Truyền thông “Không Dây” trong công nghiệp hoạt động như thế nào?

Giao tiếp không dây cung cấp giao tiếp thời gian thực cho các ứng dụng như giao tiếp SCADA và RTU.

Bạn có biết rằng giao tiếp không dây đã được sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp trong hơn 30 năm?
Công nghệ không dây ngày càng trở nên phổ biến trong các ứng dụng tự động hóa công nghiệp cho các giải pháp với các nhà tích hợp hệ thống, các cơ quan chính phủ và các công ty công nghiệp. Vậy giao tiếp không dây hoạt động như thế nào? Tiếp tục tìm hiểu nào.
Lợi thế khi sử dụng giao tiếp không dây
Lợi Thế Giao Tiếp Không Dây
Lợi Thế Giao Tiếp Không Dây
Một lợi thế mạnh mẽ của mạng không dây là chúng có thể được triển khai dễ dàng để truyền dữ liệu đến các khu vực loại bỏ yêu cầu chạy cơ sở hạ tầng cáp đắt tiền.
 
Và ngoài sự linh hoạt về vị trí, các công nghệ không dây cung cấp giao tiếp thời gian thực cho các ứng dụng như giao tiếp SCADA và RTU, băng thông cao để truyền video được sử dụng để bảo mật từ xa và cung cấp tổng chi phí sở hữu thấp hơn.

Điện từ học

Bạn đã bao giờ tự hỏi thông tin như tin nhắn văn bản, hình ảnh, video và giọng nói di chuyển giữa điện thoại, máy tính, máy tính xách tay và máy ảnh được kết nối không dây như thế nào? Điều đó thật kỳ diệu đối với hầu hết mọi người nhưng có thể thành hiện thực khi chúng ta tìm hiểu về lực vô hình thực hiện tất cả công việc được gọi là điện từ học.
Điện từ học
Điện từ học
Điện từ là sự tạo ra từ trường từ chuyển động của các hạt mang điện hoặc chuyển động hoặc tương tác giữa điện và từ; chẳng hạn như khi một điện trường thay đổi tạo ra một từ trường hoặc nghịch đảo khi một từ trường thay đổi tạo ra một điện trường.

Kết nối – Truyền không dây

Lực tương tự này được sử dụng để truyền sóng vô tuyến khi có dòng điện xoay chiều chạy qua, truyền tín hiệu qua các dây dẫn bên trong vào một ăng ten phát; do đó làm cho các electron dao động tạo ra sóng vô tuyến. Về cơ bản, ăng-ten bức xạ dòng điện xoay chiều dưới dạng sóng điện từ, đây là nơi bắt đầu truyền dẫn không dây.
 
Sau đó, các sóng vô tuyến truyền trong không khí với tốc độ ánh sáng và khi các sóng này đến ăng ten thu, đến lượt chúng, chúng làm cho các điện tử dao động bên trong nó, tái tạo cùng một dạng sóng được tạo ra bởi đài phát.
Trong thời gian ở (1) dòng điện đi vào anten phát và làm cho các electron dao động lên xuống tạo ra sóng vô tuyến.
 
Các sóng vô tuyến bắt đầu truyền ở (2) trong không khí với tốc độ ánh sáng và khi sóng đến ăng ten thu ở (3), chúng làm cho các điện tử dao động bên trong nó và điều này, đến lượt nó, tạo ra một dòng điện tái tạo lại ban đầu. âm thanh hoặc dữ liệu.

Tần số và Phổ

Tần số (hoặc dạng sóng xoay chiều) của tín hiệu thay đổi dựa trên tốc độ tín hiệu từ máy phát được phát ra, tạo ra các sóng có tần số khác nhau. Các tần số khác nhau có thể được sử dụng cho các mục đích khác nhau. Chúng tôi gọi một dải tần số khác nhau là một dải phổ và được chia thành các khu vực sử dụng hoặc dải tần cụ thể.

Tần số và Phổ
Tần số và Phổ

Tần số là khoảng bao nhiêu sóng điện từ đi qua một điểm quy chiếu mỗi giây. Điều này được đo bằng cách đếm các đỉnh của mỗi sóng sẽ được đo bằng đơn vị Hertz (hoặc chu kỳ trên giây).

Đỉnh sóng của tần số
Đỉnh sóng của tần số

Bước sóng

Bước sóng là khoảng cách đo được giữa hai đỉnh cao nhất của sóng, khoảng cách này được coi là chu kỳ. Bước sóng có thể nhỏ hơn kích thước của một nguyên tử và dài hơn đường kính của hành tinh trái đất!

Bước sóng
Bước sóng

Sóng radio

Trong dải điện từ có tần số khác nhau này, sóng vô tuyến có bước sóng dài nhất và tần số thấp nhất. Điều này cho phép sóng radio đi xa nhất.

Các dải tần khác nhau cho phép các sóng radio FM và AM, tín hiệu điện thoại di động, tín hiệu Wi-Fi, v.v. chia sẻ cùng một không gian vì chúng được nhóm trong các dải tần số cụ thể.

Sóng Radio
Sóng Radio

Tần số ELF, VHF và UHF

Một số dải tần cụ thể mà bạn có thể biết là:
 
– ELF hoặc Tần số cực thấp với tần số 3–30 Hz và bước sóng 105–104 km.
 
– VHF hoặc Tần số rất cao với tần số 30–300 MHz và bước sóng 10–1 m.
 
– UHF hoặc Siêu cao tần có tần số từ 300 MHz đến 3 GH và bước sóng từ 1 m đến 10 cm.
Tần số ELF, VHF và UHF
Tần số ELF, VHF và UHF

Suy giảm tín hiệu

Tín hiệu nam châm điện không đi thẳng đến máy thu sau khi truyền đi mà phát tín hiệu theo nhiều hướng.
 
Sóng vô tuyến có thể phản xạ từ các tòa nhà, chúng có thể uốn cong trên các cạnh sắc hoặc thậm chí tán xạ trên các vật thể nhỏ mà vẫn có thể đến được máy thu.
Suy giảm tín hiệu
Suy giảm tín hiệu
Trong suốt cuộc hành trình, các sóng phát ra từ nhiều con đường chịu đựng các loại suy giảm hoặc suy yếu và chậm trễ khác nhau. Ăng ten thu bắt tất cả các sóng dưới dạng tín hiệu kết hợp và khi sóng truyền đi nhiều hơn một tuyến đường, nó được gọi là kênh đa đường.

Mã hóa và giải mã tín hiệu

Tín hiệu kết hợp được tạo ra đa đường này, bây giờ bị méo và trộn phải được giải mã bởi máy thu để đọc dữ liệu được tạo ra. Điều này không dễ thực hiện vì tín hiệu nhận được chứa rất nhiều điểm bất thường không mong muốn.
 
Vì vậy, để giúp công việc của người nhận dễ dàng hơn, chúng tôi thêm một số bước bổ sung trước khi truyền. Trước khi gửi bất kỳ dữ liệu nào, các thành phần truyền thực hiện mã hóa.
Mã hóa và giải má tín hiệu
Mã hóa và giải má tín hiệu
Hoạt động mã hóa gắn các bit bổ sung vào tin nhắn làm cho việc khôi phục dữ liệu tại máy thu đơn giản hơn nhiều. Sau khi mã hóa dữ liệu kỹ thuật số được ánh xạ vào các ký hiệu, sau đó được điều chế bằng cách thay đổi biên độ tín hiệu và sau đó được chuyển đến ăng ten phát.
Trên đây là bài viết sơ lượ về truyền thông không dây trong công nghiệp.
>> Hãy theo dõi Fanpage của TPNEWTECH chúng tôi sẽ tiếp tục chia sẻ những bài viết về “Truyền thông không dây” đến bạn.
 

Trả lời

icons8-exercise-96 challenges-icon chat-active-icon
chat-active-icon