Kablosuz Protokol Türleri

Kablosuz sinyaller, en sevdiğiniz yerel TV ve radyo istasyonlarından cep telefonunuza kadar en yaygın kullanılan iletişim seçeneklerinden biridir. En önemli kablosuz teknolojilerden bazıları, evinizdeki interneti çalıştıranlar ve giderek artan Nesnelerin İnterneti veya IoT'deki akıllı cihazların sayısı bir dizi kablosuz protokol tarafından düzenlenir. Kullanımlarına bağlı olarak, menzilleri birkaç mil kadar veya birkaç inç kadar az.

Geleneksel internet sağlayıcıların hizmet verdiği bir bölgede yaşamıyorsanız, seçenekleriniz geleneksel olarak çevirmeli ağ veya uydu ile sınırlıydı, ikisi de modern, zengin internet konusunda özellikle iyi değil içerik. Kablosuz teknoloji, bu boşluğu birkaç farklı şekilde kapatabilir ve aksi takdirde mevcut olmayacak yerlerde hizmet sağlayabilir.

Kablo ve fiber internetin ekonomik olmadığı alanlarda aynı LTE Cep telefonunuzda internet kapsama alanı sağlayan teknoloji, ev kullanıcılarına kablosuz internet sağlamak için de kullanılabilir. Büyük taşıyıcılar veya kendi kulelerini kurmayı tercih eden bağımsız servis sağlayıcılar tarafından mevcut hücresel ağ üzerinden teslim edilebilir. Mevcut 4. nesil teknoloji ile hızlar sağlayıcılar arasında değişiklik gösterir,

Görüş hattı internet hizmetleri kullanarak sinyalini noktadan noktaya aktaran geleneksel Wi-Fi'nin yüksek güçlü bir versiyonuna indirgenen şeyi kullanın. yüksek yönlü antenler. Sinyallerini sıkı bir şekilde odaklanmış bir noktaya ışınladığından, bu tür bir hizmetin müdahale etme olasılığı daha düşüktür. diğer cihazlarla ve FCC kapsamında aksi takdirde yasa dışı olacak daha yüksek güçlü bir sinyal kullanabilir düzenlemeler. Hızlar genellikle ideal olmasa da çoğu kullanım için kabul edilebilir olan 25 Mbps'ye kadardır.

Nesnelerin İnterneti'nin yükselişi ve onun akıllı ve yarı-akıllı cihaz kalabalığı ile birlikte, büyük kentsel ve banliyölerde çok sayıda düşük güçlü cihazla çalışabilen kablosuz teknoloji alanlar. LTE teknolojisi, güç tüketimi nispeten yüksek olsa da, onlar için de çalışabilir. Rekabetçi bir teknoloji, Uzun Menzilli Geniş Alan Ağı protokolü veya LoRaWAN kentsel ortamlarda birkaç mil ve daha az yoğun banliyö alanlarındakinin üç katına kadar bir menzil ile.

Elektrikle ilgili pek çok şey gibi, evinizde kullandığınız kablosuz teknoloji de Elektrik ve Elektronik Mühendisleri Enstitüsü veya IEEE tarafından belirlenen tasarım özelliklerine dayanır. Bu durumda, asıl spesifikasyonun adı 802.11, ve teknolojideki gelişmeleri yansıtmak ve teşvik etmek için yıllar içinde yükseltilmiştir. Bu değişiklikler, aşağıdaki gibi harfler eklenerek açıklanmıştır: G, n veya AC numaradan sonra. Kolaylık sağlamak için, spesifikasyondaki bu varyasyonlara şu şekilde atıfta bulunulur: kablosuz g, kablosuz n, kablosuz ac ve bunun gibi.

Ev Wi-Fi'niz doğru bir şekilde bir kablosuz yerel alan ağı veya WLAN, ancak çoğu insan buna Wi-Fi diyor ve öyle bırakıyor. Bir Wi-Fi ağı, ağa bağlı her cihazla iki yönlü iletişim sağlayan erişim noktası adı verilen merkezi bir ağ cihazı etrafında döner. Her aygıtın erişim noktasıyla iletişim kurmak için bir kablosuz ağ arabirim kartına veya NIC'ye sahip olması gerekir. Kullandıkları kablosuz protokoller, menzil ve performans açısından büyük farklılıklar gösterir ve her nesilde daha iyi hale gelir.

