بررسی ارتباط بی سیم

انواع دستگاه‌های الکترونیکی توسط رسانه‌های انتقال داده‌ها با یکدیگر در ارتباطند. این ارتباطات ممکن است بر اساس کاربرد آن، ماهیتی متفاوت داشته باشد. از جمله مهم‌ترین انواع کانال‌های ارتباطی به این موارد می‌توان اشاره کرد:

کد خبر: ۲۵۹۹۰۳

– ارتباط سیمی ‌ ‌

– ارتباط بی‌سیم

– ارتباط نوری.

در ارتباط سیمی بنا بر کاربرد مخابراتی، از انواع کابل‌ها استفاده می‌شود. مثلا زوج سیم به‌هم تابیده‌شده ‌(Twisted Pair)‌ برای انتقال امواج صوتی (تلفن) استفاده می‌شود و کابل کواکس ‌(Coaxial)‌ جهت انتقال تصویر و نیز کابل مسی رده 5 تا 7 ‌) 7 ‚6 ‚5 (Cat‌ برای انتقال داده روی شبکه به‌کار می‌رود. اما پاسخ به سوالات زیر برای راه‌اندازی یک سیستم با ارتباط سیمی ضروری است:

– آیا امکان کابل‌کشی در محیط وجود دارد؟

– آیا ارتباط سیمی مقرون به‌صرفه است؟ ‌ ‌

– فاصله زمانی جابه جایی محل سکونت یا استقرار چگونه است؟

– شرایط جوی و محیطی (بارندگی، آفتاب و ...) چه تاثیری بر کابل‌ها دارد؟

در صورتی که کابل‌کشی باعث کاهش زیبایی محیط شود یا در محیط باز یا زیر زمین کابل‌کشی نیاز باشد و همچنین اگر وجود حیوانات موذی باعث قطع‌شدن ارتباط شود یا هنگامی که محل کار شرکتی که می‌خواهد سیستم امنیتی و نظارتی داشته باشد، دارای جابه‌جایی‌های زیادی است، در این شرایط استفاده از ارتباط سیمی مشکل و حتی غیرقابل‌قبول خواهد بود.

با توجه به این مسائل استفاده از ارتباط بی‌سیم به‌عنوان یک راهکار مناسب در بسیاری موارد مطرح می‌شود. برای نمونه، در سیستم‌های دوربین مداربسته با نصب فرستنده به دوربین و گیرنده به دستگاه ‌DVR‌، می‌توان تصاویر را انتقال داد و یا در کاربرد دیگری در سیستم‌های ضدسرقت با استفاده از چشمی بی‌سیم و کنترل‌پنل با قابلیت بی‌سیم می‌توان از سیم‌کشی در منازل و شرکت‌ها جلوگیری کرد.

با توجه به کاربردهای وسیع سیستم‌های بی‌سیم به مفاهیم بنیادی در ارتباطات بی‌سیم می‌پردازیم.

ارتباط بی‌سیم

رسانه انتقال در ارتباط بی‌سیم، امواج الکترومغناتیس است که به‌طور کلی نیازی به وجود رسانه فیزیکی خاصی جهت انتقال ندارد و هوا نقش رسانه محیط انتقال را بازی می‌کند. ارتباط بی‌سیم برحسب امواج مورد استفاده و همچنین قدرت ارسالی آنها، برای دسته‌های مختلفی از کاربردها مناسب است. باندهای فرکانسی مختلفی وجود دارد که هر کدام از این باندها برای کاربردی خاص مورد استفاده قرار می‌گیرد.

طیف فرکانسی که برای انتقال اطلاعات استفاده می شود در شکل زیر به‌طور کلی نشان داده شده است.

‌ ‌همان‌طور که می‌بینید طیف فرکانسی از 300‌هرتزآغاز و همین‌طور افزایش می‌یابد و با توجه به این‌که فرکانس رابطه معکوس با طول موج (اندازه موج در یک تناوب کامل) دارد، در انتهای طیف دارای مقادیر بسیار کمی است ( فرکانس ™ سرعت نور= طول موج.)

آنچه که در یک سیستم بی‌سیم منتقل می‌شود، سیگنال است. سیگنال نمایش فیزیکی از داده‌ای است که ارسال و دریافت می‌شود. در یک ارتباط بی‌سیم فرستنده با ارسال سیگنال به محیط انتقال (هوا) و گیرنده با استفاده از آنتن سیگنال ارسالی را دریافت می‌کند. با توجه به این‌که با افزایش فاصله فرستنده و گیرنده توان سیگنال کاهش می‌یابد و ارتباط دارای اختلال می‌شود، بردهای انتشار سیگنال‌های بی‌سیم مطرح می‌شود.

بردهای انتشار سیگنال های بی‌سیم

بردهای انتشار بی‌سیم را برای گره‌های ارسال‌کننده می‌توان به 3 دسته تقسیم کرد:

1– برد انتقال: این برد از نزدیکی فرستنده آغاز شده و تا حدی که سیگنال‌های ارسال شده، دارای قدرت مناسب جهت دریافت صحیح هستند، ادامه می‌یابد. در واقع، درون این برد امکان ارتباط وجود داشته و نرخ خطا به اندازه کافی پایین است تا امکان دریافت صحیح اغلب بسته‌های داده میسر شود.

2– برد تشخیص: در این برد که پس از برد انتقال قرار می‌گیرد، امکان تشخیص سیگنال‌های فرستنده وجود دارد ولی به‌علت کاهش زیاد توان سیگنال‌ها و تاثیرات مخرب نویز محیط بر آنها، امکان استفاده از این سیگنال‌ها وجود ندارد. به‌عبارت دیگر، با وجود امکان تشخیص سیگنال و تشخیص این‌که گرهی قصد ارسال داده‌هایی را دارد، به‌علت کاهش زیاد توان سیگنال های دریافتی، امکان برقراری ارتباط بین گره‌ها میسر نمی‌شود.

3– برد تداخل: همچنان‌که از نام این برد نیز برمی‌آید، در این برد سیگنال‌های ارسالی به‌قدری توانشان کاهش پیدا کرده و تضعیف شده‌اند که امکان تشخیص آنها از نویز محیط وجود ندارد و در عمل خود به‌عنوان نویز برای سایر سیگنال‌ها به‌شمار می‌آید.

توان سیگنال های دریافتی با فاصله آنها از مبدا ارسال، رابطه عکس مجذور دارد،به‌عبارت دیگر:

‌2/d p ~‌1

که در آن ‌p‌ نمایانگر توان دریافتی و ‌d‌ نشان دهنده فاصله از فرستنده است.

شکل زیر بردهای انتشار بی‌سیم را نشان می‌دهد:

مزایای استفاده از ارتباط بی‌سیم

– افزودن و حذف گره‌ها به آسانی انجام می‌گیرد.

– زیبایی دکوراسیون محیط را خراب نمی‌شود.

– سیستم در برابر حادثه‌های ناگوار مقاوم‌تر است.

معایب استفاده از ارتباط بی‌سیم

– میزان انرژی گره‌ها محدود است.

– شرایط محیطی بر کیفیت عملکرد ارتباطی سیستم تاثیرگذار است.

– محدودیت در پهنای باند کانال بی‌سیم وجود دارد. ‌ ‌