT) dhe arkitekturën makinë-me-makinë (M2M). Shumë ende parashikojnë 20 deri në 50 miliardë pajisje në internet, shumë prej të cilave do të lidhen me internetin përmes celularit. Ndërsa shumica e pajisjeve IoT dhe M2M funksionojnë me shpejtësi të ulët të të dhënave, interneti me shpejtësi të lartë kërkohet për të punuar me të dhënat e transmetimit (video). Aplikacione të tjera të mundshme që do të përdorin standardin 5G mund të jenë qytetet inteligjente dhe komunikimet për sigurinë e transportit rrugor.

5G ka të ngjarë të jetë më revolucionar sesa evolucionar. Kjo do të përfshijë krijimin e një arkitekture të re rrjeti që do të mbivendoset me rrjetin 4G. Rrjeti i ri do të përdorë qeliza të vogla të shpërndara me kanal kthimi me fibër ose milimetër dhe gjithashtu do të jetë ekonomik, jo i paqëndrueshëm dhe lehtësisht i shkallëzueshëm. Plus, do të ketë më shumë softuer sesa harduer në rrjetet 5G. Do të përdoren gjithashtu teknikat e rrjeteve softuerike (SDN), virtualizimi i funksioneve të rrjetit (NFV), rrjetet vetëorganizuese (SON).

Ekzistojnë gjithashtu disa veçori të tjera kryesore:

• Përdorimi i valëve milimetrike. Versionet e para të 5G mund të përdorin brezat 3.5 GHz dhe 5 GHz. Opsionet e frekuencës nga 14 GHz në 79 GHz gjithashtu janë duke u shqyrtuar. Versioni përfundimtar ende nuk është përzgjedhur, por FCC thotë se zgjedhja do të bëhet së shpejti. Testimi kryhet në 24, 28, 37 dhe 73 GHz.
• Janë marrë në konsideratë skemat e reja të modulimit. Shumica e tyre janë disa variante të OFDM. Dy ose më shumë skema mund të përcaktohen në standard për aplikacione të ndryshme.
• Hyrja e shumëfishtë Dalja e shumëfishtë (MIMO) do të përfshihet në një formë për rritjen e diapazonit, shpejtësisë së të dhënave dhe besueshmërisë së lidhjes.
• Antenat do të kenë vargje me faza me formim të rrezeve adaptive dhe drejtim.
• Vonesa më e ulët është qëllimi kryesor. Më pak se 5 ms është specifikuar, por më pak se 1 ms është objektivi.
• Shpejtësia e të dhënave nga 1 Gbps në 10 Gbps priten në gjerësi brezi prej 500 MHz ose 1 GHz.
• Mikroqarqet do të bëhen nga arsenid galium, silikon-germanium dhe disa CMOS.

Një nga sfidat më të mëdha në adoptimin e 5G pritet të jetë integrimi i këtij standardi në telefonat celularë. Telefonat inteligjentë modernë janë tashmë plot me transmetues dhe marrës të ndryshëm, dhe me 5G ata do të bëhen edhe më të komplikuar. A është i nevojshëm ky lloj integrimi?

Rruga e zhvillimit të Wi-Fi

Së bashku me komunikimin celular, ekziston një nga rrjetet më të njohura pa tel - Wi-Fi. Për shembull, Wi-Fi është një nga "shërbimet" tona të preferuara. Mezi presim të jemi të lidhur me një rrjet Wi-Fi pothuajse kudo dhe shumicën e kohës kemi akses. Ashtu si teknologjitë më të njohura pa tel, ajo është vazhdimisht në zhvillim e sipër. Versioni i fundit i lëshuar quhet 802.11ac dhe ofron shpejtësi deri në 1.3 Gbps në brezin e palicensuar 5 GHz. Ekziston gjithashtu një kërkim për aplikacione për standardin 802.11ad me një frekuencë ultra të lartë prej 60 GHz (57-64 GHz). Është një teknologji e provuar dhe me kosto efektive, por kush dëshiron shpejtësi 3 deri në 7 Gbps deri në 10 metra larg?

Për momentin, ka disa projekte për zhvillimin e standardit 802.11. Këtu janë disa nga ato kryesore:

• 11af është një version Wi-Fi në brezat e bardhë të diapazonit të televizorit (54 deri në 695 MHz). Të dhënat transmetohen në gjerësi bande lokale 6- (ose 8) MHz, të cilat nuk janë të zëna. Shkalla e transferimit të të dhënave deri në 26 Mbps është e mundur. I referuar ndonjëherë si White-Fi, apeli kryesor i 11af është se ka shumë kilometra rreze në frekuenca të ulëta dhe nuk ka vijë shikimi (NLOS) (funksionon vetëm në zona të hapura). Ky version i Wi-Fi nuk është ende në përdorim, por ka potencial për aplikacione IoT.
• 11ah - i caktuar HaLow, është një tjetër variant Wi-Fi që përdor brezin e palicensuar ISM 902-928 MHz. Është një shërbim me fuqi të ulët, me shpejtësi të ulët (qindra kbps) me një distancë deri në një kilometër. Qëllimi është aplikimi në IoT.
• 11ax - 11ax është një përmirësim në 11ac. Mund të përdoret në brezat 2.4 dhe 5 GHz, por me shumë mundësi do të funksionojë në brezin 5 GHz vetëm për të përdorur gjerësinë e brezit 80 ose 160 MHz. Së bashku me 4 x 4 MIMO dhe OFDA / OFDMA, priten shpejtësi maksimale të të dhënave deri në 10 Gbps. Nuk do të ketë ratifikim përfundimtar deri në vitin 2019, megjithëse versionet paraprake ka të ngjarë të jenë të plota.
• 11ay është një zgjatje e standardit 11ad. Ai do të përdorë një brez frekuence 60 GHz dhe objektivi është të paktën 20 Gbps shpejtësi të dhënash. Një synim tjetër është të zgjerohet diapazoni deri në 100 metra në mënyrë që të ketë më shumë aplikacione si trafiku i kthimit për shërbime të tjera. Ky standard nuk pritet të dalë në 2017.

Rrjetet pa tela për IoT dhe M2M

Wireless është padyshim e ardhmja e Internetit të Gjërave (IoT) dhe komunikimeve nga Machine-to-Machine (M2M). Edhe pse zgjidhjet me tela nuk përjashtohen gjithashtu, ndjekja e wireless-it është ende e preferueshme.

Tipike për pajisjet IoT është diapazoni i shkurtër, konsumi i ulët i energjisë, shpejtësia e ulët e të dhënave, fuqia e baterisë ose fuqia e baterisë me një sensor, siç tregohet në figurën më poshtë:

Një alternativë do të ishte një lloj aktivizuesi në distancë, siç tregohet në figurën më poshtë:

Ose një kombinim i të dyjave është i mundur. Të dy zakonisht lidhen me internetin përmes një porte pa tel, por mund të lidhen edhe përmes një smartphone. Lidhja me portën është gjithashtu pa tel. Pyetja është, cili standard wireless do të përdoret?

Wi-Fi po bëhet zgjedhja e dukshme pasi është e vështirë të imagjinohet një vend ku nuk ekziston. Por për disa aplikacione do të jetë e tepërt, dhe për disa shumë e uritur për pushtet. Bluetooth është një tjetër opsion i mirë, veçanërisht versioni i tij me energji të ulët (BLE). Shtesat e reja në rrjetin Bluetooth dhe gateway e bëjnë atë edhe më tërheqës. ZigBee është një tjetër alternativë e gatshme dhe në pritje, dhe të mos harrojmë për Z-Wave. Ekzistojnë gjithashtu disa opsione për 802.15.4 si 6LoWPAN.

Shtojini këtyre opsionet më të fundit që janë pjesë e Rrjeteve me Zonë të Gjerë të Fuqisë së Ulët (LPWAN). Këto opsione të reja me valë ofrojnë lidhje rrjeti me rreze më të gjatë që normalisht nuk do të ishin të mundshme me teknologjitë tradicionale të përmendura më sipër. Shumica e tyre operojnë në spektrin e palicencuar nën 1 GHz. Disa nga konkurrentët më të rinj për aplikacionet IoT janë:

• LoRa është një shpikje e Semtech dhe mbështetet nga Link Labs. Kjo teknologji përdor cicërima me shpejtësi të ulët të të dhënave për të arritur një rreze deri në 2-15 km.
• Sigfox është një zhvillim francez që përdor një skemë modulimi me brez ultra të ngushtë me shpejtësi të ulët të të dhënave për të dërguar mesazhe të shkurtra.
• Pa peshë - Përdor hapësira të bardha televizive me teknika njohëse të radios për rreze më të gjata dhe shpejtësi të dhënash deri në 16 Mbps.
• Nwave - Kjo është e ngjashme me Sigfox, por ne nuk kemi qenë në gjendje të mbledhim informacion të mjaftueshëm në këtë pikë.
• Ingenu - Ndryshe nga të tjerët, ky përdor brezin 2,4 GHz dhe një skemë unike të aksesit të shumëfishtë në fazë të rastësishme.
• Halow është Wi-Fi 802.11ah, i përshkruar më sipër.
• White-Fi është 802.11af, i përshkruar më sipër.

Celular është padyshim një alternativë IoT pasi ka qenë shtylla kurrizore e komunikimeve makinë-me-makinë (M2M) për më shumë se 10 vjet. Komunikimet makinë-makinë përdorin kryesisht modulet me valë 2G dhe 3G për të monitoruar makinat në distancë. Ndërsa 2G (GSM) përfundimisht do të hiqet, 3G do të jetë ende i gjallë.

Tani është në dispozicion një standard i ri: LTE. Më konkretisht, quhet LTE-M dhe përdor një version të reduktuar të LTE në një bandwidth 1.4 MHz. Një version tjetër i NB-LTE-M përdor gjerësinë e brezit 200 kHz për të funksionuar me një shpejtësi më të ulët. Të gjitha këto opsione do të jenë në gjendje të përdorin rrjetet ekzistuese LTE me softuer të përditësuar. Modulet dhe çipat për LTE-M janë tashmë të disponueshme, ashtu si në pajisjet Sequans Communications.

Një nga problemet më të mëdha me Internetin e Gjërave është mungesa e një standardi të vetëm. Dhe në të ardhmen e afërt, ka shumë të ngjarë, ai nuk do të shfaqet. Ndoshta në të ardhmen do të ketë disa standarde, por sa shpejt?

Rrjetet moderne wireless mund të ndahen në tre kategori:

1. Sistemet ndërvepruese.

Sistemet ndërvepruese nënkuptojnë, para së gjithash, ndërlidhjen e komponentëve të kompjuterit duke përdorur valë radio me rreze të shkurtër. Çdo kompjuter përbëhet nga disa pjesë: monitor, tastierë, maus, printer ... Secila prej këtyre pajisjeve të jashtme, siç e dini, janë të lidhura me njësinë e sistemit duke përdorur kabllo. Disa kompani, njëra pas tjetrës, kanë dalë me idenë e krijimit të një sistemi Bluetooth me valë, i krijuar për të hequr kabllot dhe lidhësit nga komponentët e kompjuterit. Duke përdorur Bluetooth, mund të lidhni me kompjuterin tuaj pothuajse çdo pajisje dixhitale që ndodhet pranë njësisë së sistemit. Si rregull, ndërveprimi brenda sistemit rregullohet nga parimi "mjeshtër-vartës". Njësia e sistemit vepron si master, dhe të gjithë të tjerët veprojnë si skllevër. Është njësia e sistemit që cakton adresat e pajisjes, përcakton momentet në të cilat ato mund të "transmetojnë", kufizon kohën e transmetimit, cakton diapazonin e frekuencës së funksionimit, etj.

Karakteristikat karakteristike të Bluetooth-it janë me shumë pika (d.m.th., mund të ketë jo dy pajisje në rrjet, por disa), nuk ka nevojë për vijën e shikimit (pasi përdoren frekuenca të rendit 2.44 GHz), variojnë nga 10 m.

2. LAN (LAN) me valë.

Në rrjetet lokale pa tel, çdo kompjuter është i pajisur me një modem radio dhe një antenë, me ndihmën e tyre mund të shkëmbejë të dhëna me kompjuterë të tjerë. Ndonjëherë ekziston një antenë e zakonshme e vendosur në tavan, dhe transmetimi i të dhënave ndodh përmes saj, por nëse stacionet e punës të rrjetit janë mjaft afër, atëherë ata zakonisht përdorin një konfigurim peer-to-peer. Rrjetet pa tela po përdoren gjithnjë e më shumë në biznes dhe përdorim shtëpiak, ku nuk ka kuptim vendosja e Ethernetit, si dhe në ndërtesat e vjetra të marra me qira për zyra, në kafeteri, në qendra zyrash, salla konferencash dhe vende të tjera. Standardi më i popullarizuar i rrjeteve pa tel është IEEE 802.11 ose WiFi.

