Wpan что такое в ноутбуке

Обновлено: 15.01.2025

Благодаря беспроводным технологиям современный пользователь цифровых и мобильных устройств не связан проводами. Нам не нужно носить с собой кучу кабелей, чтобы выйти в интернет, позвонить знакомому или передать какой-либо файл на другое устройство. Они окружают и помогают облегчить нашу жизнь. Так давайте разберёмся с тем, что это и какие разновидности встречаются.

Беспроводные технологии, что это?

Беспроводными технологиями называется целая группа технологий, объединённая одним фактором: отсутствием необходимости подключения проводов для передачи информации на расстояние от одного девайса к другому. На них держится весь интернет вещей, даже минимальная домашняя сеть не сможет сегодня без них функционировать.

Классифицируются беспроводные технологии по разным характеристикам. В обиходе обычно используется их маркетинговое, а не основное название. Способы передачи информации используются также разные: от радиоволн до оптических и инфракрасных излучателей.

Самые распространённые разновидности беспроводных технологий по территории охвата сигнала, с которыми мы сталкиваемся постоянно:

WPAN. Персональные сети, Bluetooth, ZigBee.
WLAN. Локальные сети, Wi-Fi.
WMAN. Сети городского масштаба, WiMAX.
WWAN. Самая глобальная разновидность сетей, GPS, EDGE, HSPA и другие.

Беспроводные технологии в качестве среды передачи данных используют окружающее пространство вместо кабеля. При этом они обеспечивают пользователю значительную мобильность благодаря широкому (в зависимости от типа) радиусу действия. Они активно расширяются, стабильность сигнала повышается, скорость передачи данных растёт, затраты снижаются. Потребность в развитии таких технологий благодаря появлению в нашей жизни мобильных и носимых устройств не снижается.

Персональные и локальные беспроводные сети

Технологии WPAN и WLAN — это то, что сопровождает нас уже на повседневной основе. С ними работают ноутбуки, беспроводные аксессуары, мобильные устройства, гаджеты умного дома.

Сети WPAN работают на самом небольшом радиусе, который может составлять как 10 сантиметров, так и несколько метров. Яркие примеры — Bluetooth и ZigBee. Такие сети призваны для локального соединения девайсов между собой или передачи информации между ними.

Сети WLAN более масштабны, хотя также локальны. Ваш домашний Wi-Fi — это сеть WLAN, базирующийся на стандарте IEEE 802.11. Термин Wi-Fi никак не расшифровывается, от изначального названия, от которого произошла аббревиатура, уже давно отказались. Сети WLAN работают с большим радиусом, чем WPAN. Скорость передачи данных по ним гораздо выше, да и защищённость лучше.

Беспроводные сети городского и глобального масштаба

Такие сети как WMAN и WWAN способны покрывать наиболее обширные территории. WMAN покрывают город, WWAN могут распространяться на ещё большее пространство. И с ними вы также постоянно сталкиваетесь в повседневности. Преимущественно с WWAN, если вы пользуетесь сотовой связью.

Сети WMAN, главным представителем которых является WiMAX, могут раскидываться на целый город. Это, по сути, тот же Wi-Fi, только растянутый. WiMAX предоставляет широкополосное соединение для множества устройств на большое расстояние. Работает примерно по той же технологии, что и Wi-Fi, просто мощнее.

Сети WWAN — это GPS, EDGE, 3G, GPRS, GSM и многое другое. Совершая звонки с мобильного телефона или выходя со смартфона в сеть не по Wi-Fi, вы работаете с сетями типа WWAN. Работают они по принципу либо пакетной передачи данных, либо коммутации каналов. Обычно неплохо шифруются, но защищённость у них далеко не максимальная. С такой глобальностью залатать все дыры в безопасности пока просто невозможно.

Беспроводная сеть для личного использования стали очень важными инструментами для людей, благодаря своим превосходным Характеристики и преимущества которые они предлагают каждому из своих пользователей.

Каждый из беспроводные сети, такие что WPAN обычно использует технология связи ближнего действия , что позволяет подключать несколько устройств без необходимости использовать один тип кабеля для их подключения.

В общем, эти соединения имеют тенденцию обрабатывать скорость до 4 Мбит / с которые в основном зависят от такие факторы, как свет и близость к устройствам. Таким образом, здесь мы объясним немного больше об этом типе сети, а также о ее типах и компонентах.

Что такое персональная беспроводная сеть и для чего она нужна в вычислениях?

Беспроводные персональные сети WPAN в основном используются для установления связи между различными устройствами, такими как мобильные телефоны, планшеты, ноутбуки на площади 10 квадратных метров вокруг человека или оборудования для обеспечения правильного и правильного использования.

