Standardele pentru domeniul de comunicare fără fir

Standardele ISM wireless

Standardele pentru domeniul de comunicare fără fir

Penetrarea tot mai mare de dispozitive de consum redus de energie fără fir care funcționează în banda de frecvență ISM (industriale, științifice și medicale), viața de zi cu zi (securitate, medicină, industrie, agricultură, etc.) din cauza a trei factori principali:
  • dorința de a abandona comunicarea fixă, care este folosită pentru a transmite date pe distanțe semnificative;
  • alocarea de către autoritățile de reglementare din diferite țări a benzilor de frecvență ISM;
  • apariția diverselor standarde wireless care asigură interoperabilitatea în banda ISM.

De mult timp, sistemele cu legături fixe au asigurat un mediu de transmisie fiabil și o viteză mare, cu o durată lungă de viață. În ciuda multor avantaje, soluțiile prin cablu au, de asemenea, o serie de limitări care le fac treptat mai puțin atractive în comparație cu tehnologiile fără fir. Printre aceste limitări se numără următoarele.

- Geografie. În funcție de caracteristicile geografice ale teritoriului, există deseori dificultăți în ceea ce privește conexiunile prin cablu, în special în zonele rurale și montane;

- Economică. Costul unui sistem cu cablu este proporțional cu lungimea firului utilizat, deoarece În unele cazuri, este necesar să se folosească repeater-ele pentru a compensa scăderea nivelului de semnal. Acest lucru înseamnă că, atunci când scalarea unei rețele cu fir este necesară o soluție mai costisitoare;

- Confort. Din punctul de vedere al consumatorilor, plasarea firului în anumite locuri este extrem de nedorită și incomodă. Prin urmare, pentru consumator, sistemul cu fir este considerat doar ca fiind cea mai nedorită alternativă în construcția unui sistem de comunicații.

Aceste trei dezavantaje majore ale transmisiei prin cablu explică faptul că tehnologiile fără fir câștigă treptat putere.

Gama ISM

bandă de frecvență ISM este parte a spectrului de frecvențe radio, scopul general, care poate fi utilizat fără licență. Singura cerință pentru produsele dezvoltate în gama ISM este conformitatea cu normele stabilite de autoritățile de reglementare pentru această parte a spectrului de frecvențe. Aceste reguli diferă de la o țară la alta. În SUA, standardele stabilite de către Comisia Federală pentru Comunicații (Comunicarea Comisiei Federale, FCC), și în Europa - Institutul European de Standarde în Telecomunicații (Institutul European de Standarde de telecomunicații, ETSI). Tabelul 1 prezintă o clasificare a dispozitivelor, care funcționează în ISM banda, propus FCC și ETSI.


Sisteme proiectate pentru funcționare în banda ISM, caracterizate prin consum redus de energie și rată scăzută a datelor. Cu toate acestea, recent, rata de transmitere a noilor versiuni ale standardelor din acest interval tinde să crească. Cele mai frecvent utilizate benzi ISM de frecvență sunt frecvențele de 2,4 GHz și sub-Hertz. Datorită supraîncărcării destul de puternice în banda de 2,4 GHz, frecvența banda de 5 GHz a fost recent dezvoltată. În timp ce 2,4 GHz este o lățime de bandă universală, intervalele de sub-gigahertz pentru aplicații fără fir cu consum redus de energie variază de la o țară la alta în diferite țări. În SUA, banda cea mai populară este banda 902 ... 928 MHz, iar în Europa cea mai mare activitate este observată în banda de 868 MHz. La dezvoltarea produselor pentru gama ISM este important să se țină seama de diferențele fundamentale dintre benzile de frecvență de 2,4 GHz și sub-Hertz.

banda de frecvență de 2,4 GHz se recomandă utilizarea atunci când este necesar pentru a asigura interoperabilitatea cu alte sisteme, precum și în cazul în care obiectivul principal este de a lucra în diferite zone geografice. Când se proiectează dispozitive în banda de 2,4 GHz, există două probleme principale.

În această bandă de frecvență sunt diferite sisteme fără fir, cum ar fi Bluetooth, Wi-Fi, 802.15.4, Zigbee, și cuptoare cu microunde. Prin urmare, o problemă majoră este nivelul ridicat de interferență. Prezența interferenței intensă necesită utilizarea dispozitivelor cu selectivitate ridicată. O altă modalitate eficientă de a rezista la interferențe este de a utiliza metode cum ar fi extinderea de frecvență a spectrului semnalului de salt (salt de frecvență cu spectru larg, FHSS) și spectrală răspândire utilizând secvența directă (secvență directă cu spectru larg, DSSS). Emisia de radio la 2,4 GHz este mai ușor de absorbit în mediul înconjurător și obiectele din jur, ceea ce limitează gama. Regula de degetul mare este că dublarea frecvența de funcționare a scade jumătate de lățime de bandă. Trebuie remarcat faptul că această limitare bandă de frecvență pot fi depășite prin utilizarea unui amplificator de putere extern.

Selectarea gamei sub-Hertz vă permite să rezolvați unele probleme legate de banda de 2,4 GHz. Cu toate acestea, acest domeniu are dezavantaje: ciclul de funcționare în această bandă de frecvență este limitat;

Este imposibilă asigurarea interoperabilității cu alte sisteme;
Restricții legate de localizarea geografică a țărilor în care se aplică această gamă. De exemplu, un contor wireless conceput pentru gama de frecvențe din SUA 902 ... 928 MHz nu va funcționa în Europa.

Standardele ISM

În ultimii ani, au apărut câteva standarde wireless care funcționează în gama ISM. Aceste standarde, împreună cu soluții brevetate de la companii, oferă oportunități ample pentru dezvoltarea unei game variate de produse wireless. Standardele ISM diferă în ceea ce privește viteza de transmitere a datelor, domeniul de comunicare, domeniul de aplicare, precum și metoda de modulare utilizată. Figura 1 prezintă câteva standarde wireless ale benzii ISM în funcție de intervalul și viteza de transmisie. Printre standardele wireless, Bluetooth, Wi-Fi, Zigbee și IEEE 802.15.4 pot fi considerate cele mai răspândite astăzi. Majoritatea acestor standarde funcționează în banda de 2,4 GHz.

Soluție Cambium 650 de trunchi

NTC NATEKS începe să livrați noul său multiplexor integrat FG-FOM-16OG, AD-G10, pentru transmiterea de fluxuri digitale E1