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.

 

Литература:

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.