Основная цель сетей этого типа - включить подключение между устройствами без необходимости использовать кабели для их подключения, а также возможность прямого подключения на сокращенных расстояниях.

Среди основных характеристик, которые можно найти в этом типе сети, мы находим следующие:

У них есть один подход к домашней сети что позволяет соединять периферийные устройства, такие как ноутбуки, смартфоны, компьютеры, принтеры , Среди других.
Ils использовать технологии беспроводной связи, чтобы на короткие расстояния.
Это позволяет передавать информация понемногу благодаря встроенному в оборудование светодиоду, который излучает прерывистый свет.
Это дешевый.
Обычно он интегрирован с мобильные устройства.

Какие типы персональных беспроводных сетей существуют?

Существуют разные типы персональных беспроводных сетей, которые отличаются от других из-за их скорость, de объем их данных, качество обслуживания и потребление энергии. В общем, есть WPAN с большим диапазоном скорости которые в основном используются для мультимедийные приложения, другие из используемые средние скорости для беспроводных подключений в помещении, например Bluetooth, и, наконец, низкая скорость.

По этой причине здесь мы представляем основные типы беспроводных сетей, которые вы можете найти:

Блютуз

Эта технология беспроводной сети в основном используется для соединять компьютеры друг с другом, ли для обмениваться файлами, фотографиями, видео или любой другой тип информации за секунды. В случае устройств, использующих эту технологию, они не нуждаются в прямая видимость чтобы иметь возможность подключаться друг к другу.

в настоящее время , блютуз постепенно развивается, вот как это доступно для аксессуары для громкой связи, такие их écouteurs . Кроме того, он все чаще используется в смартфоны и работает на расстоянии от 10 до 20 метров между компьютерами.

Расширенная цифровая беспроводная связь в Европе , в основном известный как DECT. Это стандарт цифровая связь в основном используется для создания беспроводные смартфоны.

Эта сеть позволяет подключать одно или несколько устройств к одному общественная телекоммуникационная сеть , для которого используется большое количество станций, обеспечивающих большее покрытие в Городской .

Zigbee

Эта технология используется для подключать разные устройства sans fil с очень низкое энергопотребление . Вот как он легко интегрируется в небольшие электронные устройства, такие как игрушки, стереосистемы или некоторую бытовую технику.

Zigbee работает через Полоса частот 2,4 ГГц что позволяет ему достичь скорость передачи до 250 Кбит / с, таким образом имея максимальная дальность около 100 метров .

инфракрасный

Инфракрасные сети позволяют своим пользователям установить связь между два разных компьютера, использующие один инфракрасная светодиодная серия. Этот тип подключения позволяет установить контакт между двумя устройствами в радиусе нескольких метров, со скоростью до 10 мегабит в секунду.

Инфракрасная технология в основном используется в бытовой технике, оснащенной пульты управления, а также в принтеры, КПК, компьютерные соединения, сотовые телефоны, цифровые фотоаппараты, медицинское оборудование , Среди других.

Компоненты сети WPAN Что нужно для ее создания?

Это указывает на то, что не только протокол связи стека каждого терминала должен быть совместимым , но также и то, что для успешного выполнения всего этого различные приложения, работающие в указанных стеках, должны быть связаны.

Среди компонентов, которые мы можем найти для Создавая беспроводную и компьютерную сеть, находим следующее:

эмитента: создает сигнал или запрос от компьютера.
Кодировщик: Он отвечает за кодировать сигнал чтобы его можно было передать, это может быть сетевая карта.
Линия: На случай, если беспроводная сеть, средства связи - частотные волны или инфракрасное излучение.
Декодер: заключается в том, что устройство, с которым вы хотите поделиться определенным типом информации или ресурсов, также имеет свою собственную систему, позволяющую преобразовать каждый сигнал в данные которые могут быть обработаны устройством.
Приемник: это устройство, принявшее сигнал, переданный Авторапреобразователь преобразован в полезные данные.

Если у вас есть какие-либо вопросы, оставляйте их в комментариях, мы свяжемся с вами как можно скорее, и это будет большим подспорьем для большего числа участников сообщества. Je Vous remercie!

Персональная сеть (PAN - Personal Area Network) - это компьютерная сеть, которая используется для передачи данных между устройствами, расположенными на достаточно небольшом расстоянии и зачастую принадлежащими одному пользователю. Также персональные сети могут взаимодействовать с сетями болеее высокого уровня, и в таком случае одно из устройств в сети берёт на себя роль интернет-маршрутизатора. Радиус действия таких сетей составляет от нескольких десятков сантиметров до нескольких метров.

