Сравнение технологий для передачи данных в беспроводных сетях

The article discusses the technology of wireless data transmission, their characteristics and possible applications in different organizations.

Keyword:Wi-fi, Li-fi, ZigBee, information technology.

В наше время производства и использования информационных технологий возникают вопросы, какими технологиями беспроводной передачи данных пользоваться в учебном заведении, на производстве и офисе. Существует большое количество технологий и стандартов для осуществления передачи данных в беспроводных сетях, нами будут рассмотрены Wi-Fi, Li-Fi и ZigBee.

Wi-Fi - это технология, основанная на стандарте IEEE 802.11, который использует радиочастоты (RF), позволяя расширить проводные локальные сети Ethernet на Wi-Fi-устройствах, позволяя устройствам получать и отправлять информацию при помощи интернет.

Wi-Fi использует Интернет-протокол (IP) для связи между устройствами конечных точек и локальной сетью. Соединение Wi-Fi устанавливается с использованием беспроводного маршрутизатора, подключенного к сети, и позволяет устройствам получать доступ к Интернету.

Одним из недостатков Wi-Fi является то, что он может быть подвержен помехам в зависимости от среды радиочастот, в которой он работает. Другие Wi-Fi сигналы и радиоволны, излучаемые микроволновыми печами на цементных стенах, могут помешать вашей передаче данных. Современные маршрутизаторы могут использовать две частоты Wi-Fi, 2,4 ГГц и 5 ГГц, для транслирования сигналов на обеих частотах, помогая сигналу преодолевать весь шум и доставлять быстрый и сильный сигнал от беспроводного маршрутизатора к вашему устройству.

Li-Fi - это форма визуального освещения, которая использует световые волны от светодиодных ламп для высокоскоростной беспроводной связи. Он используется для быстрого и безопасного обмена данными на гораздо более низком уровне мощности по сравнению с Wi-Fi. Связь по видимому свету работает путём переключения подачи напряжения на светодиоды на очень высокой частоте, незаметной для человеческого глаза. Световые волны не могут проникать через стены, поэтому радиус действия Li-Fi невелик.

Li-Fi менее подвержен проблемам с помехами, чем радиочастотные технологии, что делает его идеальным для плотной среды, где сигнал Wi-Fi отсутствует из-за помех. Li-Fi не может проникать в твердые материалы, что делает его более безопасным, но также означает, что в сети Li-Fi в здании потребуется несколько излучателей-передатчиков, поэтому мобильный пользователь может испытывать беспрепятственное беспроводное покрытие при перемещении между областью освещения каждой LED лампы (Рис. 1).

Рисунок 1. Использование Li-Fi в офисе

Li-Fi пока не получил широкого применения, но у него есть потенциальные приложения для Интернета Вещей во многих отраслях промышленности, включая аэрокосмическую промышленность, образование, бытовую электронику, здравоохранение, розничную торговлю, безопасность и транспорт и другие.

ZigBee - это протокол локальной сети с пропускной способностью 2,4 ГГц. Он был разработан как спецификация IEEE 802.15.4 для набора высокоуровневых протоколов связи, используемых для создания персональных сетей с небольшими маломощными цифровыми радиостанциями.

Устройства ZigBee передают данные на большие расстояния, передавая их через сетчатую сеть промежуточных устройств, чтобы достичь более отдаленных. Сети ZigBee имеют скорость 250 кбит/с и защищены 128битными симметричными ключами шифрования.

ZigBee обычно используется в приложениях с низкой скоростью передачи данных, которые требуют высокой масштабируемости, длительного срока службы батареи и безопасной работы в сети. Он проще и дешевле, чем Wi-Fi, и обычно используется для домашних, строительных и промышленных приложений автоматизации, таких как контролируемое освещение и термостаты, мониторы домашней энергии, интеллектуальный учет, сбор данных медицинских устройств, системы управления трафиком.

В таблице 1 приведены обобщенные данные о беспроводных технологиях Wi-Fi, Li-Fi и ZigBee.

Таблица 1. Обобщенные данные

Рассмотрев технологии Wi-Fi, Li-Fi и ZigBee были выявлены достоинства, недостатки и особенности. Для офиса наиболее подходящей и защищенной подойдет Li-Fi, для предприятия, где необходима эффективность и ресурсосбережение подходит ZigBee, а для учебного заведения подойдет Wi-Fi с современным маршрутизатором.