کاربردهاي شبکه هاي بي سيم

تعدادي از کاربردهاي شبکه هاي بي سيم (WLAN) براي کارهاي تجاري همانند استفاده آن در منازل مسکوني است. در حال حاضر سوپر مارکت هاي زنجيره اي، سازمانهاي خدمات درماني ، سازمانهاي آموزشي و... از مشتريان تکنولوژي WLAN هستند. براي مثال حدس زده مي شود که WLAN از ملاقاتهاي حضوري در بيمارستانها مي کاهد؛ به اين دليل اين که مي تواند اطلاعات دارويي را به دکترها و متخصصان تحويل دهد، بدون آنکه نيازي به اتلاف وقت آنها باشد. استفاده از WLAN در مدارس بعضي از کشورها به صورت قانون در آمده است. براي مثال در انگليس ، هزاران مرکز آموزشي از پهناي باند 2.4 GHZ   و5 GHZ براي استفاده از سيستم هاي  بي سيم در کلاس ها استفاده مي کنند.

امروزه تکنولوژي WLAN در اختيار عموم مردم قرار داده شده است. کاربران WLAN به اينترنت از طريق ارتباط محلي HOT-SPOT متصل مي شوند. HOT-SPOT به کامپيوترهاي قابل حمل امکان مجهز شدن به کارت هاي بي سيم براي اتصال به اينترنت را مي دهد. اين نوع کاربردها تقاضا ها را براي کامپيوترهاي قابل حمل جديدترمانند PDA ها (Personal Digital Assistant) افزايش مي دهد. بنابراين بعضي شرکتهاي خصوصي در حال توسعه سيستمي براي خدمات عمومي WLAN هستند. با وجود اينکه تعداد HOT-SPOT 1 هاي WLAN در بعضي  از کشورها مانند ايالت متحده به سرعت در حال افزايش هستند، اما نسبتاً در محيط هاي شهري در بسياري از کشورها يافتن چنين تکنولوژي اي سخت است.

WLAN ها همچنين ممکن است براي تکنولوژيIP ها، صدا را نيز تعبيه کنند. در حالت عادي صدا و داده هاي شبکه اي به صورت جدا از هم قرار دارند. با تکنولوژي VOIP(Voice Over IP) انتقال مکالمات تلفني از طريق بسته هاي شبکه اي بين IP ها ممکن شده است. بنابر نتايج به دست آمده ،IP تلفني که از تکنولوژي بي سيم استفاده مي کنند(Wi-Fi ناميده مي شوند) شروع به گسترش کرده است. شبکه هاي IP قابل هزينه هستند ولي همچنان از نظر امنيتي دچار کمبودهايي مي باشند. افزايش تعداد شرکت هاي ارتباطي باعث شد که سيستم تلفني Wi-Fi مورد قبول عامه مردم قرار گيرد. براي استفاده کنندگان از سيستم موبايل همواره محدوديت محيط پوششي وجود داشت، ولي سيستم Wi-Fi از پهناي باند وسيعتري براي از بين بردن اين محدوديت استفاده مي کند.

کاربردهاي WLAN همچنين در اماکن مسکوني نيز گسترش يافته است. اگر نرخ تلفن هاي Wi-Fi همانند نرخ شبکه تلفن هاي همگاني شود، تلفن هاي باسرويس IP کاملاً به صورت گسترده در دسترس مردم قرار مي گيرند. در بعضي کشورها پيمانکارها، تجهيزات مربوط به WLAN را در خانه هاي تازه ساز قرار مي دهند. توسط يک WLAN چندين پايانه مي توانند به يک خط مرتبط شوند تا به هر کس از اعضاي خانواده اجازه داده شود هر موقعي  که بخواهند در يک زمان به شبکه جهاني متصل شوند.

تکنولوژي ديگري که در کاربردهاي مختلف WLAN قابل استفاده است، پهناي باند وسيع (UWB) مي باشد. ترکيبي از قدرت پايين ، برد کم و سرعت زياد ارتباطات، UWB را به وسيله خوبي براي استفاده در منازل و شرکت ها تبديل کرده است.

در ضمن قابل ذکر است که شبکه هاي بي سيم به خاطر نداشتن سرعت و حالت ارتجاعي مناسب به عنوان توزيع کننده و بخش مرکزي شبکه ها به کار گرفته نمي شوند. اگر چه در شبکه هاي کوچک تفاوت زيادي بين هسته شبکه و بخش توزيع کننده وجود ندارد اما قسمت مرکزي شبکه مي بايست داراي سرعت بالا و قدرتمند باشد تا بتواند ترافيک سنگين شبکه را به خوبي اداره کند.

شبکه هاي بي سيم مي توانند به عنوان توسعه دهنده شبکه هاي کابلي مورد استفاده قرار گيرند. حالتهايي ممکن است به وجود آيد که شما دريابيد نصب کابلهاي اضافه مقرون به صرفه نمي باشد يا مسافت آنقدر زياد مي باشد که نمي توان از کابلهاي رده 5 (Cat 5) استفاده کرد.

در محيط هاي دانشگاهي يا محيطهايي که حداقل دو ساختمان در مجاورت هم قرار دارند ممکن است نياز به شبکه بندي باشد. در گذشته اين نوع دسترسي يا شبکه بندي، يا به صورت زيرزميني انجام مي شد يا با اجاره کردن خطوط استيجاري (Leased Line) اما با استفاده از شبکه هاي بي سيم اين شبکه ها مي توانند به آساني پياده سازي شوند

شرکت هاي ارائه دهنده خدمات اينترنت بي سيم (WISPS) هم اکنون از مزاياي شبکه هاي بي سيم براي ارائه سرويس هاي مسافت طولاني به کاربرانشان استفاده مي کنند. ممکن است شما در يک روستا زندگي  کنيد در اين صورت احتمالاً به ارتباطات باند پهن دسترسي نداريد در اين صورت مي توانيد از ارائه دهندگان اينترنت بي سيم براي اهداف خود استفاده کنيد.

 يکي از مهمترين کاربردهاي شبکه هاي بي سيم پويايي (Mobility) مي باشد که به کاربران اين امکان را مي دهد هنگامي که در حال گشت زني در محيط مي باشند به شبکه نيز متصل باشند و ارتباط خود را از دست ندهند؛ حتي بعضي از تکنولوژي هاي جديد اين امکان را فراهم مي کنند که کاربر به طور فيزيکي از يک منطقه به منطقه ديگر تغيير مکان دهد بدون اينکه  ارتباط خود را از دست بدهد مانند موبايل.

 علاوه بر موارد ذکر شده گروههايي نيز وجود دارند که ازاين شبکه ها استفاده مي کنند مانند : المپيکها، سيرکها ، نمايشگاهها ، جشنها ، شرکت هاي ساختمان سازي و صنعتي و.... شبکه هاي بي سيم پاسخ گوي خوبي براي اين محيطهامي باشد.

 

 

تکنولوژي هاي مختلف بي سيم

 

Bluetooth

تکنولوژي Bluetooh اولين بار در سال 1994 توسط شرکت موبايل ERICSSON مطرح شد. Bluetooh براي اجزايي که به صورت داخلي با هم مرتبط هستند مانند موبايل ها، کامپيوترهاي قابل حمل، PDA ها و... طراحي شد و در منازل و ادارات و به طور کلي براي ارتباطات بين مسيرهاي کوتاه استفاده مي شود. بنابراين به عنوان يک تکنولوژي کم هزينه و کم قدرت شناخته مي شود. گروه علاقه مندان به Bluetooth(SIG) که شامل شرکتهاي معتبري است که در زمينه ارتباطات بي سيم فعاليت مي کنند، در جولاي 1994 اولين Bluetooth تخصصي را طراحي کردند. هم استاندارد 802.11 و هم Bluetooth براي ارتباطات خود از طيف راديويي ISM(Industrial Scientific and Medical Modulation) با فرکانس 2.45GHZ استفاده مي کنند، اما Bluetooth مي تواند اطلاعات را با سرعت بالايي در حدود يک 1Mbps منتقل کند در حالي که در حالت معمولي اين عمل با سرعتي در حدود 720Kbps انجام مي شود.

Bluetooth داراي بردي حدود 10 متر است که در مقايسه با برد WLAN که در حدود صد متر است رقم کوچکي است. به همين دليل اين تکنولوژي براي اتصال به شبکه هاي بي سيم مناسب نيست. اين محدوديت باعث کاهش طرفداران Bluetooth شده و استفاده از آن را در محيطهاي اداري و مسکوني نسبت به 802.11b کم کرده است.

همانند WLAN ها، Bluetooth نيز داراي فوايدي براي کاربرانش است. Bluetooth مي تواند کابلها را توسط چندين اتصال داخلي جايگزين کند. با توجه به اينکه Bluetooth توسط تعدادي قطعه سخت افزاري پشتيباني مي شود، مي تواند بين چندين قطعه، داده ها را به اشتراک بگذارد.

همچنين مشکلاتي در استفاده از Bluetooth وجود دارد. همانطور که گفته شد برد آن به نسبت کمتر از 802.11b است به علاوه قيمت تراشه هاي Bluetooth هنوز هم گران است.

 

HomeRF

HomeRF يک استاندارد شبکه اي است که ترکيبي از 802.11b و سيستم ارتباطي بي سيم ديجيتالي DECT(Digital Enhanced Cordless Telecommunication) براي استانداردهاي تلفنهاي قابل حمل براي يک سيستم مي باشد.

استاندارد 802.11b اساساً براي محيطهاي اداري به هم مرتبط ساخته شده است، ولي HomeRF براي پاسخگويي به احتياجات سيستم شبکه خانگي از خارج خانه مي باشد.HomeRF اطلاعات را با سرعتي در حدود Mbps10 و با بردي حدود50 متر انتقال مي دهد. اين برد براي بسياري از ادارات ممکن است کم باشد، ولي براي کارهاي خانگي مناسب است.

نسخه هاي جديد HomeRF داراي کيفيت انتقال صداي بالايي مي باشند و همچنين مي توانند صدا و داده را به صورت يک بسته درآورده و آن را در برد وسايلي مانند تلفن ها ،PDA ها ، کامپيوترها و وسايل راديويي و تلويزيوني پراکنده کنند.

قابليت هاي مختلف HomeRF به صورت مختصر در زير آمده است:

 - با حداکثر سرعتMbps10 براي داده ها، ديگر انواع 5 ، 1.6 ، 0.8 مگابيتي را از دور خارج کرده   است.

  -براي مدل هاي قديمي قابل نصب و ارتقا است.

 -  به صورت همزمان دو تکنولوژي مشتري- کارگزار (Server-Client) و نظير به نظير (Peer to     Peer) را پشتيباني مي کند.

 - در برار نفوذ و استراق سمع داراي امنيت بالايي مي باشد.

 

3G -3-6 (Third Generation):3G

به عنوان نسل سوم از تکنولوژي ارتباطات بي سيم به حساب مي آيد.3G  به بهبود ارتباطات صدا و داده تحت استانداردهاي مختلف مي پردازد. يکي از موارد لازم براي اين امر ، بالا بردن سرعت انتقال داده ها از 9.5 کيلو بايت به 2 مگابايت است. در اوايل سال 2000 ، ارتباطات بي سيم سرعت بسيار پاييني داشتند ، اما وقتي تعداد دستگاههايي که به صورت بي سيم به اينترنت متصل مي شد افزايش يافت ، نياز به ارتباطات با سرعت بالا بسيار زياد شد و بعد از آن تکنولوژيهاي بي سيم مطرح شدند. اين حدس زده مي شود که کاربران 3G اي که از برنامه هاي 802.11b استفاده مي کنند همانند ابزاري عمل مي کند که در پايه 802.11b قراردارند. يکي از دلايلي که باعث اين امر مي شود اين واقعيت است که Wi-Fi در حدود 30 مرتبه سريعتر و کم هزينه تر از ساختن و مديريت شبکه اي بر اساس 3G است. به علاوه WLAN ها اصولاً براي پشتيباني امکانات قابل جابجايي ساخته نشده اند بلکه به عنوان جايگزيني براي کابل هاي ارتباطي مي باشند. از نگاه ديگر، WLAN و 3G به عنوان تکنولوژي هاي مکمل يکديگر مي توانند به شمار آيند که باعث مي شوند فرکانسهاي با باندهاي 5 گيگاهرتزي علاوه بر باندهاي 2.4 گيگاهرتزي به وجود آيند. استفاده از WLAN ها در ادارات و اماکن کوچک است، بنابراين گفته مي شود که 3G يک تکنولوژي کاربر پسندتر از WLAN است. سيستم 3G براي اينکه در همه جا مورد استفاده قرار بگيرد و براي موبايل ها امکانات لازم را فراهم کند، طراحي شده است در حالي که Wi-Fi در واقع براي استفاده در فواصل کوتاه طراحي شده است. به هر حال اين دو سيستم که براي اهداف متفاوتي ساخته شده اند، مي توانند دسترسي کاربران به برنامه هاي تحت باند را آسان تر کنند.

3G بيشتر براي کارهاي اداري و شخصي به کار مي رود؛ به خصوص در مورد وسايل ارتباطي قابل حمل 3G داراي منافع زيادي مانند افزايش قابليت ارتباط (به وسيله ارتباطات قابل حمل) ، پهناي باند وسيع و افزايش سرعت آن مي باشد.

کارگزاران شبکه و سرويس دهندگان راه دور ، اين استاندارد را با آغوش باز پذيرفتند و مورد توجه کاربران نيز قرار گرفت. تکنولوزي بي سيم 3G تحولي را در سرويس هايي که ارتباط را برقرار مي کردند، ايجاد کرد. به اين صورت که تکنولوژي ارتباط صدايي را به ارتباط چند رسانه اي مانند: تصوير، صدا، داده، فکس و... ارتقاء داد.

(LBS -4-6 (Location Based Systems

در عرصه جديد که عصرمسابقه و رقابت براي ارتباطات راه دور است، کارگزاران شبکه هاي قابل حمل به صورت مداوم به دنبال راه هاي جديد براي ساختن ابزار جديد و افزودن سوددهي هستند. يکي از بهترين راه ها براي انجام اين کار افزايش و واگذاري سرويس هاي شخصي است. در اين مورد هر دستگاه محاسباتي قابل حمل ، از مکان بقيه دستگاههاي قابل حمل و ثابت ديگر موجود در آن سيستم باخبر است و موقعيت خود را به آنها گزارش ميدهد. سيستم اين دستگاهها ، از دستگاههاي قابل دسترسي در هر مکاني کمک مي گيرد تا کم هزينه ترين راه را براي سرويس به مشتري پيدا کند و سرويس لازم را به آنها بدهد.

LBS ها سرويس هايي هستند که از اطلاعاتي مربوط به اينکه کاربر يک دستگاه اطلاعاتي در کجا و چه موقعيتي قرار دارد، استفاده مي کنند. LBS ها از تعداد زيادي تکنولوژي براي فهميدن اينکه يک کاربر شبکه از نظر جغرافيايي در کجا قرار گرفته است استفاده مي کنند. يکي از اين موارد GPS ) Global Positioning System) است که در صنعت بسيار مورد استفاده قرار مي گيرد، يک LBS ممکن است احتياج داشته باشد که هر کدام از کاربرانش يک دستگاه قابل حمل که داراي GPS است داشته باشند.

عبارت LBS به مفهوم ابزاري است که از اطلاعات جغرافيايي به صورت اتوماتيک يا دستي استفاده مي کند. از اين اطلاعات براي ارزش دهي به استفاده کننده  يک سرويس خاص استفاده مي شود.

 

 انواع شبکه هاي بي سيم

 

(WLANS  (Wirekess Local Area Networks

اين نوع شبکه براي کاربران محلي از جمله محيطهاي دانشگاهي (Campus) يا آزمايشگاهها که نياز به استفاده از اينترنت دارند مفيد مي باشد. در اين حالت اگر تعداد کاربران محدود باشد مي توان بدون استفاده ازAccess Point اين ارتباط را برقرار نمود، در غير اين صورت استفاده از Access Point ضروري است.  مي توان با استفاده از آنتنهاي مناسب مسافت ارتباطي کاربران را به شرط عدم وجود مانع تا حدودي طولاني تر نمود.

WLAN ها معمولا"به صورت کاملا"بي سيم توسط دستگاه مرکزي حمايت نمي شوند. يعني نمي توان گفت که اين ارتباطات کاملا" بدون دخالت سيم برقرار مي شوند. استثناء در اين مورد، شبکه هاي نظير به نظير هستند که ممکن است اساسا" براي منظور خاصي ساخته شده باشند، براي مثال کامپوترهاي دستي که در شبکه استفاده مي شوند در طول يک ملاقات (Session) ، اطلاعات واسناد را ردوبدل مي کنند. اين نوع شبکه ها از تکنولوژي پخشي (Spread Spectram) براي ارتباط استفاده مي کنند. رشد و افزايش محبوبيت WLAN ها باعث رشد ساختار شبکه ها براي اعمال مشارکتي شد. WLANها در اوايل سال 1995 در کارهاي اداري و تجاري نيز وارد شدند، در آن زمان عواملي چون محدوديت سرعت، کمبود سخت افزار مناسب، عدم آگاهي کافي براي کاربرها و... سرعت گسترش آنها را کاهش داد.

(WPANS  (Wireless Personal Area Networks

اين نوع شبکه  ها براي کاربراني که به طور شخصي از شبکه استفاده مي کنند مورد استفاده قرار  مي گيرد و تکنولوژي مورد استفاده براي اين شبکه ها عبارت است از:IR  (Infra Red) وBluetooh(IEEE 802.15) که مجوز ارتباط در محيطي حدود 90 متر را مي دهد البته در IR نياز به ارتباط مستقيم بوده و محدوديت مسافت وجود دارد.

 

(WMANS  (Wireless Metropolitan Area Networks

اين نوع شبکه ها براي ايجاد ارتباطات قدرتمند نقطه به نقطه (Point To Point) در محدوده جغرافيايي وسيع و پوشش دادن کل يک شهر مورد استفاده قرار مي گيرند که در آنها نيز از تکنولوژي پخشي براي ارتباط استفاده مي شود که همان تکنولوژي اي است که در WLANها استفاده مي شود. همچنين مي توان براي پشتيباني اين شبکه ها (Backup) از خطوط اجاره اي ، فيبر نوري يا کابلهاي مسي استفاده نمود.

 

(WWANS  (Wireless Wide Area Networks

اين شبکه ها براي ايجاد ارتباط بين چندين شهر يا کشور با فواصل زياد مورد استفاده قرار مي گيرند که در اين نوع شبکه ها مي توان از آنتنهاي تمام جهته و دسترسي بالا و همچنين ماهواره ها براي برقرار کردن ارتباطات راديويي مسافت طولاني و سرعت بالا استفاده کرد.

تفاوت بينWWAN وWMAN اين است که در بسياري حالات WMANها از فرکانسهايي که داراي پروانه هستند به جاي فرکانسهايي که فاقد پروانه مي باشند و توسط WLANها استفاده مي شود ، استفاده مي کنند. دليل اين اختلاف آن است که سازماني که شبکه WMANرا در محدوده خاصي پياده سازي کرده است بر روي فرکانسهاي آن کنترل و نظارت دارد و لازم نيست نگران باشد که اگر کسي شبکه بي سيم خاصي را بر حسب تصادف پياده سازي کرد فرکانسهايش با فرکانسهاي آن شبکه تداخل پيدا کند. همين فاکتور در WWANها نيز وجود دارد.