Çoğu Wi-Fi iletişimi, 2.4 GHz bandı ve 5 GHz bandı olmak üzere iki farklı radyo frekansı bandında gerçekleşir. Bu bantlar minimum düzeyde düzenlenir ve bebek monitörlerinden kablosuz telefonlara kadar çeşitli tüketici cihazlarında kullanılır. Farklı şeylerde iyidirler. 5 GHz bandındaki frekanslar daha fazla veriyi daha hızlı taşıyabilir, ancak 2,4 GHz bandındaki frekanslar daha uzun menzile sahiptir ve duvarlardan geçme konusunda daha iyidirler. Tarihsel olarak 2,4 GHz daha fazla cihazda kullanılmıştır, ancak bu şu anlama gelir: 2,4 GHz frekansları daha kalabalıktır ve parazite yatkındır.

802.11 Wi-Fi spesifikasyonunun pazara ulaşan en eski sürümleri, kablosuz bir ve B90'ların sonlarında standart hale getirilen ve 2000'lerin başında gerçek ürünler haline gelen. Her biri farklı bir bant kullandı. kablosuz 2,4 GHz bandını kullandı ve saniyede 11 megabit hıza ve 150 fit menzile kadar ağ oluşturma yeteneğine sahipti. Kablosuza 5 GHz bandını kullandı ve 54 Mbps'ye kadar çıktıya sahipti, ancak aralığı sadece 25 ila 75 fit idi. kablosuz b'lerdaha iyi menzil ve nispeten düşük maliyet ikisi arasında daha popüler hale getirdi.

Tüketici pazarında geniş başarı elde eden ilk Wi-Fi protokolü, 802.11g veya kablosuz g. Aynı 2,4 GHz bandını kullandı kablosuz, bu yüzden bu standardı kullanan eski donanımlarla uyumluydu, ancak 54 Mbps'de artık kablosuz ağlarla karşılaştırılabilir bir performans sunuyordu. Bu, çoğu ev kullanıcısı için yeterince iyiydi ve kablosuz g son derece popülerdi 2000'lerin ilk on yılında.

Wi-Fi daha kullanışlı ve popüler hale geldikçe, kullanıcıların video akışını ve diğer zorlu uygulamaları idare etmek için daha iyi performansa ihtiyaçları vardı. NS 802.11n 2009'da ortaya çıkan spesifikasyon, çoğunlukla etrafında dönen bazı önemli teknik ince ayarlarla bunu ele aldı. Çoklu Giriş Çoklu Çıkış antenleri veya MIMO'lar, bu da 300 Mbps'ye kadar hızlara izin verdi. Ayrıca, yukarı akış ve aşağı akış trafiği için ayrı kanallar kullanma seçeneği olan kanal bağlamayı da sundu. artırılmış potansiyel çıktı - en azından teoride - 600 Mbps'ye. Hem 2,4 hem de 5 GHz frekanslarını kullandı, bu nedenle aşağıdakileri kullanan cihazlarla geriye dönük uyumluydu: kablosuz bir, B, ve G.

NS kablosuz ac 2014 yılına dayanan spesifikasyon, bu teknolojiyi kullanarak daha da geliştirdi. çok kullanıcılı MIMO teknolojisi veya MU-MIMO. Bu, kanal başına 433 Mbps'ye kadar taban hızları sağlar ve kanal birleştirme ile teorik olarak mümkündür. kablosuz ağ gigabitlere kadar hızlanıyorveya binlerce Mbps. kablosuz ac kendisi yalnızca 5 GHz bandında çalışır, ancak birçok üretici şunları içerir: kablosuz n yönlendiricilerini uyumlu tutmak için devreler de kablosuz, G ve n.

Genel amaçlı Wi-Fi ağları için kullanılmayan birkaç 802.11 protokolü vardır. belirli cihazdan cihaza iletişim. kablosuz reklam, örneğin, 60 GHz bandını kullanır ve gerçekten çok hızlıdır – potansiyel olarak 6,7 GHz'e kadar – ancak yalnızca 10 veya 11 fitlik bir aralık içindedir. En iyi, birbirine yakın cihazlar arasında yüksek verim gerektiren durumlarda kullanılır. kablosuz ah, Ayrıca şöyle bilinir Wi-Fi HaLow, maksimum 347 Mbps ile sınırlı verim ile genişletilmiş aralık sağlamak için daha düşük 900 MHz bandını kullanır. Akıllı cihazlar ve diğer IoT uygulamaları gibi düşük güçlü cihazlar için daha uzun menzilli sinyaller sağlamayı amaçlamaktadır.

Gelişmiş Wi-Fi ağ performansına olan talep yakın zamanda ortadan kalkmayacak - tam tersi - bu nedenle piyasaya daha yeni bir IEEE özelliği geliyor. denir kablosuz balta, ve verimi artırmak için bazı dijital el çabukluğunu kullanır. Mevcut her kablosuz kanalın genişliğini iki katına çıkarır ve sinyallerin her kanalın sadece ihtiyaç duyduğu kısımlarını kullanmasına izin vererek tüm sistemi daha verimli hale getirir. kadar sunar kablosuz ac'nin menzilinin dört katı ve performansın altı katı, en azından teoride ve –IoT için önemli – aynı anda çok daha fazla cihazı destekler.

Wi-Fi için kullanılan teknik özellikler IEEE mühendisleri tarafından tanımlanmış olsa da, "Wi-Fi" teriminin kendisi ve Wi-Fi logosu, Wi-Fi olarak bilinen bir üreticiler konsorsiyumuna aittir. Wi-Fi İttifakı. Mühendisler, standartları harfler ve sayılarla tanımlamaktan son derece mutlu olabilirler, ancak üreticiler ve pazarlama departmanları, işleri basit ve akılda kalıcı tutmayı sever. Bu nedenle Wi-Fi Alliance yeni markalaşmayı duyurdu, wireless n'yi Wireless 4, ac olarak Wireless 5 ve ax'i Wireless 6 olarak yeniden adlandırma. Bu tür bir numaralandırma sistemi, cep telefonlarından film serilerine kadar her şey için kullanılıyor, bu nedenle tüketicilerin hatırlaması daha kolay olmalı.

Tüm kablosuz protokollerin geniş alanları kapsaması veya geniş kapsamlı iletişim yeteneği sağlaması amaçlanmamıştır. En kullanışlı olanlardan bazıları kısa menzilli standartlardır. düşük güçlü cihazların birbirleriyle etkileşime girmesine yardımcı olmak için tasarlanmıştır. Bunlar, bir bilgisayar, telefon veya diğer cihazlarla nasıl etkileşim kurduğunuzu veya cihazların birbirleriyle doğrudan nasıl konuştuğunu etkileyebilir.

Standart bir kablosuz fare ve klavye de dahil olmak üzere kablosuz teknolojinin en basit biçimlerinden bazıları, resmi bir kablosuz protokolü hiç kullanmaz. Bunun yerine doğrudan önceden ayarlanmış bir radyo frekansı üzerinden iletirler. Daha eski cihazlar, radyo kontrollü oyuncaklar için de kullanılan 27 MHz frekansını kullanır. Menzili zayıf ama aynı masayı paylaşan cihazlar için gayet iyi. Daha yeni sürümler 2,4 GHz bandını kullanır ve daha uzakta kullanılabilir; bu, dev bir monitörden çok uzakta oturuyorsanız harikadır.

RF cihazlarının çalışması için kendi alıcılarına ihtiyacı vardır, ancak Bluetooth'un ihtiyacı yoktur, bu yüzden Bluetooth teknolojisi daha çok yönlüdür. Bluetooth, başka bir IEEE kablosuz özelliği olan 802.15.1'e dayanmaktadır ve bu teknik kişisel alan ağları. Kişisel alan ağları, tek bir kişinin veya çalışma alanının içindeki ve etrafındaki kabloları ve kabloları değiştirin. Bluetooth, güvenilir bir şekilde bağlandığı, nispeten az güç kullandığı ve aynı anda sekiz adede kadar cihazı destekleyebildiği için bu tür ağlarda kullanılan bir teknolojidir.

Bluetooth, cihazları 2,4 GHz bandının bir diliminde birbirine bağlar. Cihazlar ilk bağlandığında veya eşleştirilmiş Bluetooth aracılığıyla, aralarında bir tür gizli el sıkışma olarak benzersiz bir güvenlik kodu oluştururlar. Eşleştirildikten sonra, gelecekte otomatik olarak yeniden bağlanın ve herhangi bir ek kurulum gerektirmez. Bluetooth veri çıkışı nispeten düşüktür, bu nedenle çoğunlukla fareler ve klavyeler, hoparlörler ve mikrofonlar ve kulaklıklar gibi giriş ve çıkış aygıtları için kullanılır.

Düşük güç tüketimi her zaman Bluetooth özelliğinin bir parçasıydı çünkü kablosuz cihazlar zorunlu olarak pille çalışır, ancak standart Bluetooth bile bazıları için çok fazla pil gücü kullanır. uygulamalar. Revize edilmiş bir versiyon, Bluetooth Düşük Enerji veya BLE, bant genişliğini ve aralığı azaltarak pazarın bu segmentine hitap eder. enerji tüketimini azaltmak. Örneğin, fitness bantlarında ve akıllı saatlerde sıklıkla kullanılır ve IoT cihazlarıyla da kullanım potansiyeline sahiptir.

Yakın Alan İletişimi, veya NFC, tüm kablosuz protokollerin en kısa aralığıdır. bir mesafede çalışır sadece birkaç inç, çok düşük güçlü çipler kullanarak. Bunu, Apple Pay, Google Pay ve Samsung Pay dahil olmak üzere telefonunuz için dokun ve öde uygulamalarında kullanılan teknoloji olarak bilirsiniz. Ayrıca güvenlik anahtarı kartlarında ve benzeri uygulamalarda yaygın olarak kullanılmaktadır.

Diğer kablosuz protokoller, bireysel akıllı cihazların ve toplu olarak Nesnelerin İnterneti'nin ihtiyaçlarını karşılamak için ortaya çıkıyor. Sağladıkları ürünler kesinlikle öyle olsa da, bunlar tüketici odaklı değildir. Daha belirgin olanlardan birkaçı şunlardır:

• Konu: Bu kablosuz protokol, ev otomasyonu lideri Nest'i satın aldığında Google'ın portföyünün bir parçası oldu. IEEE'nin 802.15.4 kablosuz standardını temel alarak Nest'in duman dedektörlerinde ve otomasyon cihazlarında kullanılır. Diğer satıcılar, Nest ekosistemindeki ürünlerle uyumlu olmak istiyorlarsa Thread kullanmayı tercih edebilir.
  
• Zigbee ve Zigbee Pro: Zigbee ve Zigbee Pro, 2,4 GHz ve 900 MHz bantlarında çalışır ve herhangi bir sitede aynı anda binlerce cihazı potansiyel olarak destekleyebilir. Thread'den farklı olarak Zigbee, yüzlerce üreticiden oluşan bir konsorsiyum tarafından destekleniyor.
  
• ZWave ve ZWave Plus: IoT kullanımı için bir diğer önemli protokol, Zigbee'ye benzeyen ancak uygulanması daha basit ve daha az maliyetli olacak şekilde tasarlanan ZWave'dir. 2,4 GHz bandından daha iyi bir aralık ve daha az parazit sunan 800 ve 900 MHz bantlarında çalışır. Danimarkalı şirket Zensys tarafından oluşturuldu, ancak şimdi üreticilerin geniş desteği var.
• MQTT: Message Queue Telemetri Transport, nispeten düşük güçlü, düşük verimli cihazlar için tasarlanmıştır. Etkileşimli "akıllı" IoT için gereken veri çıkışı türüne ihtiyaç duymayan "aptal" sensörler cihazlar.