SIECI BEZPRZEWODOWE DLA SKLEPU I MAGAZYNU

Kluczem do stworzenia przedsiębiorstwa sieciowego jest możliwość podłączenia terminali komputerowych bez konieczności ograniczania ich lokalizacji. Podłączenie większości biur do sieci jest stosunkowo łatwe. Układ biurek jest zwykle ustalony na dłuższy czas. Pomieszczenia są często dość małe lub mają niskie sufity lub kanały podpodłogowe, co umożliwia dostęp do połączeń zasilających i transmisji danych. Ale sklepy i magazyny są znacznie trudniejsze do okablowania. Od wielu lat sklepy przy ulicach mają świadomość tego problemu w przypadku ich kasy. Często są one zasilane z akumulatorów, które same w sobie niosą ze sobą różne problemy, od wczesnego przepalania się styków przełącznika z powodu niskiego napięcia, pracy przy dużym prądzie, po oczywisty problem wymiany i ładowania akumulatorów. Wprowadzenie EPOS do sklepów i podobnego dążenia do automatyzacji magazynów i operacji pakowania oraz zintegrowania ich z operacjami na danych HQ spowodowało wzrost tych problemów. Niewiele można zrobić, aby obejść problem z zasilaniem (poza produkcją urządzeń o mniejszej mocy), ale pojawiają się rozwiązania dla „bezprzewodowej” wtyczki danych, w postaci radiowej sieci LAN, określonej w standardzie IEEE 802.11, [ 119, 120]. Celem jest zapewnienie wygody, a nie wyjątkowej prędkości, z szybkościami transmisji danych rzędu 2 Mbit/s, zasięgiem w budynku o powierzchni około 10 000–20 000 metrów kwadratowych i możliwością roamingu między różnymi punktami dostępu radiowego. Jak pokazano na rysunku 2.5, intencją jest, aby standardowy sprzęt przenośny był wyposażony we wtykowe jednostki radiowe, które będą komunikować się z punktami dostępowymi w sieci LAN. Punkty dostępowe tworzą „mikrokomórki” w pomniejszonej wersji sieci komórkowej (str. 37). Jeżeli urządzenie mobilne wyjdzie poza zasięg punktu dostępowego A, wówczas ponownie zarejestruje się w punkcie B, a komunikacja będzie kontynuowana. Norma nie określa, w jaki sposób punkty dostępu komunikują się ze sobą; to pozostawia się sprzedawcy. Norma nie zajmuje również stanowiska w odniesieniu do dwóch konkurencyjnych oferowanych technik transmisji: Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS) i Frequency Hopping Spread Spectrum (FHSS). Obie te techniki mają na celu obejście problemu zakłóceń sygnałów, które mogą występować w środowiskach z zakłóceniami elektrycznymi nowoczesnych budynków, jednocześnie próbując powstrzymać poziom sygnału radiowej sieci LAN przed dalszym przyczynianiem się do tego szumu. W przypadku DSSS sygnał jest „rozprowadzany” w szerszym paśmie niż jest to wymagane do kodowania danych w prostym, konwencjonalnym schemacie; umożliwia to odzyskanie oryginalnego sygnału, nawet jeśli części widma częstotliwości są zbyt zaszumione. Aby zrozumieć podstawowe zasady DSSS, warto przyjrzeć się raczej uproszczonej wersji kodowania sygnału. Na rysunku 2.6 widzimy parę danych cyfrowych, które można dopasować, powiedzmy, do pasma częstotliwości A. Jednak zamiast tego weźmy sygnał i prześlijmy jego identyczne kopie, w dwóch innych pasmach częstotliwości B i C. Przesyłamy oryginał i kopie w dokładnej synchronizacji ze sobą. Kiedy je otrzymujemy, konwertujemy je z ich indywidualnych pasm i teraz mamy trzy identyczne sygnały, z dokładnie tymi samymi czasami rozpoczęcia i zakończenia. Teraz dodajemy je do siebie i otrzymujemy sygnał, który jest trzy razy większy. Przyjrzyjmy się teraz, co dzieje się z hałasem w tle. Istnieje znikome prawdopodobieństwo, że szum w każdym z trzech pasm będzie identyczny. Tak więc, gdy dodamy do siebie wyjścia trzech pasm, szum nie zwiększy się do trzykrotności swojej pierwotnej wartości, w przeciwieństwie do identycznego sygnału pożądanego w fazie. Czasami szum w jednym paśmie będzie duży i dodatni, podczas gdy w innym będzie duży i ujemny; czasami oba będą bliskie zeru. W przypadku w pełni losowych sygnałów możemy pokazać że hałas nie wzrośnie trzykrotnie; zamiast tego będzie rosła przez pierwiastek kwadratowy z trzech; czyli około 1,7 razy. Tak więc, korzystając z dodatkowych pasm częstotliwości, uzyskaliśmy „odporność na zakłócenia” 3/1,7. Ogólnie wzmocnienie widma rozproszonego zbliża się do pierwiastka kwadratowego z liczby używanych przez nas pasm. Zazwyczaj stosuje się współczynnik rozprzestrzeniania wynoszący 10, co odpowiada około 3-krotnemu wzmocnieniu odporności (= pierwiastek kwadratowy z 10). W prawdziwym systemie DSSS, chociaż zasada odporności na zakłócenia jest dokładnie taka sama, dane nie są przesyłane jako wiele pasm częstotliwości tego samego sygnału. Zamiast tego każdy „bit” danych jest kodowany jako zestaw N bitów, z których każdy stanowi 1/N czasu trwania oryginalnego bitu danych. Oznacza to, że oryginalny bit danych jest „rozmazany” (lub „rozprzestrzeniany”) w szerszym zakresie częstotliwości (N razy większym) niż byłby wysłany jako pojedynczy bit. Raczej łatwiej jest zrozumieć przeskakiwanie częstotliwości.

Diagram pokazuje dwa oddzielne kanały danych, odpowiadające dwóm użytkownikom, przesyłane jednocześnie. Odbywa się to poprzez umożliwienie każdemu kanałowi „przeskakiwania” z pasma częstotliwości do pasma częstotliwości zgodnie z sekwencją pseudolosową. Nadawca i odbiorca są zsynchronizowane, aby obaj wiedzieli, która sekwencja zostanie użyta. Sekwencje są wybierane tak, aby dwa kanały nigdy nie przeskakiwały do ​​tego samego miejsca w tym samym czasie. Jeden bit danych jest kodowany jako kilka przeskoków częstotliwości (4, w pokazanym przykładzie). Tak więc, jeśli występują jakieś głośne zakłócenia wąskopasmowe, większość przeskoków można wykryć, a bity danych, którym odpowiadają, można odzyskać poprzez uśrednienie wyników. Zazwyczaj stosuje się ponad 75 częstotliwości, a przeskoki występują z szybkością 400 m/s lub większą. Ponieważ systemy działają z prędkością 1–2 Mbit/s, odpowiada to około 1 Mbitowi danych na przeskok. Jednym z powodów, dla których podjęto próbę standaryzacji dwóch metod radiowych, jest to, że dla obu technologii dostępne były zastrzeżone produkty. W związku z tym między komercyjnymi orędownikami DSSS i FHSS toczy się ostra dyskusja. FHSS to nieco starsza technologia i może obecnie oferować więcej równoczesnych kanałów. Jednak DSSS jest postrzegany przez niektórych jako rozwiązanie długoterminowe. W Europie jest też problem z wyborem 2,4 Ghz jako standardowej częstotliwości, bo to pasmo jest już przepełnione. (Chociaż aprobata została wydana w Wielkiej Brytanii.) Być może długoterminowym rozwiązaniem tego problemu jest wyłaniający się standard HyperLAN, który będzie działał w pasmach mikrofalowych 5,7 i 18 GHz. Oprócz tego, że są mniej zatłoczone, częstotliwości te oferują również możliwość uzyskania wydajności 20 Mbit/s, chociaż może to nie być kluczowym wymaganiem w systemach sklepowych lub magazynowych.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *