Безжична комуникација

Безжично општење (безжична комуникација, безжична врска) — начин на пренос на информации на кратки далечини (неколку метри, како кај далечинско за телевизор) или на долги далечини (илјадници или милиони километри за радиокомуникација). Терминот најчесто се скратува само на "безжична (wireless)". Опфаќа повеќе типови на фиксни, мобилни и преносливи уреди, мобилни телефони, персонални планери (PDAs) и безжично поврзување. Како други примери безжичната технологија ги вклучува GPS, далечински управувачи за гаражи и врати, компјутерски глувчиња, тастатури и слушалки, сателитска телевизија и телефони.

Вовед

Безжичните операции дозволуваат услуги, како што е комуникацијата на големи далечини, која е невозможно или е непрактично да се имплементира кога се користи кабел. Терминот вообичаено се користи во телекомуникациската индустрија и се однесува на телекомуникациските системи(на пр. радиотрансмитерите и примачите, далечинските управувачи, компјутерските мрежи, мрежните терминали и сл.) кои користат некаква форма на енергија (на пр. радиочестота, инфрацрвени зраци, видлива светлина, ласерски зраци, акустична енергија и сл.) кои пренесуваат информации без да се користи кабел. Информациите на овој начин се транспортираат како на мали, така и на големи далечини.

Безжични сервиси

Терминот “безжична” е веќе генерички поим и се користи за да се објаснат комуникациите во кои електромагнетните бранови или радиобрановите (RF) (наспроти употребата на кабли) пренесуваат сигнал преку дел или преку цела комуникациска мрежа. Најчести примери за безжична опрема која се користи денес се:

Професионални LMR (Land Mobile Radio) и специјализирани SMR (Specialized Mobile Radio) најчесто користени во бизнис, индустриските и областите за јавна заштита.
Воки-Токи радијата (Two way radio) вклучуваат FRS Family Radio Service, GMRS (General Mobile Radio Service) и Citizens band ("CB") радија.
Аматерски радио сервис (Amateur Radio).
Професионални радија (Marine VHF radio).
Мобилните телефони и пејџери: овозможуваат поврзаност за преносливи и мобилни апликации, како за лична така и за бизнис употреба.
Систем за глобална навигација (GPS): дава можност возачите на автомобили и камиони, капетаните на бродовите, и пилотите на авионите да ја одредат нивната локација било каде на Земјата.
Надворешни компјутерски уреди: безжичното глувче како најчест пример; но и тастатурите и печатачите кои можат да бидат исто така безжично поврзани со компјутер.
Фиксни телефони: уреди со ограничен домет, кои не треба да се поистоветуваат со мобилните телефони.
Сателитска телевизија: користи сателити кои се во Земјината орбита за дистрибуирање на сигналот, а исто така и дигитален сигнал за да се обезбедат многубројни телевизиски канали.
Wireless gaming: нови конзоли за играње кои му овозможуваат на корисникот интерактивно да ги игра игрите, заедно со други корисници без разлика дали играат во иста конзола или не. Играчите можат да разговараат, испраќаат текстуални пораки, како и да снимаат и испраќаат звук до нивните пријатели. Алатките за играње се исто така безжични. Тие не се поврзани со кабел, но можат ја испраќаат информацијата што било притиснато на контролерот во главната конзола, за потоа да се обработи и да се изврши во играта. Сите овие чекори се завршуваат во милисекунди.

Безжични мрежи

Безжичните мрежи (различни типови на 2.4 GHz WiFi уреди) се користат за да задоволат најразлични потреби. Можеби најчестата и најприфатената употреба е корисниците на преносливи лаптоп компјутери кои патуваат да можат да се поврзат од различни локации. Друга општоприфатена употреба е за мобилните мрежи кои се поврзуваат преку сателит. Методот на безжична трансмисија е логичен избор за сегменти кои мораат многу често да ја менуваат својата локација. Следниве ситуации најдобро ја оправдуваат употребата на безжичната технологија:

Да се поврзе на далечина кај која не е можно класичното поврзување со кабел,
Да се овозможи алтернатива кога ќе настане прекин кај класичната мрежна поврзаност,
Да поврзат преносливи или привремени места на изведба на некоја работа,
Да се постави безжично поврзување на места каде стандардното поврзување преку кабли е невозможно или финансиски непрактично, или
Да ги поврзе корисниците или мрежите на далечина.

Начини на поврзување

Безжичното општење може да се пренесува преку:

општење преку радиоврска,
микробраново општење, на пример поврзување на насочени оддалечени антени, или на пократки дистанци, или
општење преку инфрацрвени зраци со краток домет, како на пример далечинскиот управувач, или преку Infrared Data Association (IrDA).

Апликациите може да вклучуваат една кон едно општење „од точка до точка“, една кон општење од една до повеќе точки, емитување, мобилни мрежи и други безжични мрежи.

Безжична технологија (на батерии)

Терминот безжичен иако е земен како општ поим, сепак треба да се прави разлика помеѓу различните безжични електронски уреди, бидејќи некои од нив можат да работат само на батерии, без никакво кабелско поврзување. Фиксните телефони, на пример, се и во некоја смисла безжични бидејќи информациите се пренесуваат од слушалката до нејзината статична база преку некој вид на безжично општење.

Историја

Photophone

Првиот телефонски разговор во светот преку безжичен телефон се случил 1880 година, кога Alexander Graham Bell и Charles Sumner Tainterго измислиле и патентирале photophone, телефон кој интегрира аудио разговори безжично преку модулирани светлосни зраци (кои се проекции на електромагнетните бранови). Во тоа време сè уште не постоеле единици за производство на електрична енергија, и не биле откриени ласерите па не постоеле практични можности за нивното откритие, кое било дозначително ограничено од интензитетот на сончевата светлина и добрите временски услови. Слично на општењето низ слободниот простор, како медиум, photophone исто така побарувал да не постојат визуелни пречки помеѓу трансмитерот и приемникот. Поминале неколку декади сè додека технологијата на фотофонот не нашла примена во општењето кај војската, а подоцна и во влакнестооптичкото општење.

Раните почетоци на безжичното општење

David E. Hughes, осум години пред експериментите на Херц, со помош на трансмитер, кој бил сличен на часовник, успеал да пренесе радиосигнали преку неколку стотици јарди. Hughes не бил сфатен сериозно и се сметал само како претходник на Maxwell, а неговата работа како придонес за литературата за индукција ("Induction"). Во 1885, T. A. Edison искоритил вибрирачки магнет за индукциска трансмисија. Во 1888, Edison го прикажал својот систем на сигнали и во 1891 година го патентирал овој метод кој користи индукција.

Кога се зборува за историјата на безжичната технологија важно е да се спомне Теоријата за електромагнетни бранови на Heinrich Hertz од 1888 година. Оваа теорија била предвидена во истражувањата од James Clerk Maxwell и Michael Faraday. Hertz покажал дека електромагнетните бранови можат да се пренесуваат низ просторот во облик на прави линии и дека тие можат да бидат примени од експериментални уреди. Тие експерименти не биле изведувани од страна на Hertz. Jagadish Chandra Bose развил уред кој може да детектира безжични сигнали и помогнал да се надгради знаењето за милиметарски долгите електромагнетни бранови. Практичната примена на безжичните радиоврски и технологијата од далечински управувачи е имплементирана од подоцнежни пронаоѓачи, како што е Nikola Tesla.

Радио

Терминот безжичен во јавноста се однесувал на термини како радиоприемник или како трансприемник (двојна употреба приемник и трансмитер), утврдувајќи го неговото користење на полето на безжичната телеграфија порано; сега терминот се користи за да се објасни модерната безжична врска како што се безжичните мрежи и безжичниот Интернет. Исто така се користи како генерален синоним кој се однесува на било која операција што се изведува без помош на кабли, како што е далечинскиот управувач, или безжичниот трансфер на енергија, без разлика на користената технологија (на пример, радио, инфра зраци и слично). Гилермо Маркони и Карл Фердинанд Браун се наградени со Нобелова награда во 1909 за нивниот придонес во безжичната телеграфија.

Електормагнетен спектар

Светлината, боите, АМ и ФМ радио и електронските уреди ја сочинуваат употребата на електромагнетниот спектар. Во Соединетите Американски Држави, честотите кои се слободни за користење во комуникацијата и се јавни, се регулирани од Федералната Комисија за Комуникација. Тие одлучуваат кои честоти ќе се користат и од кого. Во отсуство на таква конторла, може да настане хаос, како на пример ако авиокомпаниите немаат своја честота за користење може какво било мешање на радиобранови на оператори аматери да доведе до оневозможување на пилотите и на нивната способност да го приземјат авионот. Спектарот на безжичната комуникација е од 9 кНz до 300GHZ.

Апликации на безжичната технологиjа

Сигурносни системи

Безжичната технологија може да ја надгради или замени жичената имплементација на сигурносните ситеми во домовите или канцелариските згради.

Мобилни телефони (телефони и модеми)

Можеби најдобриот пример за безжичната технологија е мобилниот телефон и модемот. Овие инструменти користат радиобранови кои му овозможуваат на операторот да може да телефонира од многу локации во светски размери. Може да се користат секаде каде што постои опрема која може да прима и да пренесува сигнали, кои пак ги вклучуваат гласот и податоците од и кон овие уреди.

Wi-Fi

Wi-Fi е безжична ( local area network) технологија која овозможува преносните компјутерски уреди да се приклучат многу лесно на Интернет Internet. Стандардизирана како IEEE 802.11 a,b,g,n, Wi-Fi достигнува брзина како некој кабелски поврзан интернет Ethernet. Wi-Fi стана сè попопуларен во изминативе неколку години. Некои интернет дистрибутери месечно им наплаќаат на своите корисници, додека други пак започнаа со бесплатно нудење на своите услуги, сè со цел да им се зголеми продажбата на своите производи.

Безжичен трансфер на енергија

Безжичен трансфер на енергија е процес каде што електричната енергија се трансмитира од изворот до приемникот, кој нема интегриран извор на енергија, без употреба на поврзувачки кабли.

Кориснички компјутерски уреди

Со цел да се задоволат незадоволните корисници поради многуте кабли на нивните компјутерски единици, многу производители на компјутерски додатоци сè повеќе се ориентираат на употребата на безжичната технологија. Првично овие единици се состоеле од масивни и ограничени кабли кои ги поврзувале компјутерот со тастатурата и глувчето, за разлика од поновите генерации кои користат мали висококвалитетни уреди, повеќето со вграден Bluetooth. Безжичните уреди имаат побавен интервал на одговор, за разлика од жичените уреди, иако тој интервал сè повеќе се намалува. Првичните загрижувачки факти во врска со безбедноста на безжичните уреди се надминуваат со развојот на технологијата.

Уреди и стандарди

Radio communication system
Broadcasting
Amateur radio
Land Mobile Radio or Professional Mobile Radio: TETRA, P25, OpenSky, EDACS, DMR, dPMR
Communication radio
Cordless telephony:DECT (Digital Enhanced Cordless Telecommunications)
Cellular networks: 0G, 1G, 2G, 3G, Beyond 3G (4G), Future wireless
List of emerging technologies
Short-range point-to-point communication : Wireless microphones, Remote controls, IrDA, RFID (Radio Frequency Identification), Wireless USB, DSRC (Dedicated Short Range Communications), EnOcean, Near Field Communication
Wireless sensor networks: ZigBee, EnOcean; Personal area networks, Bluetooth, TransferJet, Ultra-wideband (UWB from WiMedia Alliance).
Wireless networks: Wireless LAN (WLAN), (IEEE 802.11 branded as Wi-Fi and HiperLAN), Wireless Metropolitan Area Networks (WMAN) and Broadband Fixed Access (BWA) (LMDS, WiMAX, AIDAAS and HiperMAN)

Наводи

Дополнителни информации

Geier, Jim (2001). Wireless LANs. Sams. ISBN 0672320584.
Goldsmith, Andrea (2005). Wireless Communications. Cambridge University Press. ISBN 0521837162.
Molisch, Andreas (2005). Wireless Communications. Wiley-IEEE Press. ISBN 047084888X.
Rappaport, Theodore (2002). Wireless Communications: Principles and Practice. Prentice Hall. ISBN 0130422320.
Rhoton, John (2001). The Wireless Internet Explained. Digital Press. ISBN 1555582575.
Tse, David; Viswanath, Pramod (2005). Fundamentals of Wireless Communication. Cambridge University Press. ISBN 0521845270.

Надворешни врски

Безжична комуникација на Curlie (англиски)