В современном мире большинство персональных сетей являются беспроводными.

WPAN (Wireless Personal Area Network) - система беспроводной передачи данных, которая работает в ISM-диапазоне 2.4-2.5 ГГц. Выбор диапазона обусловлен тем, что этот диапазон доступен по всему миру и подходит для низкобюджетных решений. WPAN состоит из нескольких узлов, связанных беспроводным каналом, при этом один из этих узлов берёт на себя роль координатора. Координатор занимается созданием WPAN и контролирует подключение узлов к сети.

WPAN может представлять из себя следующие топологические схемы:

Современные WPAN могут быть реализованы с помощью таких технологий, как:

WPAN определена в контексте личного рабочего пространства(POS - Personal Operating Space), которое обычно распространяется в радиусе до 10 метров и окружает человека или объект, находящийся в покое или в движении. WPAN также подразумевает низкую стоимость и низкое энергопотребление. Узел WPAN имеет небольшие размеры, что позволяет встраивать его в портативные устройства, такие как мобильные телефоны и КПК.

С другой стороны, WLAN представляет из себя систему более широкого радиуса действия и имеет более высокую сложность. WLAN включает в себя центральный узел, называемый точкой доступа(AP - Access Point), который предоставляет доступ к каналу связи некоторому количеству конечных узлов. Типичный узел WLAN представляет из себя карту, устанавливаемую в персональные компьютеры и ноутбуки.

Bluetooth (от слов англ. blue — синий и tooth — зуб) - стандарт беспроводного соединения вычислительных устройств и устройств связи, который позволяет передавать данные на коротких расстояниях между стационарными и мобильными устройствами, используя короткие сверхвысокочастотные радио-волны в ISM-диапазоне от 2.4 до 2.485 ГГц.

Идея создания такого стандарта возникла в 1994 году в компании Л.М.Эриксона, а в 1998 году совместно с четырьмя другими компаниями(IBM, Intel, Nokia, Toshiba) была сформирована специальная группа, которая занималась созданием и развитием этого стандарта. Проект был назван в честь великого короля викингов по имени Гаральд Синий Зуб II, который объединил Данию и Норвегию.

Требования к технологии при разработке:

Безопасность, сравнимая с обычным проводным соединением(поддерживать авторизацию, аутентификацию и шифрование на канальном уровне и уровне приложений).
Стоимость производства, сопоставимая со стоимостью производства проводного соединения.
Возможность соединения множества устройств, принадлежащих пользователю(7 одновременных соединений) и скорость передачи данных между ними, соответствующая нуждам пользователя.
Поддержка типов данных, которые распространены среди мобильных пользователей.
Низкое энергопотребление и компактность для возможности встраивания в небольшие портативные устройства.

Bluetooth 1.0 появился в июле 1999 года, и со временем этот стандарт обрёл широкую популярность.

Существуют две основных реализации технологии:Bluetooth Basic Rate/Enhanced Data Rate(BR/EDR), которая используется в версиях 2.0/2.1, и Bluetooth with low energy(LE), которая используется в версиях 4.0/4.1/4.2.

В чём разница?

Bluetooth BR/EDR - устанавливает беспроводное соединение на относительно малых расстояниях, что делает его идеальным, например, для стриминга аудио.
Bluetooth LE - позволяет устанавливать кратковременное соединение на больших расстояниях, что делает его подходящим для использования, связанного с интернетом вещей(IoT - Internet of things), которое не требует непрерывного соединения, но зависит от продолжительности работы аккумулятора.
Dual-Mode - двухрежимные чипсеты используются, например, в смартфонах и планшетах, которым необходимо соединение как с BR/EDR-устройствами(например, наушники), так и с LE-устройствами(например, различные маячки и трекеры).

Стек протоколов Bluetooth

Bluetooth Module

Baseband - существует два основным типа соединения, которые могут быть установлены между ведущим и ведомым:

Synchronous Connection Oriented(SCO) - предоставляет симметричное соединение между ведущим и ведомым для регулярного периодического обмена данными в виде зарезервированных слотов. Подобное соединение предназначено для ограниченных по времени типов данных (например, аудио). Ведущее устройство может поддерживать до трёх SCO-соединений с одним или разными ведомыми устройствами.
Asynchronous Connection-Less(ACL) - предоставляет соединение один-ко-многим между ведущим устройством и всеми ведомыми устройствами в сети. Может использовать все слоты канала, не занятые SCO-соединениями. Предоставляется соединение с коммутацией пакетов, обмен данными с помощью которого происходит эпизодически. Весь трафик полностью контролируется ведущим устройством.