3. Rrjetet e gjera pa tela (WAN).

Një shembull do të ishte një sistem celular, i cili në fakt është një rrjet dixhital pa tel me performancë të ulët. Tashmë ekzistojnë tre gjenerata të komunikimit celular. Rrjetet e para celulare ishin analoge dhe ishin të destinuara vetëm për transmetimin e zërit. Gjenerata e dytë ishte tashmë dixhitale, por asgjë përveç fjalës nuk mund të transmetohej ende. Së fundi, gjenerata moderne, e tretë është dixhitale, me mundësi transmetimi si zëri ashtu edhe të dhëna të tjera. Në një farë kuptimi, rrjetet celulare janë të njëjta me rrjetet LAN me valë, ndryshimi i vetëm është në zonën e mbulimit dhe shpejtësinë më të ulët të transmetimit. Ndërsa rrjetet me valë konvencionale mund të funksionojnë me shpejtësi deri në 50 Mbps në një distancë prej dhjetëra metrash, sistemet celulare transmetojnë të dhëna me 1 Mbps, por distanca nga një stacion bazë në një kompjuter ose telefon matet në kilometra, jo me metra.

Në një sistem telefonik celular, zona e mbulimit gjeografik ndahet në qeliza, të cilat janë të renditjes së 10 km. Në qendër të çdo qelize ka një stacion bazë, me të cilin komunikojnë të gjithë telefonat në zonën e saj të mbulimit. Vetë stacionet bazë janë të lidhura me njëri-tjetrin me mjete standarde rrjetëzimi. Në çdo moment të kohës, celulari është logjikisht brenda mbulimit të një qelize dhe kontrollohet nga stacioni bazë i kësaj qelize. Kur një telefon largohet fizikisht nga celulari, stacioni i tij bazë vëren dobësimin e sinjalit dhe vëzhgon të gjitha stacionet përreth se sa mirë mund ta dëgjojnë sinjalin e atij telefoni. Më pas stacioni bazë e transferon kontrollin e këtij telefoni në qelizën që merr sinjalin më të fortë prej tij, duke përcaktuar kështu qelizën në të cilën ka lëvizur celulari. Pas kësaj, telefoni informohet për kalimin në mirëmbajtjen e BS-së së re, dhe nëse një bisedë është në vazhdim në këtë moment, telefonit do t'i kërkohet të kalojë në një kanal të ri (pasi kanalet e njëjta frekuencash nuk përdoren në fqinjët qelizat). Ky proces quhet transferim dhe zgjat rreth 300 ms. Caktimi i kanalit kryhet nga çelësi i telefonit celular MTSO, i cili është nervi qendror i sistemit. Stacionet bazë janë vetëm përsëritës të radios. Transferimi mund të bëhet në dy mënyra. Në një dorëzim të butë, telefoni merret nga stacioni i ri bazë edhe para se të largohet nga ai i vjetër. Në këtë rast, edhe një humbje afatshkurtër e komunikimit nuk ndodh. Disavantazhi i kësaj metode është se në momentin e kalimit nga një BS në tjetrin, telefoni duhet të punojë njëkohësisht në dy frekuenca. Telefonat e gjeneratës së parë dhe të dytë nuk dinë ta bëjnë këtë. Në një transferim të vështirë, stacioni bazë i vjetër ndërpret lidhjen me telefonin përpara se i ri ta marrë nën krahun e tij. Nëse ky i fundit nuk mund të krijojë komunikim me telefonin për disa kohë (për shembull, për shkak të mungesës së frekuencave të lira, biseda mund të përfundojë.

Ndër teknologjitë e transmetimit të të dhënave të përdorura në rrjetet celulare, duhet theksuar GPRS. Ajo funksionon si një shtesë për sistemin ekzistues të zërit. Disa lojëra kohore në disa frekuenca janë të rezervuara për trafikun e paketave dhe paketat IP mund të transmetohen paralelisht me zërin. Një teknologji tjetër quhet EDGE dhe është një GSM konvencional (sistemi global për komunikimet celulare) me një numër të shtuar të biteve për baud.