انواع شبکه های بی سیم — معرفی و کاربردها جامع و کامل

شبکه های بی سیم به‌عنوان یکی از اساسی‌ترین فناوری‌ها در دنیای مدرن، امکان ارتباط و انتقال داده‌ها را بدون نیاز به سیم یا کابل فراهم می‌کنند. این نوع شبکه‌ها از امواج رادیویی یا سایر امواج الکترومغناطیسی برای ارسال اطلاعات بین دستگاه‌ها استفاده می‌کنند و به کاربران اجازه می‌دهند تا از هر نقطه‌ای به منابع شبکه متصل شوند. در این مقاله از مجله پی استور درمورد انواع شبکه های بی سیم صحبت خواهیم کرد.

شبکه بی سیم چیست؟

شبکه های بی سیم به مجموعه‌ای از فناوری‌ها اطلاق می‌شوند که به دستگاه‌ها این امکان را می‌دهند تا بدون استفاده از سیم یا کابل به یکدیگر متصل شوند. این نوع شبکه‌ها از امواج رادیویی یا نور برای انتقال داده‌ها استفاده می‌کنند و به دلیل انعطاف‌پذیری بالا، در زمینه‌های مختلفی از جمله ارتباطات تلفنی، اینترنت و سیستم‌های حسگر کاربرد دارند. این نوع شبکه‌ها به کاربران این امکان را می‌دهند که بدون نیاز به ارتباطات فیزیکی، به منابع اطلاعاتی متصل شوند و داده‌ها را ارسال یا دریافت کنند.

انواع شبکه های بی سیم

شبکه های بی سیم به دسته‌های مختلفی تقسیم می‌شوند که هرکدام ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود را دارند. این شبکه‌ها به‌طور کلی بر اساس برد، سرعت انتقال داده، نوع ارتباطات و کاربردهای خاص دسته‌بندی می‌شوند. برخی از مهم‌ترین انواع شبکه های بی سیم عبارتند از:

شبکه های بی سیم بر اساس برد

شبکه های بی سیم بر اساس برد یا مقیاس جغرافیایی به دسته‌های مختلفی تقسیم می‌شوند که هرکدام برای پوشش‌دهی به مناطق خاص و نیازهای خاص طراحی شده‌اند. این شبکه‌ها به‌طور کلی امکان دسترسی به اینترنت، ارتباطات داده‌ای و خدمات مختلف را در مقیاس‌های مختلف جغرافیایی فراهم می‌کنند.

شبکه WPAN یا Wireless Personal Area Network

WPAN یا شبکه شخصی بی‌سیم یک شبکه بی‌سیم است که برای ارتباطات کوتاه‌برد بین دستگاه‌های شخصی طراحی شده است. این نوع شبکه معمولاً در فواصل بسیار کوتاه، حدود ۱۰ متر یا کمتر، استفاده می‌شود و برای اتصال دستگاه‌هایی مانند گوشی‌های هوشمند، هدست‌ها، ساعت‌های هوشمند و دستگاه‌های بلوتوث مناسب است. بلوتوث و Zigbee از رایج‌ترین فناوری‌های WPAN هستند.

پاورپوینت آماده درباره شبکه LAN

کلیک کنید

شبکه WLAN یا Wireless Local Area Network

WLAN یا شبکه محلی بی‌سیم به یک شبکه بی‌سیم اطلاق می‌شود که به‌طور معمول در محیط‌های داخلی مانند خانه‌ها، ادارات، دانشگاه‌ها و مراکز تجاری استفاده می‌شود. این شبکه‌ها با استفاده از امواج رادیویی، دستگاه‌های مختلف را به اینترنت و منابع شبکه متصل می‌کنند. Wi-Fi یکی از شناخته‌شده‌ترین فناوری‌های WLAN است که قابلیت برقراری ارتباط در فواصل کوتاه (حدود ۱۰۰ متر) را فراهم می‌کند.

شبکه WMAN یا Wireless Metropolitan Area Network

WMAN یا شبکه منطقه‌ای بی‌سیم یک شبکه بی‌سیم است که برای پوشش‌دهی مناطق وسیع‌تری مانند شهرها و مناطق بزرگ شهری طراحی شده است. این شبکه‌ها قادرند به‌طور مؤثر نیاز به اتصال اینترنت در سطح شهری را برآورده کنند و می‌توانند فاصله‌های بیشتری نسبت به WLAN پوشش دهند. WiMAX یکی از فناوری‌های رایج در این دسته است که می‌تواند پوشش‌دهی در فواصل طولانی‌تر از Wi-Fi را ارائه دهد.

پاورپوینت در مورد شبکه WAN

کلیک کنید

شبکه WWAN یا Wireless Wide Area Network

WWAN یا شبکه وسیع بی‌سیم یک شبکه بی‌سیم است که برای ارتباطات در مسافت‌های بسیار طولانی طراحی شده است. این شبکه‌ها معمولاً توسط شبکه‌های موبایل مانند 4G ،3G و 5G ارائه می‌شوند و به کاربران این امکان را می‌دهند که در هر نقطه از دنیا که پوشش شبکه موجود باشد، به اینترنت و خدمات موبایلی دسترسی پیدا کنند. WWAN برای استفاده در مناطق وسیع، از جمله منطقه‌های روستایی و شهری، طراحی شده است.

شبکه ترکیبی یا Hybrid Network

شبکه ترکیبی یا Hybrid Network به شبکه‌ای گفته می‌شود که از ترکیب چندین نوع فناوری یا شبکه برای ارتباط برقرار کردن استفاده می‌کند. این شبکه‌ها معمولاً به‌منظور بهبود قابلیت‌های ارتباطی، اطمینان از پایداری بیشتر و افزایش ظرفیت شبکه طراحی می‌شوند. به‌طور مثال، در یک Hybrid Network ممکن است از ترکیب WLAN و WWAN برای پوشش‌دهی به یک منطقه خاص استفاده شود، تا در مواقعی که WLAN نتواند پوشش کافی بدهد، از WWAN برای اتصال به اینترنت استفاده شود. این نوع شبکه‌ها می‌توانند به صورت دستگاهی یا شبکه‌ای عمل کنند و معمولاً در کاربردهایی مانند شهرهای هوشمند، کشاورزی هوشمند و ارتباطات اضطراری مورد استفاده قرار می‌گیرند.

شبکه های بی سیم موردی (Ad hoc Networks)

شبکه های بی سیم موردی نوعی شبکه هستند که در آن‌ها هیچ زیرساخت ثابت وجود ندارد و دستگاه‌ها به‌طور مستقیم با یکدیگر ارتباط برقرار می‌کنند. در این شبکه‌ها، هر دستگاه نقش گره را ایفا می‌کند و می‌تواند همزمان داده‌ها را ارسال و دریافت کند. شبکه‌های ادهاک معمولاً در شرایطی استفاده می‌شوند که نیاز به ایجاد سریع یک شبکه بی‌سیم وجود دارد و نیازی به زیرساخت‌های شبکه‌ای سنتی نیست. این نوع شبکه‌ها به دلیل ویژگی‌های انعطاف‌پذیر و خودسازمان‌دهی که دارند، در شرایط بحرانی یا در مواقعی که شبکه‌های ثابت در دسترس نباشند، کاربرد دارند.

در این شبکه‌ها، مشکلاتی مانند تداخل سیگنال، ترافیک شبکه و هزینه‌های انرژی به چالش‌های مهمی تبدیل می‌شوند. به همین دلیل، پروتکل‌های خاصی برای مدیریت ترافیک و بهینه‌سازی مصرف انرژی در این شبکه‌ها توسعه یافته‌اند. از دیگر ویژگی‌های مهم شبکه‌های ادهاک می‌توان به قابلیت مقیاس‌پذیری آن‌ها اشاره کرد، زیرا تعداد گره‌ها و اندازه شبکه می‌تواند به‌راحتی افزایش یابد.

پاورپوینت پروتکل مسیریابی AODV

کلیک کنید

شبکه MANET یا Mobile Ad hoc Network

شبکه‌های MANET (شبکه‌های ادهاک موبایل) نوعی از شبکه های بی سیم موردی هستند که در آن‌ها گره‌ها یا دستگاه‌ها به‌صورت سیار و در حال حرکت هستند. این شبکه‌ها معمولاً در محیط‌هایی با تحرک بالا، مانند خودروها یا دستگاه‌های موبایل، استفاده می‌شوند. یکی از چالش‌های اصلی در MANETها، مدیریت ارتباطات است زیرا موقعیت گره‌ها به‌طور مداوم تغییر می‌کند و این موضوع باعث می‌شود که به‌طور مداوم باید مسیرهای جدیدی برای ارسال داده‌ها پیدا شود.

