Оглавление: |
год изобретения радиосвязи
Зарождение радио можно проследить до конца 19 века. В 1831 году британский физик Майкл Фарадей открыл явление электромагнитной индукции, положив начало открытию электромагнитных волн. В 1860 году британский физик Максвелл разработал знаменитые уравнения Максвелла, которые использовали математические уравнения для описания существования электромагнитных волн. В 1873 году Максвелл опубликовал «Общую теорию электромагнетизма» и создал теорию электромагнитных полей. В 1887 году немецкий физик Герц впервые успешно подтвердил существование электромагнитных волн посредством экспериментов, заложив основу для рождения радио. В 1895 году русский физик Попов и итальянский физик Маркони успешно провели эксперименты по радиосвязи, и родилась радиотехника.
В 1896 году была установлена первая радиосвязь между кораблем и побережьем, положившая начало новой эре радиосвязи. В 1899 году Маркони, иммигрировавший в Англию, успешно передал радиосигналы на другую сторону Ла-Манша.
12 декабря 1901 года Маркони, который посвятил себя изучению и изучению радиоволн, завершил радиосвязь через Атлантику с дальностью передачи более 3500 километров. Успех этого испытания официально открыл мир в эпоху беспроводной совместимости. Радио действительно вступило в период практического применения. Благодаря постоянному развитию радиотехнологии широко используются в сфере связи, радиовещания, метеорологии, радиолокации, навигации, дистанционного зондирования и других областях, что оказало глубокое влияние на развитие современного общества.
Беспроводная связь — это метод связи, который использует свойство радиосигналов распространяться в свободном пространстве для обмена информацией. Беспроводная связь, реализуемая во время движения, также широко известна как мобильная связь, а люди в совокупности называют их беспроводной мобильной связью. Проще говоря, беспроводная связь — это метод связи, в котором используются только электромагнитные волны без использования кабелей.
принцип радиосвязи
Все беспроводные сигналы передаются по воздуху вместе с электромагнитными волнами, которые представляют собой энергетические волны, состоящие из электронной и энергетической частей. Звук и свет — два примера электромагнитных волн. Волны беспроводного спектра (то есть волны, используемые для радиовещания, сотовых телефонов и спутниковых передач) не видны и не слышны — по крайней мере, до тех пор, пока приемник не декодирует их.
«Беспроводной спектр» представляет собой континуум электромагнитных волн, используемых для связи на большие расстояния. Эти волны имеют разные частоты и длины волн. Спектр беспроводной связи включает частоты от 9 кГц до 300 000 ГГц. Каждая услуга беспроводной связи связана с определенной областью беспроводного спектра. Например, AM-вещание включает частоты в нижней части спектра беспроводной связи, используя частоты от 535 до 1605 кГц.
Беспроводной спектр представляет собой часть всего электромагнитного спектра. В природе существуют также электромагнитные волны более высокой и более низкой частоты, но они не используются для связи на большие расстояния. Частоты ниже 9 кГц используются для специализированных приложений, таких как отслеживание дикой природы или открытие и закрытие гаражных ворот. Электромагнитные волны с частотами выше 300 000 ГГц видимы для человека и по этой причине их нельзя использовать для связи по воздуху. Например, мы идентифицируем электромагнитные волны частотой 428570 ГГц как красные.
Конечно, сигналы, передаваемые по воздуху, не обязательно остаются внутри страны. Поэтому очень важно, чтобы страны всего мира пришли к соглашению по стандартам беспроводной связи. МСЭ является руководящим органом, который определяет стандарты международных услуг беспроводной связи, включая распределение частот, передачу сигналов и протоколы, используемые радиооборудованием, оборудованием беспроводной передачи и приема, спутниковыми орбитами и т. д. Если правительства и компании не соблюдают стандарты ITU, беспроводные устройства могут быть недоступны для использования за пределами страны, где они произведены.
Виды радиосвязи
Общие методы и технологии передачи беспроводной связи (данных) делятся на: технологию беспроводной связи ближнего действия и технологию беспроводной передачи данных на большие расстояния.
Технология беспроводной связи ближнего радиуса действия:
А: ZigBee
ZigBee — это технология беспроводной связи с низким энергопотреблением на короткие расстояния, основанная на стандарте IEEE802.15.4. Технология ZigBee в основном используется в беспроводных персональных сетях (WPAN). Она разработана на основе стандарта беспроводной связи IEE802.15.4. Это техническое предложение между технологиями RFID и Bluetooth. Она в основном используется на небольших расстояниях и обеспечивает высокую скорость передачи данных. не высок среди различных электронных устройств. Протокол ZigBee проще в использовании, чем Bluetooth, высокоскоростная персональная сеть или беспроводная локальная сеть 802.11x.
