Томенко В.И.
Черкасский
государственный технологический университет
применение
беспроводных технологий в системах подвижной радиосвязи
В последнее время стремительно развивается отрасль подвижной радиосвязи,
что сопровождается все более возрастающим интересом к беспроводным сетевым
технологиям.
Одним из примеров является использование передачи в
системе оперативного реагирования (например, пожаротушения). В последнее время
большую популярность приобретает GPS технология
(Global Positioning System – система глобального позиционирования). Пожарные
автомобили могут использовать GPS технологию
(Global Positioning System – система глобального позиционирования) для
навигации непосредственно к месту пожара [1]. Важным звеном является связь
между пожарными автомобилями и информационным центром. Кроме того, при тушении
больших по объему очагов пожара важным является связь между точками
пожаротушения (пожарными автомобилями и др.) и информационными центрами.
Использование проводных коммуникаций в данном случае
невозможно (дороговизна, низкая надежность, большре время для монтажа,
отсутствие динамичности и т.д.). Поэтому использование беспроводной технологии
обмена данными для решения такого класса задач является единственно возможным.
Для осуществеления мобильной связи между объектами в
этом случае могут применяться различные технологии: Wi-Fi, Bluetooth, ZigBee, передачи данных в стандарте GSM. Иногда эти технологии расматривают как конкурирующие,
но на самом деле каждая из них имеет свои уникальные характеристики, обуславливающие
их область применения. Рассмотрим в кратце эти технологии.
ZigBee (IЕЕЕ 802.15.4) [2] – это стандарт для низкоскоростных персональных сетей
беспроводной связи. Всего за ним закреплено 27 каналов в трех эфирных
диапазонах. Скорость передачи данных между устройствами зависит от числа
занятых каналов и колеблется от 256 до 20 кбит/с. Доступ к среде осуществляется
в частотных диапазонах, не требующих лицензирования. Эта технология
ориентирована, главным образом, на использование в качестве средства связи
между автономными приборами и оборудованием.
Wi-Fi
– технология
беспроводной передачи данных основана на стандарте IEEE 802.11 [2]. В основу стандарта
положена сотовая архитектура, причем сеть может состоять как из одной, так и
нескольких ячеек. Каждая сота управляется базовой станцией, которая вместе с
находящимися в пределах радиуса ее действия рабочими станциями пользователей
образует базовую зону обслуживания. Точки доступа многосотовой сети
взаимодействуют между собой через распределительную систему, представляющую
собой эквивалент магистрального сегмента кабельных ЛВС. Поскольку оборудование,
работающее на максимальной скорости, имеет меньший радиус действия, чем
работающее на более низких скоростях, то стандартом 802.11 предусмотрено
автоматическое понижение скорости при ухудшении качества сигнала, Снижение
скорости обмена данными также позволяет снизить энергопотребление, продлевая
срок службы от батарей. В целом, Wi-Fi ориентирован на передачу относительно больших объемов информации
– это может быть потоковое видео, Hi-Fi аудио, голос.
Беспроводная технология Bluetooth [2] основана на стандарте IEEE 802.15.1, который определяет
функционирование компактных систем связи на небольших расстояниях между
мобильными персональными компьютерами, мобильными телефонами и иными
портативными устройствами. Bluetooth представляет собой недорогой радиоинтерфейс с низким
энергопотреблением (мощность передатчика всего порядка 1 мВт) для организации
персональных сетей, обеспечивающий передачу в режиме реального времени как
цифровых данных, так и звуковых сигналов. Изначально дальность действия
радиоинтерфейса закладывалась равной 10м, однако сейчас спецификациями Bluetooth уже определена и вторая зона – около
100 м. Радиоканал обладает полной пропускной способностью в 1 Мбит/с.
Большие возможности открывает применение мобильных технологий передачи
данных в системе GSM. Для передачи информации предложено использовать целую сеть
каналов, а именно: GSM каналы мобильных операторов, каналы SMS и MMS сообщений,
GPRS канал пакетной передачи сообщений [1]. Для передачи информации может
использоваться как канал голосовой связи, так и работающие автоматически каналы
WAP, GPRS или SMS и MMS (координаты и другая полезная информация программно
формируются в SMS и MMS сообщение и передаются в центр) связи. Выбор типа связи
определяется в соответствии со стоимостью трафика, времени и объемом
необходимой для передачи информации.
Сравнивая
описанные технологии, можно увидеть, что они имеют явные отличительные
признаки. При наименьшем энергопотреблении стандарт Zig-Вее позволяет создавать сети
размером до 65536 узлов, которые могут быть сопряжены как с датчиками, так и с
управляющими устройствами и исполнительными механизмами, при этом стандарт предоставляет
возможность создания сети сотовой архитектуры, что позволит с легкостью покрыть
всю территорию объекта. Wi-Fi имеет
слишком высокое энергопотребление, но может передавать наибольшие объемы
информации. И так далее.
Таким образом, однозначно отдать предпочтение той или иной технологии
невозможно. Подход к выбору должен основываться на комплексном анализе
нескольких параметров и учитывать объем, скорость, стоимость и надежность
передачи данных.
1. Мусиенко
М.П., Томенко В.И., Савчук О.Л., Рудь М.П. Разробтка навигационных
програмно-аппаратних GPS/GPRS комплексов на движущихся объектах // Вісник
Черкаського державного технологічного університету. – 2007. – №1.
2. Байчаров С.
Выбор технологии беспроводного обмена данными // Беспроводные технологии. 2007.
– №2. – С. 59-61.