Код доступа используется, чтобы доставить пакет до определённого устройства, заголовок содержит всю контрольную информацию, связанную с пакетом и соединением. Пакет может быть размером в 1, 3 или 5 слотов.

Link Controller - отвечает за обнаружение устройства, установление соединение и его поддержку. В Bluetooth существуют три элемента для поддержки установления соединения: scan, page и inquiry.

Inquiry - процесс, когда устройства пытается обнаружить все другие устройства с включенным Bluetooth на некоторой площади. Устройство, которое хочет установить соединение, передаёт запрос, который побуждает получателей вернуть их адреса. Устройство, которое получает запрос, возвращает FHS-пакет, который включает, помимо всего, идентификатор этого устройства. Для возвращения FHS-пакетов используется случайный механизм отката для предотвращение коллизий.

Устройство в режиме ожидание должно "спать" большую часть времени для сохранения энергии, но время от времени оно также должно "слушать", не хотят ли другие устройства подключиться (Page scan). Необходим компромисс между энергопотреблением в режиме ожидания и временем отклика. Устройство, которое хочет подключиться, сталкивается с неопределенностью частоты и времени: оно не знает, когда устройство в режиме ожидания "проснётся" и на какой частоте. По этой причине устройство передаёт код доступа неоднократно на разных частотах: каждые 1.25 мс устройство передаёт два кода доступа и дважды "слушает" ответ. Таким образом, за 10 мс передаётся 16 запросов. Если устройство в режиме ожидания "проснулось" на одной из этих 16 частот, оно получит код доступа и начнёт процедуру установления соединения.

Link Manager - Host управляет Bluetooth с помощью команд HCI, и Link Manager существует для трансляции этих команд в операции на Baseband-уровне. Его главные функции - управление сетью(установление и разрывание соединения, смена ролей), конфигурация соединения, безопасность и QoS(Quality of Service)-функции.

Bluetooth Host

Logical Link Control and Adaptation Protocol(L2CAP) - забирает данные из более высоких уровней стека и из приложений, и посылает её на более низкие уровни стека. Передаёт пакеты либо в HCI, либо напрямую в Link Manager. Основные функции L2CAP:

Мультиплексирование протоколов более высокого уровня, что позволяет им разделять одно ACL-соединение.
Сегментация и повторная сборка пакетов, что позволяет передавать пакеты большего размера, чем поддерживают протоколы более низкого уровня.
Управление качеством обслуживания для протоколов более высокого уровня.

Все приложения должны использовать L2CAP для передачи данных. Также L2CAP используется более высокими уровнями, такими как RFCOMM и SDP, и таким образом L2CAP - неотъемлемая часть любой Bluetooth-системы.

RFCOMM - простой, надёжный транспортный протокол, который эмулирует соединение pont-to-point по последовательному порту (RS-232). RFCOMM поддерживает два типа устройств:

С эмуляцией последовательного порта. Такие устройства обычно находятся на концах соединения(например, PC или принтер).
Промежуточные устройства с физическим последовательным портом. Такие устройства находятся в середине соединения(например, модем).

Может быть установлено до 30 каналов передачи данных, то есть RFCOMM теоретически может поддерживать 30 различных сервисов одновременно. RFCOMM основан на стандарте GSM TS 07.10 - асимметричный протокол, который используется в сотовых телефонах для мультиплексирования нескольких потоков данных в один физический провод.

Service Discovery Protocol(SDP) - предоставляет возможность SDP-клиенту получить доступ к информации об услугах, предоставляемых SDP-сервервами. SDP-сервер - это любое Bluetooth-устройство, которое предоставляет услуги другому Bluetooth-устройству. Информация об услугах хранится в базах данных. Не существует централизованной базы данных, каждый SDP-сервер имеет свою собственную. SDP база данных - набор записей, описывающих услуги, которые устройство может предложить другому устройству, и SDP предоставляет другому устройству "посмотреть" на эти записи. Для простоты поиска услуги упорядочены в иерархическую структуру в виде дерева.

Этапы установки SDP-соединения показаны на следующей схеме:

Тот факт, что Bluetooth используется в мобильных устройствах и то, какие данные могут передаваться с помощью этих устройств, делает безопасность чрезвычайно важным фактором.

На канальном уровне технология Bluetooth предоставляет возможности аутентификации, шифрования и управления задействованными ключами.

Таким образом, архитектура безопасности Bluetooth зависит от PIN для установления соединения между различными устройствами. Поскольку не практично каждый раз проходить через все стадии безопасного соединения, после первого успешного соединения PIN могут быть сохранены для автоматизации или упрощения последующих соединений.