در این نوع شبکه‌ها، پروتکل‌های خاصی برای مسیریابی و کاهش تأخیر انتقال داده طراحی شده است. از ویژگی‌های اصلی این شبکه‌ها می‌توان به انعطاف‌پذیری بالا و مقیاس‌پذیری اشاره کرد که اجازه می‌دهد این شبکه‌ها در انواع مختلفی از برنامه‌های کاربردی، از جمله سیستم‌های مدیریت ترافیک یا ارتباطات اضطراری، استفاده شوند.

پاورپوینت شبکه سیار موردی Manet

کلیک کنید

شبکه Vanet یا Vehicular Ad hoc Network

شبکه‌های VANET (شبکه‌های ادهاک خودرویی) نوعی از شبکه‌های ادهاک هستند که برای ارتباطات بی‌سیم بین وسایل نقلیه و سایر اجزاء زیرساختی طراحی شده‌اند. این شبکه‌ها به‌طور خاص در وسایل نقلیه متحرک، از جمله خودروها، کامیون‌ها و اتوبوس‌ها، کاربرد دارند و هدف اصلی آن‌ها بهبود ایمنی جاده‌ها، مدیریت ترافیک و ارتباطات جاده‌ای است. VANET به گره‌ها این امکان را می‌دهد که در هر لحظه با یکدیگر ارتباط برقرار کرده و اطلاعات مربوط به وضعیت ترافیک، شرایط جوی و دیگر اطلاعات مهم را به اشتراک بگذارند.

این شبکه‌ها دارای چالش‌هایی همچون نرخ بالای حرکت و تغییر سریع موقعیت گره‌ها هستند که به نوبه خود مشکلاتی در مسیریابی و حفظ ارتباطات پایدار ایجاد می‌کند. با این حال، استفاده از تکنیک‌های خاص در مسیریابی و امنیت می‌تواند به بهبود عملکرد این شبکه‌ها کمک کند.

پاورپوینت شبکه های خودرویی Vanet

کلیک کنید

شبکه Fanet یا Flying Ad hoc Network

شبکه‌های FANET (شبکه‌های ادهاک پروازی) نوعی از شبکه‌های ادهاک هستند که به‌طور خاص برای ارتباطات بین دستگاه‌های پروازی، مانند پهپادها یا هواپیماهای بدون سرنشین طراحی شده‌اند. این شبکه‌ها می‌توانند به‌طور مؤثر برای پایش محیطی، نظارت بر مناطق دورافتاده، ارتباطات جوی و اطلاع‌رسانی در شرایط اضطراری به‌کار روند. FANETها به‌ویژه در زمینه‌های کشاورزی هوشمند، امداد و نجات و نقشه‌برداری کاربرد دارند.

یکی از چالش‌های اصلی در FANETها، مدیریت و مسیریابی اطلاعات در محیط‌های سه‌بعدی است که به دلیل حرکت هواپیماها و تغییرات ارتفاع باید به‌طور خاص بهینه‌سازی شود. همچنین این شبکه‌ها نیاز به مدیریت پهنای باند و تأخیر پایین دارند تا ارتباطات به‌طور مؤثر برقرار شوند.

پاورپوینت شبکه پروازی موردی (FANET)

کلیک کنید

شبکه های ایجاد ارتباطات بی سیم

شبکه های بی سیم ایجاد ارتباطات به شبکه‌هایی اطلاق می‌شوند که هدف اصلی آن‌ها فراهم آوردن ارتباطات بی‌سیم میان دستگاه‌ها برای ارسال داده و اطلاعات است. این شبکه‌ها به دستگاه‌ها این امکان را می‌دهند تا بدون نیاز به کابل، ارتباط برقرار کنند و داده‌ها را منتقل کنند. شبکه‌های Wi-Fi و WiMAX از جمله شبکه‌هایی هستند که در این دسته قرار می‌گیرند و در کاربردهایی چون اینترنت خانگی، تجاری، و ارتباطات شهری به‌کار می‌روند.

این شبکه‌ها در بسیاری از سیستم‌ها از جمله ارتباطات موبایلی، Wi-Fi عمومی و دسترسی به اینترنت در سطح وسیع کاربرد دارند. شبکه‌های Wi-Fi، به‌ویژه، در خانه‌ها، دفاتر و مناطق عمومی برای فراهم آوردن دسترسی سریع به اینترنت استفاده می‌شوند.

شبکه Wi-Fi

شبکه‌های Wi-Fi یا Wireless Fidelity یکی از محبوب‌ترین فناوری‌های ارتباطات بی‌سیم هستند که به کاربران این امکان را می‌دهند تا به اینترنت و شبکه‌های دیگر از طریق امواج رادیویی متصل شوند. این شبکه‌ها در محیط‌های مختلفی از جمله خانه‌ها، دفاتر، دانشگاه‌ها و مناطق عمومی برای فراهم آوردن دسترسی بی‌سیم به اینترنت مورد استفاده قرار می‌گیرند. Wi-Fi یکی از مهم‌ترین فناوری‌ها در حوزه ارتباطات بی‌سیم است که از استانداردهای IEEE 802.11 استفاده می‌کند.

شبکه وای فای در دسته شبکه‌های محلی بی‌سیم (WLAN) نیز قرار می‌گیرد. Wi-Fi قابلیت‌های زیادی از جمله انتقال داده با سرعت بالا، امنیت ارتباطات و پوشش گسترده را فراهم می‌آورد. به همین دلیل، این فناوری به‌طور گسترده در زندگی روزمره افراد به‌ویژه برای اتصال گوشی‌های موبایل، لپ‌تاپ‌ها و دیگر دستگاه‌های هوشمند به اینترنت استفاده می‌شود.

پاورپوینت درباره اینترنت

کلیک کنید

شبکه WiMAX

WiMAX یا Worldwide Interoperability for Microwave Access یکی از دیگر از فناوری‌های پیشرفته در زمینه ارتباطات بی‌سیم است که به‌طور ویژه برای ایجاد شبکه های بی سیم در مقیاس‌های بزرگ طراحی شده است. این شبکه‌ها قادر به ارائه اتصال اینترنتی با سرعت بالا در فواصل طولانی هستند و از فناوری میکروویو برای انتقال داده‌ها استفاده می‌کنند. WiMAX یکی از بهترین گزینه‌ها برای ارائه خدمات اینترنتی در مناطق روستایی و مناطق بدون زیرساخت‌های مناسب است.

شبکه وایمکس در دسته شبکه‌های منطقه‌ای بی‌سیم (WMAN) نیز قرار می‌گیرد. WiMAX به دلیل پوشش وسیع، سرعت بالا و پایداری در ارتباطات، به‌ویژه برای ارائه اینترنت در مناطق دورافتاده و یا در کاربردهای شهری برای ایجاد شبکه‌های گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرد. این فناوری همچنین می‌تواند به‌عنوان جایگزینی برای ADSL در محیط‌های شهری نیز استفاده شود.

پاورپوینت وایمکس (Wimax) — نسل جدید ارتباطات بی سیم

کلیک کنید

شبکه های بی سیم کوتاه برد

شبکه های بی سیم کوتاه برد، همانطور که از نامشان پیداست، به شبکه‌هایی اطلاق می‌شوند که برای انتقال داده‌ها در فاصله‌های کوتاه طراحی شده‌اند. این شبکه‌ها معمولاً در محدوده چند متر تا چند صد متر فعالیت می‌کنند و برای اتصال دستگاه‌ها در محیط‌های محدود مناسب هستند. از جمله مزایای این شبکه‌ها می‌توان به سرعت بالا، مصرف انرژی کم و هزینه کم نصب اشاره کرد. این نوع شبکه‌ها در کاربردهایی مانند ارتباطات موبایلی، خانه‌های هوشمند و دستگاه‌های IoT به‌کار می‌روند.

شبکه های بی سیم کوتاه برد از جمله رایج‌ترین فناوری‌ها در زندگی روزمره به شمار می‌روند و در دستگاه‌هایی مانند گوشی‌های هوشمند، گجت‌های پوشیدنی، سیستم‌های صوتی و ویدئویی و حتی سیستم‌های خودروها استفاده می‌شوند.

بلوتوث Bluetooth

بلوتوث یکی از معروف‌ترین فناوری‌های بی‌سیم کوتاه برد است که برای ارتباط بی‌سیم میان دستگاه‌های مختلف طراحی شده است. این فناوری به کاربران این امکان را می‌دهد که دستگاه‌های مختلفی همچون گوشی‌های موبایل، لپ‌تاپ‌ها، هدست‌ها و دستگاه‌های صوتی را در فاصله‌های کوتاه به‌یکدیگر متصل کنند. بلوتوث معمولاً در فواصل زیر ۱۰۰ متر کار می‌کند و یکی از مزایای بزرگ آن، مصرف انرژی پایین است که باعث می‌شود برای دستگاه‌های پرتابل و باتری‌خور مناسب باشد.

بلوتوث در کاربردهای متنوعی همچون انتقال فایل‌های کوچک، اتصال دستگاه‌های صوتی، سیستم‌های صوتی داخل خودرو و دستگاه‌های گجت پوشیدنی به‌کار می‌رود. به علاوه، این فناوری با بروزرسانی‌های مداوم خود، مانند بلوتوث ۵.۰، امکانات بیشتری نظیر برد بیشتر و انتقال داده با سرعت بالاتر را فراهم کرده است.

پاورپوینت آماده در مورد بلوتوث — نحوه برقراری ارتباط

کلیک کنید

زیگ بی Zigbee

زیگ بی یکی دیگر از فناوری‌های بی‌سیم کوتاه برد است که برای استفاده در خانه‌های هوشمند و دستگاه‌های اینترنت اشیاء (IoT) طراحی شده است. این فناوری به دلیل مصرف انرژی پایین و برد مناسب، برای ایجاد شبکه های بی سیم در محیط‌های خانگی یا تجاری کوچک ایده‌آل است. در زیگ بی، هر دستگاه می‌تواند به‌عنوان یک گره عمل کند و به دیگر دستگاه‌ها متصل شود، که به این ترتیب یک شبکه خودسازمان‌دهی ایجاد می‌شود.

زیگ بی از پروتکل IEEE 802.15.4 استفاده می‌کند و در کاربردهایی مانند سیستم‌های روشنایی هوشمند، کنترل دما، دستگاه‌های امنیتی و دستگاه‌های متصل به اینترنت اشیاء کاربرد دارد. این شبکه‌ها در محیط‌های با نیاز به مصرف انرژی کم و ارتباطات کم‌سرعت به‌ویژه در خانه‌های هوشمند و ساختمان‌های تجاری به‌کار می‌روند.

شبکه های حسگر بی سیم (WSN)

شبکه‌های حسگر بی‌سیم (WSN) شبکه‌هایی هستند که از مجموعه‌ای از حسگرهای کوچک و ارزان‌قیمت تشکیل شده‌اند که برای جمع‌آوری داده‌ها از محیط استفاده می‌کنند. این حسگرها به‌طور خودکار اطلاعاتی از قبیل دما، رطوبت، فشار، حرکت و دیگر ویژگی‌ها را جمع‌آوری کرده و آن‌ها را به یک مرکز پردازش منتقل می‌کنند. یکی از کاربردهای اصلی WSN در مناطق دورافتاده یا محیط‌های صنعتی است که در آن‌ها نظارت و جمع‌آوری اطلاعات حیاتی نیاز به ارتباطات بی‌سیم دارد.

این شبکه‌ها معمولاً در محیط‌هایی با تعداد زیادی حسگر پراکنده که نیاز به مدیریت انرژی و انتقال داده‌های بهینه دارند، استفاده می‌شوند. به دلیل مصرف پایین انرژی، این شبکه‌ها معمولاً برای کاربردهای بلندمدت و پایش محیطی، مانند کشاورزی هوشمند، مراقبت‌های بهداشتی از راه دور، و مدیریت منابع طبیعی به‌کار می‌روند.

پاورپوینت شبکه حسگر بی سیم WSN

کلیک کنید

شبکه های مش بی سیم (WMN)

شبکه‌های مش بی‌سیم (WMN) به شبکه‌هایی اطلاق می‌شود که از مجموعه‌ای از گره‌ها تشکیل شده‌اند که به‌طور خودکار به یکدیگر متصل می‌شوند و شبکه‌ای با پوشش وسیع ایجاد می‌کنند. در این نوع شبکه‌ها، هر گره به‌عنوان یک نقطه اتصال عمل می‌کند که به گره‌های دیگر داده‌ها را ارسال و دریافت می‌کند. این ویژگی باعث می‌شود که WMNها برای ایجاد پوشش شبکه بی‌سیم در مناطق وسیع، مانند شهرهای هوشمند، مناطق روستایی و محیط‌های صنعتی بسیار مفید باشند.

یکی از مزایای اصلی شبکه‌های مش بی‌سیم این است که این شبکه‌ها به‌طور خودکار به‌روزرسانی می‌شوند و بدون نیاز به زیرساخت‌های پیچیده، قابلیت مقیاس‌پذیری و پوشش‌دهی به مناطق وسیع را دارند. این ویژگی‌ها آن‌ها را برای شبکه‌های روستایی، ارتباطات شهری، و سیستم‌های ارتباطی اضطراری مناسب می‌سازد.

پاورپوینت شبکه Mesh

کلیک کنید

شبکه های بی سیم سلولی

شبکه های بی سیم سلولی به شبکه‌هایی اطلاق می‌شوند که در آن‌ها ارتباطات از طریق ایستگاه‌های پایه (Base Stations) به‌صورت سلولی سازماندهی می‌شود. این شبکه‌ها معمولاً برای ارتباطات موبایلی و اینترنت بی‌سیم استفاده می‌شوند و می‌توانند در مقیاس‌های وسیع و به‌طور مؤثر در مناطق شهری، روستایی و حتی مناطقی با تحرک بالا کار کنند. شبکه‌های سلولی به دلیل مقیاس‌پذیری و پایداری خود در انتقال داده‌ها به‌طور گسترده در شبکه‌های موبایلی مانند 3G، 4G و 5G مورد استفاده قرار می‌گیرند.

شبکه های بی سیم سلولی با استفاده از ایستگاه‌های پایه و ارتباطات رادیویی امکان برقراری ارتباط بین کاربران را فراهم می‌کنند و به‌طور مؤثر می‌توانند پوشش جهانی را در هر مکانی فراهم کنند. این شبکه‌ها در دسته شبکه های بی سیم موبایلی (WWAN) نیز قرار می‌گیرند.

شبکه 3G

شبکه 3G سومین نسل از شبکه‌های موبایلی است که به کاربران این امکان را می‌دهد تا انتقال داده‌های سریع‌تر، مکالمات صوتی و خدمات اینترنتی را با سرعت‌های بالاتر از نسل‌های قبلی تجربه کنند. 3G برای پشتیبانی از ارتباطات چندرسانه‌ای، مانند ویدئو کنفرانس و دسترسی به اینترنت با سرعت بالا طراحی شده است. این شبکه‌ها برای پشتیبانی از اپلیکیشن‌هایی چون تماس‌های ویدئویی، استریم ویدئو و اینترنت موبایل بسیار مناسب هستند.

با وجود اینکه نسل‌های جدیدتر مانند 4G و 5G ارائه شده‌اند، شبکه 3G هنوز هم در بسیاری از مناطق جهان برای ارتباطات بی‌سیم و دسترسی به اینترنت در دسترس است و هنوز برای بسیاری از کاربردها مورد استفاده قرار می‌گیرد.

شبکه 4G

شبکه 4G نسل چهارم از فناوری شبکه‌های موبایلی است که برای پشتیبانی از اتصال اینترنتی با سرعت بسیار بالا طراحی شده است. این شبکه‌ها از استانداردهایی مانند LTE (Long Term Evolution) برای افزایش سرعت انتقال داده‌ها و کاهش تأخیر استفاده می‌کنند. 4G امکان دسترسی به اینترنت پرسرعت، استریم ویدئو با کیفیت بالا، مکالمات صوتی با کیفیت عالی و دسترسی به برنامه‌های کاربردی سنگین را فراهم می‌آورد.

یکی از ویژگی‌های برجسته شبکه 4G، سرعت بالا و تأخیر کم است که آن را برای کاربردهای مدرن مانند سیستم‌های واقعیت افزوده، استریم زنده و بارگذاری داده‌های سنگین مناسب می‌سازد.

پاورپوینت فناوری LTE

کلیک کنید

شبکه 5G

شبکه 5G نسل پنجم از شبکه‌های موبایلی است که به‌طور قابل توجهی سرعت اینترنت را افزایش داده و تأخیر انتقال داده‌ها را کاهش می‌دهد. این شبکه برای پشتیبانی از اینترنت اشیاء (IoT)، دستگاه‌های خودران، هوش مصنوعی و کاربردهای واقعیت افزوده/واقعیت مجازی طراحی شده است. 5G همچنین ظرفیت شبکه را به‌طور چشمگیری افزایش داده و امکان ارائه خدمات ارتباطی با کیفیت بالا را در مقیاس جهانی فراهم می‌آورد.

فناوری 5G — ساختار و کاربرد

کلیک کنید

شبکه های بی سیم کم مصرف (LPWAN)

شبکه‌های کم مصرف بی‌سیم (LPWAN) به‌طور ویژه برای ارتباطات بی‌سیم دوربرد و کم مصرف طراحی شده‌اند. این شبکه‌ها به‌ویژه برای دستگاه‌های IoT که به انتقال داده‌های کم حجم نیاز دارند و زمان فعالیت طولانی را برای ارسال داده‌ها نیاز دارند، مناسب هستند. از جمله فناوری‌های LPWAN می‌توان به LoRaWAN و NB-IoT اشاره کرد که برای استفاده در شبکه‌های گسترده و مناطقی که نیاز به پوشش‌دهی وسیع دارند، بسیار مؤثر هستند.

شبکه LoRaWAN یا Long Range Wide Area Network

LoRaWAN یک فناوری شبکه LPWAN است که به‌طور خاص برای اتصالات بی‌سیم با برد طولانی و مصرف انرژی پایین طراحی شده است. این شبکه برای دستگاه‌هایی که نیاز به انتقال داده‌های کم حجم دارند، مناسب است و می‌تواند داده‌ها را در فواصل چندین کیلومتر ارسال کند. یکی از ویژگی‌های برجسته LoRaWAN این است که دستگاه‌ها می‌توانند به‌صورت خودکار و بدون نیاز به زیرساخت‌های پیچیده در یک شبکه گسترده به یکدیگر متصل شوند.

LoRaWAN معمولاً در شهرهای هوشمند، کشاورزی هوشمند، مدیریت منابع طبیعی، و سیستم‌های پایش محیطی استفاده می‌شود. با استفاده از این فناوری، داده‌ها به‌طور موثر از حسگرهای محیطی، دستگاه‌های هوشمند، و ابزارهای صنعتی جمع‌آوری می‌شوند و به سامانه‌های مرکزی منتقل می‌گردند. این فناوری به‌ویژه در محیط‌هایی که نیاز به پوشش طولانی‌برد و مصرف انرژی کم دارند، بسیار مؤثر است.

شبکه NB-IoT یا Narrowband IoT

NB-IoT یک فناوری دیگر از دسته LPWAN است که برای اتصال دستگاه‌های اینترنت اشیاء (IoT) در مقیاس بزرگ طراحی شده است. این شبکه به‌ویژه برای اتصال دستگاه‌های کم مصرف که نیاز به انتقال داده‌های کم حجم دارند و در مناطق وسیع پراکنده هستند، بسیار مناسب است. NB-IoT به‌واسطه استفاده از پهنای باند باریک (narrowband)، امکان ارسال داده‌ها در فواصل طولانی و با مصرف انرژی بسیار کم را فراهم می‌کند.

این فناوری معمولاً در مدیریت شهری هوشمند، کشاورزی هوشمند، حسگرهای محیطی، و نظارت بر سلامت استفاده می‌شود. NB-IoT همچنین می‌تواند در مناطقی با پوشش‌دهی ضعیف، مانند زیر زمین یا در داخل ساختمان‌ها، به خوبی عمل کند. این قابلیت‌ها باعث می‌شود که NB-IoT یکی از گزینه‌های اصلی برای اتصال دستگاه‌های IoT در مقیاس وسیع باشد.

تجهیزات لازم برای راه‌اندازی یک شبکه بی سیم

برای راه‌اندازی یک شبکه بی‌سیم (Wireless Network)، به یک سری تجهیزات اصلی نیاز دارید. این تجهیزات بسته به نوع شبکه (خانگی، اداری کوچک یا سازمانی) ممکن است کمی متفاوت باشند، اما اصول کلی این‌ها هستند:

• مودم (Modem)

– وظیفه: اتصال به اینترنت (از طریق ADSL، فیبر نوری، 4G و غیره)

– توضیح: مودم سیگنال اینترنت را دریافت و به تجهیزات دیگر منتقل می‌کند.

پاورپوینت آماده تفاوت مودم ADSL و VDSL

کلیک کنید

• روتر (Router)

– وظیفه: توزیع اینترنت بین چند دستگاه به صورت بی‌سیم یا کابلی.

– توضیح: برخی مودم‌ها دارای روتر داخلی هستند (مودم-روتر).

پاورپوینت وظایف روتر

کلیک کنید

• اکسس پوینت (Access Point)

– وظیفه: ایجاد و توسعه پوشش شبکه بی‌سیم.

– توضیح: در فضاهای بزرگ‌تر یا برای پوشش بهتر، از اکسس پوینت استفاده می‌شود.

• آنتن‌های وایرلس (Wireless Antennas)

– وظیفه: تقویت یا جهت‌دهی سیگنال بی‌سیم.

– توضیح: برخی اکسس پوینت‌ها یا روترها دارای آنتن‌های قابل تعویض برای برد بیشتر هستند.

• سوئیچ شبکه (Network Switch)

– وظیفه: اتصال دستگاه‌های کابلی به شبکه (مثلاً پرینتر، سرور، دوربین امنیتی).

– توضیح: برای گسترش شبکه کابلی و اتصال بهتر تجهیزات به کار می‌رود.

• تجهیزات برق اضطراری (UPS) (برای کاربردهای حساس)

– وظیفه: حفظ اتصال شبکه در مواقع قطع برق.

پاورپوینت در مورد انواع یو پی اس

کلیک کنید

کاربرد شبکه های بی سیم

شبکه های بی سیم در صنایع مختلف و در زندگی روزمره کاربردهای گسترده‌ای دارند. این فناوری‌ها به کاربران این امکان را می‌دهند تا ارتباطات سریع و امن را برقرار کرده و به‌طور کارآمدتر داده‌ها را منتقل کنند. برخی از کاربردهای رایج و مهم شبکه های بی سیم عبارتند از:

• ارتباطات موبایلی: شبکه های بی سیم به کاربران امکان می‌دهند تا از طریق تلفن‌های همراه خود به‌صورت بی‌سیم ارتباط برقرار کنند و از اینترنت استفاده کنند. این امر با استفاده از شبکه‌های 3G، 4G و 5G ممکن است.
• اینترنت اشیاء (IoT): دستگاه‌های مختلف به‌طور بی‌سیم از طریق شبکه های بی سیم مانند LoRaWAN و NB-IoT به یکدیگر متصل می‌شوند و اطلاعات را برای مدیریت و بهینه‌سازی فرآیندها ارسال می‌کنند. این کاربرد در صنایع مختلف مانند کشاورزی هوشمند، شهرهای هوشمند و مدیریت منابع طبیعی کاربرد دارد.
• خانه‌های هوشمند: شبکه های بی سیم برای اتصال دستگاه‌های مختلف در خانه‌های هوشمند استفاده می‌شوند. از جمله سیستم‌های روشنایی هوشمند، ترموستات‌ها، دستگاه‌های امنیتی و سیستم‌های صوتی/تصویری هوشمند.
• حمل و نقل هوشمند: در وسیله‌های نقلیه، شبکه های بی سیم مانند VANET برای ارتباطات بین خودروها و زیرساخت‌ها استفاده می‌شوند تا رانندگی ایمن‌تر و مدیریت ترافیک هوشمند فراهم کنند.
• سیستم‌های امنیتی: شبکه های بی سیم به راحتی برای دوربین‌های مداربسته، حسگرهای حرکتی و دستگاه‌های هشدار دهنده استفاده می‌شوند که به طور خودکار اطلاعات را ارسال و دریافت می‌کنند.
• ارتباطات اضطراری: شبکه های بی سیم در مواقع بحرانی مانند حوادث طبیعی و وضعیت‌های اضطراری برای ارتباطات سریع و بدون نیاز به زیرساخت‌های پیچیده استفاده می‌شوند.

این کاربردها نمایانگر نقش مهم و حیاتی شبکه های بی سیم در بهبود کارایی و راحتی زندگی در دنیای مدرن است.

نتیجه گیری

شبکه های بی سیم نقش بسیار مهمی در زندگی مدرن ایفا می‌کنند و به‌طور گسترده‌ای در بخش‌های مختلف از جمله ارتباطات موبایلی، اینترنت اشیاء، امنیت، حمل و نقل و خانه‌های هوشمند استفاده می‌شوند. این فناوری‌ها با فراهم آوردن اتصال سریع و پایدار، به تسهیل ارتباطات در سطح جهانی کمک کرده و به تحول صنایع مختلف کمک می‌کنند. به همین دلیل، توسعه و بهبود شبکه های بی سیم برای آینده‌ای هوشمندتر و متصل‌تر ضروری است.