วันพุธที่ 17 กันยายน พ.ศ. 2557

การสื่อสารไร้สาย



ความหมาย

หมายถึงการถ่ายโอนข้อมูลสารสนเทศระหว่างจุดสองจุดหรือมากกว่า โดยไม่ได้เชื่อมต่อกันด้วยตัวนำไฟฟ้า


ประวัติ

การสนทนาทางโทรศัพท์ไร้สายครั้งแรกของโลกเกิดขึ้นในปี 1880 เมื่ออเล็กซานเดอร์ แกรฮ์ม เบลล์และชาร์ลส์ Sumner Tainter ได้คิดค้นและจดสิทธิบัตร photophone หรือโทรศัพท์ที่สนทนาทางเสียงแบบไร้สายผ่านลำแสงที่ถูกมอดูเลท (ซึ่งเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าแคบๆ) ในยุคที่ห่างไกลจากสาธารณูปโภคที่ยังไม่มีอยู่สำหรับกระแสไฟฟ้าและแสงเลเซอร์ ที่ไม่ได้รับการยอมรับแม้แต่ในจินตนาการของนิยายวิทยาศาสตร์ที่ไม่มีการใช้งานจริงสำหรับการประดิษฐ์ซึ่งเป็นข้อจำกัดอย่างมากจากความพร้อมของแสงแดดและสภาพอากาศที่ดี คล้ายกับการสื่อสารแบบแสงในพื้นที่ว่าง, photophone ต้องมีเส้นสายตาที่ชัดเจนระหว่างเครื่องส่งและเครื่องรับสัญญาณ หลังจากนั้นหลายสิบปีก่อนที่จะหลักการ photophone จะถูกนำมาใช้ในทางปฏิบัติเพื่อการสื่อสารทางทหารและต่อมาในการสื่อสารใยแก้วนำแสง


ประเภทของเครือข่ายไร้สาย

เครือข่ายไร้สาย (เช่นประเภทต่างๆของอุปกรณ์ WiFi 2.4 GHz ที่ไม่มีใบอนุญาต ) จะใช้ในการตอบสนองความต้องการจำนวนมาก บางทีการใช้งานที่พบมากที่สุดได้แก่การเชื่อมต่อผู้ใช้แล็ปท็อปที่เดินทางจากที่ตั้งหนึ่งไปยังอีกสถานที่หนึ่ง อีกประการหนึ่งคือการใช้โดยทั่วไปสำหรับเครือข่ายมือถือที่เชื่อมต่อผ่านดาวเทียม วิธีการส่งไร้สายเป็นทางเลือกที่ตรรกะเพื่อเครือข่าย LAN ที่มักจะต้องเปลี่ยนสถานที่ สถานการณ์ต่อไปนี้แสดงให้เห็นถึงความจำเป็นการใช้เทคโนโลยีไร้สาย:
  • เพื่อให้ครอบคลุมระยะทางเกินความสามารถของสายทั่วไป,
  • เพื่อให้เป็นการเชื่อมโยงการสื่อสารสำรองในกรณีที่เครือข่ายปกติเกิดความล้มเหลว
  • เพื่อเชื่อมโยงเวิร์คสเตชั่แบบพกพาหรือแบบชั่วคราว
  • เพื่อจะเอาชนะสถานการณ์ที่การใช้สายปกติเป็นเรื่องยากหรือทำไม่ได้ทางการเงินหรือ
  • เพื่อเชื่อมต่อผู้ใช้โทรศัพท์มือถือหรือผู้ใช้เครือข่ายแบบระยะไกล
นักพัฒนาต้องพิจารณาพารามิเตอร์บางอย่างที่เกี่ยวข้องกับเทคโนโลยี RF ไร้สายสำหรับการพัฒนาเครือข่ายไร้สายให้ดีขึน เช่น:
  • แนวโน้มความถี่ Sub-GHz เทียบกับ 2.4 GHz
  • ระยะการทำงานและอายุแบตเตอรี่
  • ความไวและอัตราความเร็วของข้อมูล
  • โทโปโลยีเครือข่ายและโหนดฉลาด

หมวดหมู่ของการใช้งานแบบไร้สาย  อุปกรณ์ และ มาตรฐาน

  • ระบบสื่อสารวิทยุ
  • การกระจายเสียง
  • วิทยุสมัครเล่น
  • วิทยุมือถือระดับพื้นดินหรือวิทยุเคลื่อนที่มีออาชีพ: TETRA, P25, OpenSky, EDACS, DMR, dPMR
  • โทรศัพท์ Cordless: DECT (Digital Enhanced Cordless Telecommunications)
  • เครือข่ายโทรศัพท์เคลื่อนที่: 0G, 1G, 2G, 3G, ไกลกว่า 3G (4G), ไร้สายในอนาคต
รายการของเทคโนโลยีที่เกิดขึ้นใหม่
  • การสื่อสารระยะสั้นจากจุดต่อจุด: ไมโครโฟนไร้สายควบคุมระยะไกล, IrDA, RFID (Radio Frequency Identification) TransferJet, Wireless USB, DSRC (Dedicated Short Range Communications) EnOcean, Near Field Communication
  • เครือข่ายเซ็นเซอร์ไร้สาย: ZigBee, EnOcean; เครือข่ายพื้นที่ส่วนบุคคล, บลูทูธ , TransferJet, อัลตร้า wideband (UWB จาก WiMedia Alliance)
  • เครือข่ายไร้สาย: Wireless LAN (WLAN), (IEEE 802.11 ถูกใช้เป็นยี่ห้อ Wi-Fi และ HiperLAN) ไร้สายเครือข่ายเขต (WMAN) และ (LMDS, WiMAX และ HiperMAN)

การทำงานแบบไร้สายในตอนต้น

เดวิด อี ฮิวจ ได้ส่งสัญญาณวิทยุในช่วงสองสามร้อยหลาโดยใช้วิธีการส่งสัญญาณคีย์นาฬิกาในปี 1879 ซึ่งเป็นสิ่งที่ก่อนการทำงานแมกซ์เวลจะเป็นที่เข้าใจ งานร่วมสมัยของฮิวจ์ได้รับการยอมรับว่าความสำเร็จของเขาเป็นเพียงการ "เหนี่ยวนำ" เท่านั้น ในปี 1885 โทมัส เอดิสันใช้แม่เหล็กสั่นสำหรับการส่งผ่านการเหนี่ยวนำ ในปี 1888 เอดิสันนำไปใช้ในระบบการทำงานของการส่งสัญญาณรถไฟสาย Lehigh Valley ในปี 1891, เอดิสันได้รับสิทธิบัตรไร้สายสำหรับวิธีการเหนี่ยวนำนี้ (สิทธิบัตรสหรัฐอเมริกา 465,971)

รูปแสดง รูปที่ 14 ในTrue Wirelessของ เทสลา
ในปี 1888 เฮ็นริช เฮิร์ตซ์ได้แสดงให้เห็นถึงการดำรงอยู่ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า, ซึ่งเป็นพื้นฐานที่สุดของเทคโนโลยีไร้สาย ทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้าได้รับการคาดการณ์จากการวิจัยของเจมส์ เคลิค แมกซ์เวลล์ และไมเคิลฟาราเดย์. เฮิร์ตซ์แสดงให้เห็นว่าคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจะเดินทางผ่านพื้นที่ว่างเป็นเส้นตรง, สามารถถูกส่งและรับด้วยอุปกรณ์การทดลอง. เฮิร์ตซ์ไม่ได้ติดตามผลการทดลอง Jagadish จันทราโบส ในเวลานั้นได้พัฒนาอุปกรณ์ตรวจจับสัญญาณไร้สายยุคแรกๆและช่วยเพิ่มความรู้เกี่ยวกับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความยาวเป็นมิลลิเมตร. การประยุกต์ที่ใช้งานได้จริงของวิทยุสื่อสารไร้สายและเทคโนโลยีการควบคุมรีโมทวิทยุถูกนำมาใช้โดยนักประดิษฐ์ในภายหลังเช่นนิโคลาเทสลา
ข้อมูลเพิ่มเติม: การประดิษฐ์วิทยุ

ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น