Беспроводная персональная сеть ( WPAN ) является частным случаем персональной сети . В нем описывается технология радиосвязи малого радиуса действия, цель которой - избежать типичных коротких кабельных соединений «на лету».

В отличие от WLAN , WPAN перекрывают более короткие расстояния - обычно расстояние от 0,2 м до 50 м. Это означает, что доступно только непосредственное окружение отправителя, «личная зона».

Содержание

характеристики

Ограничивая пространство меньшим пространством, помехи от сторонних передатчиков менее вероятны, а более низкая мощность передачи также приводит к экономии энергии и, следовательно, к увеличению срока службы батареи, например, в ноутбуках.

Скорость передачи данных обычно ниже, чем в WLAN . Менее распространенный VFIR-IrDA определяет максимальную скорость передачи данных 16 Мбит / с, более распространенный FIR-IrDA предлагает 4 Мбит / с, а Bluetooth - до 3 Мбит / с. С другой стороны, с WLAN достигается скорость до 54 Мбит / с в соответствии со стандартом IEEE 802.11g .

В отличие от WLAN, WPAN обычно реализуют только двухточечные , возможно, многоточечные соединения. Опция многоточечной связи в стандартах не предусмотрена.

WPAN используются для организации специальной сети КПК, консолей, принтеров, ноутбуков, нетбуков и сотовых телефонов. Типичные приложения - это обмен визитными карточками в соответствии со стандартом vCard и календарные записи для встреч. Если информационная безопасность неадекватна, существует риск взлома .

Если сети должны быть настроены в соответствии с моделью ISO-OSI , подходящий стек протоколов , например SLIP или PPP , часто реализуется через эмулируемый последовательный интерфейс . WLAN, с другой стороны, используют структуру, определенную в IEEE 802, и по-разному реализуют только два нижних уровня в модели.

Bluetooth также предлагает аудиорежим , который можно использовать для управления устройствами громкой связи и гарнитурами . В IrDA есть стандарт IrDA CONTROL, который используется, например, для дистанционного управления.

Теоретически беспроводные мыши и клавиатуры также могут быть подключены через Bluetooth или IrDA, но более распространены проприетарные протоколы.

В IEEE консорциум делит WPANs в следующие стандарты:

IEEE 802.15.1

IEEE 802.15.1 соответствует международным стандартам по Bluetooth SIG ( Bluetooth Special Interest Group ) от V1.2. Текущий стандарт Bluetooth SIG имеет две разные версии 4.0 от 17 декабря 2009 года. Он содержит стек протоколов (стеки протоколов), с разным временем, требуемым для односторонней передачи или двусторонней связи, ориентированной на построение связи.

IEEE 802.15.2

Раздел IEEE 802.15.2 рекомендует, как беспроводные персональные сети (802.15) должны работать вместе с беспроводными локальными сетями ( 802.11 ). Сюда входят Bluetooth®, ZigBee® , CSS и UWB.

IEEE 802.15.3

IEEE 802.15.3 отвечает за скорость передачи для WPAN 20 Мбит / с или выше. Это также цель снижения энергопотребления. Область все еще предлагается (по состоянию на сентябрь 2005 г.).

В настоящее время обсуждаются следующие скорости передачи: 11 Мбит / с, 22 Мбит / с, 33 Мбит / с, 44 Мбит / с и 55 Мбит / с. Спецификация включает управление доступом к среде (MAC) и физический уровень (PHY) .

IEEE 802.15.4

Стандарт IEEE 802.15.4 касается методов передачи для низких скоростей передачи. Они используются, например, для дистанционного управления, датчиков и для простых сетей передачи, в частности сетей ad-hoc . Существует несколько вариантов, например IEEE 802.15.4a CSS. Например, спецификация ZigBee, направленная на обеспечение взаимодействия между устройствами от разных производителей, основана на структуре определений IEEE 802.15.4, которая определяет нижние уровни доступа к сети.

IEEE 802.15.5

Этот стандарт определяет, как так называемые ячеистые сети (см. Ячеистую сеть ) могут быть реализованы в WPAN . Этот стандарт был опубликован в 2009 году.

IEEE 802.15.6

802.15.6 - это проект для так называемой Body Area Network . Особо принимаются во внимание устройства, потребляющие мало энергии. Устройства используются внутри и вокруг тела (человека или животного).

IEEE 802.15.7

Задает структуру PHY и MAC для использования света в качестве среды передачи (см. Связь с видимым светом ).

Читайте также: