Tale tecnologia di interconnessione wireless low-power (bassa potenza, nell'ordine dei mWatt), è in grado di far comunicare dispositivi elettronici come telefoni, stereo, notebook computer, pda, fino ad un massimo di 16 dispositivi attraverso onde radio a basso raggio emesse da alcuni trasmettitori presenti all’interno di questi dispositivi. Tutto ciò è realizzato senza bisogno di cavi di collegamento, ma semplicemente sfruttando le onde radio ad una frequenza di 2,45 Ghz – 2,56 Ghz (banda ISM). Può supportare fino a 7 canali dati (asincrono con data rate di 57,6 kbps in upstream e 721kbps in downstream) e 3 canali voce (sincroni con data rate di 64 kbps). La velocità massima di trasferimento dati, nel suo complesso, è pari a 1 Mbps fullduplex con un copertura dai 10 ai 100 metri.
Figura 1: Schema di comunicazione di terza generazione in cui un PDA comunica tramite Bluetooth con un portatile e con un cellulare. Il portatile è connesso ad una rete 802.11 ed il cellulare comunica tramite tecnologia GSM. E' uno schema abbastanza reale di comunicazione globale che permette a tutti di essere connessi a tutti |
Acronimo di Digital Enhanced Cordless Telecommunications, si tratta di uno standard digitale criptato per telefonini cordless con possibilità di 120 canali su 12 frequenze, evoluzione del cordless analogico, implementa l’interfaccia Gap (Generic access Profile) ed utilizza la modulazione GMSK, bit rate max 348 kbps.
Figura 2: vari tipi di dispositivi wireless |
Infrared Device Application, tecnologia di interconnessione, tramite infrarossi, bidirezionale, point-to-point tra dispositivi posizionati in visibilità reciproca con loss line of sight (ridotto spazio di separazione), e con range ridotto a 1-2 metri e bit rate di 4 Mbps. Questo sistema è utile soprattutto per le comunicazioni molto corte nella distanza, alcuni metri, con collegamento a vista. Per la luce infrarossa non è possibile penetrare alcun prodotto solido, ed il segnale è attenuato notevolmente anche dal vetro di una finestra. Tali dispositivi sono indicati per le comunicazioni e non per le reti vere e proprie. Un’evoluzione del sistema ha tentato di fornire una maggior possibilità di network usando un sistema IR, in cui la luce è distribuita in tutti i sensi, limitando un’area di alcuni metri senza possibilità di attraversamento di strutture solide interposte.
Standard per la trasmissione dati in radio frequenza tra dispositivi domestici (home networking), con una frequenza di 2,4 Ghz e un bit rate pari a 1,6 Mbps, con una robusta resistenza alle interferenze utilizza il protocollo Swap. La HomeRF è derivata dall’integrazione fra la tecnologia DECT (Digital Enhanced Cordless Telephony) e quella delle LAN wireless. Lo SWAP utilizza infatti lo standard IEEE 802.11 per i dati e la DECT per la voce, e supporta un protocollo del tipo TDMA (Time Division Multiple Access) per gestire voce e altri sevizi critici e impiega una tecnica del tipo CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance) per garantire un elevato data-rate. La sua evoluzione 2.0 censentirà un bit rate fino a 10 Mbps e la trasmissone dati/voce con un range di 50 metri, in modalità peer-to-peer o access point. HomeRF richiede circa 100 mW di potenza, può supportare sei canali vocali, e consente l’impiego di una route di cifratura denominata Blowfish. Il protocollo Swap consente la connessione contemporanea di ben 127 nodi e la possibilità di far coesistere più reti RF nello stesso ambiente.
Piccola rete wireless che utilizza le connessioni telefoniche, impiega la tecnologia di TUT Systems, che utilizza la banda da 5.5 a 9.5 MHz implementando l’IEEE 802.3 CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access /Collision Detection) per realizzare accessi multipli su di un unico mezzo trasmissivo, così come avviene per Ethernet. La tecnologia TUT consente inoltre di codificare più bit all’interno di un singolo impulso di dati sulla linea, sfruttando un metodo detto TMLC (Time Modulation Line Coding) capace di operare su reti di topologia arbitraria e cablaggio non determinato a priori, proprio come i cavi telefonici presenti nelle abitazioni; inoltre, la tecnologia TUT è di tipo adattivo, in quanto consente di operare anche su linee affette da elevato rumore elettrico, e di adattare la sensibilità di ricezione e la potenza di trasmissione alle condizioni di attenuazione rilevate. La successiva estensione della rete HomePNA verso i 10 Mbit/sec supererà gli attuali 1 Mbit/s.
Standard per comuncazione wireless, Wlan utilizza una frequenza di 5 Ghz con bit rate sino a 54 Mbps, consente un range fino a 100 metri, per applicazioni multimediali di tipo home.
Soluzione tecnologica via radio che fornisce servizi di base voce/dati con copertura ad ampio raggio fino a 25 km, la trasmissione utilizza una frequenza bassa compresa da 400 khz a 2 Mhz con un bit rate max di 128 kbps.
Principalmente le comunicazioni senza fili a banda larga si basano su due tecnologie: la prima è la LMDS (Local Multipoint Distribution Service), una banda ad alta frequenza che fornisce servizi integrati (dati, voce, immagini), ideale per le aziende. L’altra è la tecnologia MMDS (Multichannel Multipoint Distribution Service), una banda di bassa frequenze che offre una connessione meno rapida.
I sistemi MMDS operano ad una frequenza di 2.6 GHz e sono stati progettati inizialmente per fornire servizi video analogici unidirezionali. Il canale di ritorno può essere implementato su doppino telefonico, o mediante un sistema d’accesso radio diverso, come il sistema GSM.
I sistemi LMDS operano nella banda dei 26 GHz e 28 GHz. Il sistema LMDS, trasmette a 28 GHz, è una tecnologia con ottime prospettive, poichè elimina la necessità di strutture di trasmissione separate per ogni edificio raggiunte da network LMDS. Per un suo buon funzionamento è necessario che non vi siano ostacoli fisici nella linea fra il trasmettitore e l’antenna che riceve il segnale. Ciò determina una distanza massima di 5-6 km (mediamente di soli 3 km), però il segnale fornito è nettamente migliore rispetto a quello offerto dalle altre tecnologie senza fili.
Wireless Ip local loop, tecnologia via radio che fornisce sevizi di base voce/dati con copertura ad ampio raggio, utilizza una frequenza da 2 Ghz a 5 Ghz con un bit rate di 4 Mbps.
Wireless si riferisce a una tipologia di comunicazione, ad un monitoraggio
e a un insieme di sistemi di controllo in cui i segnali viaggiano nello
spazio e non su fili o cavi di trasmissione. In un sistema wireless la
trasmissione avviene principalmente via radiofrequenza (RF) o a infrarossi
(Irda). Una connessione wireless è generalmente associata ad un
terminale, palmare,… con un’interfaccia RF o notebook tramite
PC card slot.
Una Wireless Local Area Network (WLAN) è un sistema di
comunicazione flessibile e implementabile in tutta la sua globale estensione,
o come alternativa, ad una rete fissa (wired Lan). In una Wlan viene utilizzata
una tecnologia di radio frequenza (RF) per la trasmissione e la ricezione
dei dati, minimizzando la necessità di conessioni via cavo (wired),
favorendo così una discreta mobilità.
Una rete wireless può essere un’estensione di una normale
rete cablata, supportando tramite un access point la connessione a dispositivi
mobili e a dispositivi fissi (pc). In generale le architetture per sistemi
wireless sono basate su due tipologie di dispositivi:
- Access Point (AP);
- Wireless Terminal (WT).
Figura 3: una LAN 802.11 che interagisce con una rete Ethernet, permettendo la comunicazione tra host wireless e host tradizionali |
Dal lato pc occorre installare una scheda in grado di raggiungere via radiofrequenza il nostro concentratore o Access Point, con schede PCMCIA, PCI oppure USB. La copertura di una cella radio varia da 20 metri a oltre 300 metri, in relazione alla tipologia degli ambienti, con una possibilità di collegamento da 10 a 250 utenze per AP, in funzione del modello e della tecnologia impiegata.
Figura 4: è rappresentata la copertura di una cella radio che permette di raggiungere via radiofrequenza il nostro Access Point |
La connessione del client alla WLAN avviene per mezzo dell’AP che può supportare più accessi simultanei. L’access point può risiedere in un nodo della Wn (wired network) e svolgere funzione di gateway per gli accessi dati wireless. Analogamente a una rete di telefonia cellulare è possibile all’interno di un WLAN il roaming tra access point. Il collegamento al network attraverso un altro AP che risiede in un diverso punto della Wn, e inoltre garantisce una mobilità operativa su un raggio di decine di metri.
Figura 5: Roaming tra AP che permette ad un terminale il collegamento continuo alla rete attraverso un altro AP risiedente in un diverso punto della rete Wireless |
Gli AP possono essere implementati in hardware (esistono dei dispositivi dedicati) che in software appoggiandosi per esempio ad un pc o notebook dotato sia dell’interfaccia wireless sia di un scheda ethernet. I WT possono essere qualsiasi tipo di dispositivo come per esempio notebook, palmari, pda, cellulari oppure apparecchiature che interfacciano standard IEEE 802.11 o sistemi consumer su tecnologia Bluetooth.
Una WLAN consente una velocità massima di trasmissione dati (bit
rate) pari a 11 Mbps (oggi 22) al di sotto di una rete wired ma superiore
alle possibilità consentite dai terminali mobili comuni.
La trasmissione e ricezione wireless (Tx/Rx) opera sui 2.4 GHz, con potenze
di trasmissione dai 10-20 mW fino ai 100mW.
Tra i possibili vantaggi offerti da una Wlan, possiamo elencare:
- installazione veloce e semplice, rispetto alla stesura dei cavi, canaline ecc. di una rete cablata;
- installazione flessibile;
- mobilità con un accesso delle informazioni real time ovunque ci si trova all’interno del network wireless;
- scalabilità, consentendo una variegata tipologia/possibilità di configurazione, utilizzando specifiche applicazioni e installazioni;
- possibile riduzione dei costi in certe situazioni, o a lungo termine.
Tra i possibili problemi:
- interferenze, riflessioni multiple;
- velocità ridotte;
- area di copertura in relazione alla potenza di trasmissione;
- consumo batterie;
- “elettrosmog” (anche se il livello di emissioni di un dispositivo wireless è nell’ordine di decine di MWatt, max 100 mW contro i 500-1000 mW di un cellulare);
- interoperabilità, compatibilità;
- sicurezza.
Figura6: Confronto tra le varie tecnologie wireless in funzione del data rate con esse raggiungibile |