B: BLE
Технология Bluetooth на самом деле представляет собой технологию радиосвязи ближнего действия. Использование технологии Bluetooth может эффективно упростить связь между терминальными устройствами мобильной связи, такими как карманные компьютеры, ноутбуки и мобильные телефоны, а также может успешно упростить связь между этими устройствами и Интернетом, что делает эти современные устройства связи и передачу данных между Интернет стал быстрее и эффективнее, открывая тем самым путь для беспроводной связи. Bluetooth может осуществлять беспроводную передачу данных и звука по принципу «точка-точка» или «точка-многоточка» в радиусе 10 метров. Полоса пропускания передачи данных может достигать 1 Мбит/с. Средой связи являются электромагнитные волны с частотами от 2,402 ГГц до 2,480 ГГц. Технология Bluetooth может широко использоваться в различных устройствах передачи данных и голоса в локальных сетях, таких как ПК, коммутируемые сети, ноутбуки, принтеры, факсы, цифровые камеры, мобильные телефоны и высококачественные гарнитуры и т. д., обеспечивая связь между различные устройства в любое время и в любом месте.
C: Wi-Fi
Wi-Fi широко известен как беспроводная широкополосная связь, а его полное название — Wireless Fideliry. Беспроводную локальную сеть также часто называют сетью Wi-Fi. Это название происходит от названия WiFi Alliance (WiFi Alliance), крупнейшей в мире организации по продвижению технологий беспроводной локальной сети и сертификации продукции. Wi-Fi — это технология доступа к беспроводной локальной сети, основанная на протоколе 802.11. Выдающимся преимуществом технологии Wi-Fi является то, что она имеет широкое покрытие локальной сети, а радиус ее покрытия может достигать около 100 метров. По сравнению с технологией Bluetooth, Wi-Fi имеет более широкое покрытие, а скорость передачи данных может достигать 11 Мбит/с. (802.11b) или 54 Мбит/с (802.11.a), подходит для услуг высокоскоростной передачи данных.
Технология беспроводной передачи на большие расстояния:
А: Цифровая радиосвязь
Цифровое радио — это аббревиатура цифровой беспроводной передачи данных. Это станция беспроводной передачи данных, которая использует цифровую обработку сигналов, цифровую модуляцию и демодуляцию и имеет такие функции, как прямое исправление ошибок и мягкое решение по выравниванию. Большинство рабочих частот цифровых радиостанций используют диапазоны частот 220–240 МГц или 400–470 МГц. Эффективный радиус покрытия цифровой радиостанции составляет около десятков километров и может покрывать город или определенную территорию. Цифровые радиостанции обычно предоставляют стандартные интерфейсы данных RS-232, которые можно напрямую подключать к компьютерам, устройствам сбора данных, RTU, ПЛК, терминалам данных, GPS-приемникам, цифровым камерам и т. д.
B: Технология беспроводной связи GPRS
GPRS — это технология беспроводной коммутации пакетов, основанная на системе связи GSM, разработанная и эксплуатируемая China Mobile. Это технология между вторым и третьим поколениями, обычно называемая 2.5G. Сеть GPRS поддерживает как данные цепного типа, так и данные с коммутацией пакетов, поэтому сеть GPRS можно легко подключить к Интернету.
С 19-го века, после того как люди ощутили на себе преимущества радиоволн, радиоволны стали широко использоваться в повседневной жизни, например, в промышленности, сельском хозяйстве, аэрокосмической отрасли, навигации и т. д. Ниже приведены некоторые сценарии применения.
01 Поле навигации
Радио впервые было использовано в навигации: телеграф Морзе использовался для передачи информации между кораблями и сушей. Сегодня радио имеет множество применений, включая беспроводные сети передачи данных, различные виды мобильной связи и радиовещание. Речевые радиостанции, используемые в навигации и авиации, используют технологию амплитудной модуляции УКВ, что позволяет использовать на самолетах и кораблях облегченные антенны.
02 Коммуникационные технологии
Спутниковые телефоны существуют в двух формах: ИНМАРСАТ и система Иридиум, обе из которых обеспечивают глобальное покрытие по радио.
03 Передача видео
Обычные аналоговые телевизионные сигналы используют амплитудную модуляцию изображения, модуляцию звуковой частоты и синтез для передачи в одном сигнале.
04 Аварийные службы
Электромагнитные волны также используются в службах экстренной помощи, а аварийные радиомаяки используются для указания точного местоположения цели спасателям с целью своевременного оказания помощи.
05 Спутниковая навигация
Цифровое оборудование для микроволновой передачи, спутники и т. д. обычно используют квадратурную амплитудную модуляцию. Метод модуляции QAM использует амплитуду и фазу сигнала для одновременной загрузки информации. Таким образом, больший объем данных может быть передан по той же полосе пропускания.
Для связанных статей, пожалуйста, проверьте: