Беспроводные технологии и спутниковые системы презентация

Филатов Александр
Гарячий Михаил

действия –
Чип 3 класса – до 1 метра
Чип 2 класса – до 10 метров
Чип 1 класса – до 100 метров

Последняя на данный момент
Спецификация:

Bluetooth 5.0 (июнь 2016)

Производственная спецификация
беспроводных персональных сетей
(Wireless personal area network, WPAN)



Bluetooth обеспечивает обмен информацией
между такими устройствами, как персональные компьютеры
(настольные, карманные, ноутбуки), мобильные телефоны, принтеры, цифровые фотоаппараты, мышки, клавиатуры, джойстики, наушники, гарнитуры на
надёжной, бесплатной, повсеместно
доступной радиочастоте для ближней связи.

Принцип действия основан на использовании радиоволн. Радиосвязь Bluetooth осуществляется в ISM-диапазоне
(англ. Industry, Science and Medicine), который используется в различных бытовых приборах и беспроводных сетях
(диапазон 2,4-2,4835 ГГц)
В Bluetooth применяется метод расширения спектра со скачкообразной перестройкой частоты
(англ. Frequency Hopping Spread Spectrum, FHSS). Метод FHSS прост в реализации, обеспечивает устойчивость к
широкополосным помехам, а оборудование недорогое.

Принцип действия

1999 год.

Bluetooth имеет многоуровневую архитектуру,
состоящую из основного протокола,
протоколов замены кабеля, протоколов управления телефонией
и заимствованных протоколов.

LMP (Link Management Protocol)
HCI (Host/controller interface)
L2CAP (logical Link Control and Adaptation Protocol)
SDP (Service Discovery Protocol)
RFCOMM (Radio Frequency Communications)
BNEP (Bluetooth Network Encapsulation Protocol)
AVCTP (Audio/Video Control Transport Protocol)
AVDTP (Audio/Video Distribution Transport Protocol)
TCS (Telephony Control Protocol)
Заимствованные протоколы включают в себя: Point-to-Point Protocol (PPP),
TCP/IP, UDP, Object Exchange Protocol (OBEX), Wireless Application Environment (WAE),
Wireless Application Protocol (WAP).

Cтек протоколов  Bluetooth

Свыше 1 миллиарда
Устройств имеют в своем распоряжении, эту технологию, но к сожалению она является не такой
Безопасной, как хотелось бы.

коммуникационная технология.
Термин был придуман Харальдом Хаасом.
Данный вид передачи данных использует видимый свет в открытом пространстве
без волновода,как канал связи
(в отличие от радиоволн в Wi-Fi).
Таким образом Li-Fi принадлежит к технологиям VLC.

Эта технология использует свет от светодиодов (LED) в качестве носителя информации.
Связь по видимому свету (англ. Visible light communications) работает путём переключения
подачи напряжения на светодиоды на очень высокой частоте, незаметной для человеческого глаза.

Стандарты:
Как и Wi-Fi, Li-Fi использует протоколы, аналогичные IEEE 802.11, но он использует электромагнитные волны диапазона видимого света (вместо волн радиодиапазона, аналогичные IEEE 802.3, но без использования оптоволокна),
который имеет гораздо более широкую полосу пропускания.

Wi-Fi (от английского словосочетания Wireless Fidelity,
которое можно дословно перевести как «беспроводное качество» или «беспроводная точность»)
в настоящее время развивается целое семейство стандартов передачи цифровых потоков данных
по радиоканалам.
Любое оборудование, соответствующее стандарту IEEE 802.11, может быть протестировано в Wi-Fi Alliance
и получить соответствующий сертификат и право нанесения логотипа Wi-Fi.

Спецификация: IEEE 802.11
Уровень (по модели OSI): Физический
Расстояние(в условиях помещения): 100 метров
Расстояние(в условиях открытой местности): 300 метров
Рекорд максимального расстояния: 384 км

27 июля 2011 года Институт инженеров электротехники и электроники (IEEE)
выпустил официальную версию стандарта IEEE 802.22.
Системы и устройства, поддерживающие этот стандарт, позволяют принимать данные
на скорости до 22 Мбит/с в радиусе 100 км от ближайшего передатчика.

► Немного истории последних
Достижений ►

развёртывания и/или расширения сети. Места, где нельзя проложить кабель, например,
вне помещений и в зданиях, имеющих историческую ценность,
могут обслуживаться беспроводными сетями.

✔ Позволяет иметь доступ к сети мобильным устройствам.

✔ Wi-Fi устройства широко распространены на рынке. Гарантируется совместимость оборудования
благодаря обязательной сертификации оборудования с логотипом Wi-Fi.

✔ Мобильность. Вы больше не привязаны к одному месту и можете пользоваться Интернетом
в комфортной для вас обстановке.
В пределах Wi-Fi зоны в сеть Интернет могут выходить несколько пользователей с компьютеров,
ноутбуков, телефонов и т. д.

✔Излучение от Wi-Fi устройств в момент передачи данных на порядок (в 10 раз) меньше, чем у
сотового телефона

Достоинства +

радиус действия. У каждого Wi-Fi модуля он свой (может достигать до 500 метров).


3. На качество связи влияет толщина стен и другие препятствия.

4. Слабая защита от взлома (это только пока).

5. Высокое энергопотребление (это страшно для устройств, работающих от аккумулятора).

6. Из-за большого количество точек доступа Wi-Fi в доме, передача данных ухудшается. Сказать своими словами, разные Wi-Fi сети мешают друг другу.

не менее одного клиента.
Также возможно подключение двух клиентов в режиме точка-точка (Ad-hoc), когда точка доступа не используется,
а клиенты соединяются посредством сетевых адаптеров «напрямую». Точка доступа передаёт свой идентификатор сети
(SSID) с помощью специальных сигнальных пакетов на скорости 0,1 Мбит/с каждые 100 мс.
Поэтому 0,1 Мбит/с — наименьшая скорость передачи данных для Wi-Fi. Зная SSID сети, клиент может выяснить,
возможно ли подключение к данной точке доступа. При попадании в зону действия двух точек доступа с идентичными SSID
приёмник может выбирать между ними на основании данных об уровне сигнала. Стандарт Wi-Fi даёт клиенту полную свободу при выборе критериев для соединения.
Более подробно принцип работы описан в официальном тексте стандарта

Однако стандарт не описывает всех аспектов построения беспроводных локальных сетей Wi-Fi.
Поэтому каждый производитель оборудования решает эту задачу по-своему, применяя те подходы, которые он считает наилучшими с той или иной точки зрения.
Поэтому возникает необходимость классификации способов построения беспроводных локальных сетей.

По способу объединения точек доступа в единую систему можно выделить:

✔Автономные точки доступа (называются также самостоятельные, децентрализованные, умные)
✔Точки доступа, работающие под управлением контроллера (называются также «легковесные», централизованные)
✔Бесконтроллерные, но не автономные (управляемые без контроллера)
По способу организации и управления радиоканалами можно выделить беспроводные локальные сети:
Со статическими настройками радиоканалов
✔С динамическими (адаптивными) настройками радиоканалов
✔Со «слоистой» или многослойной структурой радиоканалов

Принцип работы

производить обмен данными с другими устройствами в сети GSM и с внешними сетями, в том числе Интернет.
GPRS предполагает тарификацию по объёму переданной/полученной информации, а не по времени, проведённому онлайн.

Служба передачи данных GPRS надстраивается над существующей сетью GSM.
На структурном уровне систему GPRS можно разделить на две части: подсистему базовых станций (BSS) и опорную сеть GPRS (GPRS Core Network).
В BSS входят все базовые станции и контроллеры, которые поддерживают пакетную передачу данных.— кодирующим устройством GSM в форматы, используемые протоколами TCP/IP.
Шлюзы с внешними сетями (Internet, intranet, X.25) называют GGSN (Gateway GPRS Support Node).
Обмен информацией между SGSN и GGSN происходит на основе IP-протоколов.
Также в состав GPRS Core входят DNS (Domain Name System) и Charging Gateway

Архитектура

Общая информация

✔Мобильный доступ в Интернет с приемлемой скоростью передачи данных, быстрым соединением.
✔Мобильный и безопасный доступ сотрудников к корпоративным сетям, удалённым базам данных,
✔Телеметрия. Устройство может оставаться в подключённом состоянии, не занимая при этом отдельный канал.
✔Спутниковый мониторинг транспорта.

Применение

для таких линий связи нужна прямая видимость, которую из-за кривизны Земли невозможно обеспечить на больших расстояниях,
то спутник как отражатель сигнала является естественным решением этой проблемы.

Идея использовать искусственный спутник Земли для создания линий связи появилась задолго до запуска в 1957 году первого такого спутника Советским Союзом.
Писатель-фантаст Артур Кларк продолжил дело Жюля Верна и Герберта Уэллса, которым удалось описать много технических изобретений до их появления.
Кларк в 1945 году описал геостационарный спутник, который висит над одной точкой экватора и обеспечивает связью большую территорию Земли.

отношения сигнал/шум, вызванного несколькими факторами:

Значительной удалённостью приёмника от передатчика,
ограниченной мощностью спутника (невозможностью вести передачу на большой мощности).
В связи с этим спутниковая связь плохо подходит для передачи аналоговых сигналов.
Поэтому для передачи речи её предварительно оцифровывают, используя, например, импульсно-кодовую модуляцию.

1. Магистральная спутниковая связь
2. Системы подвижной спутниковой связи
3. Системы VSAT (Very Small Aperture Terminal — терминал с очень маленькой апертурой)
4. Спутниковый Интернет

Применение

Слабая помехозащищённость
Влияние атмосферы
Поглощение в тропосфере
Ионосферные эффекты
Задержка распространения сигнала
Влияние солнечной интерференции

Недостатки