Технология беспроводной связи ближнего действия — это метод связи, основанный на радиоволнах, который используется для передачи данных и информации на относительно короткие расстояния. По сравнению с традиционными методами проводной связи, технология беспроводной связи ближнего действия не требует физических соединений и может обеспечить более гибкие и удобные решения для передачи данных.
Одним из преимуществ технологии беспроводной связи малого радиуса действия является то, что она устраняет ограничения физического соединения, присущие традиционной проводной связи, обеспечивая более свободную связь между устройствами. Нет необходимости беспокоиться о длине кабеля или совместимости соединительного штекера. Технология беспроводной связи ближнего радиуса действия позволяет реализовать технологию Plug-and-Play между устройствами, что значительно упрощает процесс установки и подключения оборудования. Кроме того, технология беспроводной связи малого радиуса действия также обеспечивает большую гибкость и мобильность, позволяя перемещать устройства из одного места в другое, не беспокоясь о прерывании связи.
Однако технология беспроводной связи малого радиуса действия также имеет некоторые недостатки. Прежде всего, поскольку на беспроводную связь влияет окружающая среда, например препятствия, источники помех и т. д., расстояние и качество передачи сигнала могут быть ограничены. Кроме того, поскольку беспроводная связь использует общие ресурсы спектра, между устройствами могут возникать помехи, что приводит к снижению качества связи или снижению скорости передачи данных. Кроме того, по сравнению с проводной связью, безопасность технологии беспроводной связи малого радиуса действия также может представлять проблемы, требуя дополнительных мер безопасности для защиты передачи и хранения данных.
Несмотря на некоторые ограничения, технология беспроводной связи малого радиуса действия по-прежнему широко используется в различных областях. От домашних сетей и «умных домов» до промышленной автоматизации и Интернета вещей — технологии беспроводной связи малого радиуса действия предоставляют нам удобные методы передачи данных и обмена информацией, что значительно способствовало развитию и применению современных технологий.
1. Технология Wi-Fi
Теоретически при использовании технологии Wi-Fi пользователь находится в определенной зоне вокруг точки доступа, но если он заблокирован стеной, эффективная дальность передачи внутри здания будет меньше, чем снаружи. Технология Wi-Fi в основном используется в зданиях и местах, где неудобно прокладывать кабели, таких как SOHO, торговые центры, аэропорты, домашние беспроводные сети, аэропорты, гостиницы и другие общественные точки доступа, что позволяет значительно сэкономить на прокладке кабеля.
Открытая глобальная спецификация для беспроводной передачи данных и голосовой связи. Технология, применяемая в технологии Bluetooth , предназначена для создания универсального беспроводного интерфейса ближнего действия в среде связи между стационарными или мобильными устройствами. Диапазон передачи модуля Bluetooth — это международный диапазон ISM 2,4 ГГц. Обеспечивает скорость передачи 1 Мбит/с и дальность передачи 10 м.
Недостатки технологии Bluetooth: трудно уменьшить размер и цену чипа, слабая защита от помех, слишком малое расстояние передачи, проблемы с информационной безопасностью и т. д.
Технология ZigBee в основном используется между различными электронными устройствами на небольших расстояниях, а скорость передачи данных невысока. Название ZigBee происходит от метода связи, используемого пчелиными семьями для выживания и процветания. Пчелы танцуют зигзагами, определяя местоположение, расстояние и направление вновь обнаруженной пищи. Можно сказать, что ZigBee является братом одного и того же семейства Bluetooth. Это семейство использует полосу частот 2,4 ГГц и использует технологию скачкообразной перестройки частоты. Но ZigBee проще и медленнее Bluetooth, с меньшим энергопотреблением и стоимостью. Базовая скорость составляет 250 Кбит/с. Когда скорость снижается до 28 Кбит/с, дальность передачи может быть увеличена до 134 м, что позволяет добиться более высокой надежности. Он также может подключаться к 254 узлам и сетям. Лучшая поддержка игр, бытовой техники, устройств и приложений домашней автоматизации, чем Bluetooth.
Технология IrDA — это технология, которая использует инфракрасные лучи для связи «точка-точка» и является первой технологией, реализующей беспроводные персональные сети (PAN). В настоящее время ее программное и аппаратное обеспечение очень развито и поддерживает IrDA на небольших мобильных устройствах, таких как КПК, мобильные телефоны, ноутбуки, принтеры и другие продукты.
Преимущества: нет необходимости подавать заявку на получение прав на использование, недорогая инфракрасная связь, небольшой размер, низкое энергопотребление, удобное подключение, простота и удобство использования, необходимые для мобильной связи, небольшой угол инфракрасного излучения и высокая безопасность передачи.
Недостаток: эту технологию можно использовать только для соединений между двумя (не несколькими) устройствами. Технология Bluetooth не имеет этого ограничения, поэтому текущим направлением исследований IrDA является решение проблемы передачи данных в пределах прямой видимости и повышение скорости передачи данных.
Стандарты технологий беспроводной связи ближнего действия, такие как RFID (бесконтактная радиочастотная идентификация), продвигаемые Philips, Nokia и Sony. В отличие от RFID, NFC использует двустороннюю идентификацию и соединение. Работа осуществляется в диапазоне частот 13,56 МГц, а расстояние составляет 20 см. Первоначально NFC представлял собой просто комбинацию идентификации с помощью дистанционного управления и сетевой технологии, но теперь он постепенно превратился в технологию беспроводного соединения.
NFC решает проблему хранения нескольких паролей, объединяя все идентификационные приложения и сервисы на одном устройстве, обеспечивая безопасность данных. Используя NFC, несколько устройств (таких как цифровые камеры, КПК, телеприставки, компьютеры, мобильные телефоны и т. д.) могут быть соединены по беспроводной сети и обмениваться данными и услугами друг с другом. Аналогичным образом, для создания семейства беспроводных сетей Wi-Fi требуются устройства с несколькими компьютерами, принтерами и другими беспроводными картами. Некоторым техническим экспертам также было предложено завершить работу. После настройки NFC на точках доступа общаться, если две из них отключены, гораздо проще, чем настраивать Wi-Fi-соединение.
UWB также называют технологией беспроводной связи оператора связи. Поскольку для передачи данных используются несинусоидальные узкие импульсы наносекундного масштаба вместо синусоидальных несущих, СШП может передавать сигналы с очень широкой полосой пропускания. Согласно правилам FCC в США, он занимает большой спектр. СШП занимает более 500 МГц в диапазоне частот от 3,1 до 10,6 ГГц.
СШП быстро развивалась в последние годы, поскольку позволяет обеспечить высокоскоростную передачу данных с использованием маломощных и простых в использовании приемопередатчиков. Используя импульсы малой мощности, данные можно передавать в очень широком спектре и использовать ресурсы спектра, не создавая значительных помех традиционным узкополосным системам беспроводной связи. Высокоскоростные приемопередатчики данных, основанные на технологии UWB, имеют широкий спектр применения.
Преимуществами технологии СШП являются низкая сложность системы, малая спектральная плотность мощности передаваемых сигналов, нечувствительность к замираниям в канале, низкая способность перехвата и высокая точность позиционирования. Он особенно подходит для высокоскоростного беспроводного доступа в местах с высокой плотностью многопутевого доступа, например, в помещениях, а также для создания эффективных беспроводных локальных сетей и беспроводных персональных локальных сетей (wpan). СШП в основном используется в радарах и системах визуализации узкого диапазона с высоким разрешением, сквозь которые могут проникать стены, полы и человеческие тела.
Кроме того, эта новая технология также подходит для сетей LAN и PAN, которым требуются очень высокие скорости (более 100 Мбит/с), где оптическое волокно стоит дорого. Как правило, UWB может обеспечить производительность передачи до сотен Мбит/с в пределах 10 м, но производительность беспроводной сети PAN IEEE802.11b или HomeRF для удаленных приложений выше, чем у UWB. СШП не будет напрямую конкурировать с популярным IEEE802.11b и домашним радиочастотным диапазоном, поскольку СШП часто используется внутри помещений на расстоянии около 10 метров.
В настоящее время технологиями RFID, интегрированными с мобильными телефонами, являются в основном технологии NFC (связь ближнего радиуса действия), SIMpass (двухинтерфейсная SIM-карта) и RF-SIM (смарт-карта мобильного телефона, способная осуществлять беспроводную связь на средних и коротких расстояниях).
Технология SIMpass представляет собой комбинацию технологии карт DI и технологии SIM-карт и называется SIM-картой с двойным интерфейсом. SIMpass — многофункциональная SIM-карта, поддерживающая контактный и бесконтактный интерфейсы работы. Контактный интерфейс реализует функцию SIM, а бесконтактный интерфейс реализует функцию оплаты. Совместимость с различными спецификациями приложений для смарт-карт.