آشنایی با پروتکل‌های شبکه وایرلس

آشنایی با پروتکل‌های شبکه وایرلس

اغلب مردم تصور می‌کنند شبکه وایرلس همان شبکه “وایفای” است؛ حتی زمانی که از تکنولوژی وایرلس بسیار متفاوتی استفاده گردد. باوجودی که این‌طور به نظر می‌رسد که کلیه دستگاه‌های وایرلس باید از یک پروتکل شبکه یکسان مانند وایفای استفاده کنند، رنج وسیعی از پروتکل‌های شبکه برای اینکار وجود دارند. دلیل: هیچ پروتکلی وجود ندارد که راه‌کاری کامل برای کلیه کاربردهای بیسیم در اختیار کاربران قرار دهد. برخی در مصرف باتری موبایل بهینه‌تر هستند، برخی دیگر سرعت بیشتری دارند و برخی دیگر برای فواصل طولانی و اتصالی مطمئن مناسب هستند.
پروتکل‌های شبکه وایرلس که در دستگاه‌های مصرفی یا محیط‌های کسب‌وکار بکار می‌روند به‌صورت اجمالی معرفی شده‌اند:

LTE

LTE پیش از نسل چهارم اینترنت همراه یا 4G ارائه گردید، گوشی‌های هوشمند از پروتکل‌های پیشین ارتباطی سلولی همچون HSDPA، GPRS و EV-DO پشتیبانی می‌کنند اما LTE استانداردی است که از سال 2010 مورد استفاده قرار گرفت و مخفف Long Term Evolution می‌باشد.
تکنولوژی LTE برای بهبود نرخ تبادل داده و مشکلات رومینگ طراحی گردید. این پروتکل با سرعتی معادل 100Mbps، پهنای باندی معادل 10Mbps در اختیار هر کاربر قرار می‌دهد. به دلیل هزینه تجهیزات و همچنین چالش‌های رگولاتری دولتی بسیاری از مراکز مخابراتی از آن در مناطق مختلف استفاده نکرده‌اند. همچنین در به‌کارگیری در منازل و یا مناطق تحت شبکه کوچک مناسب نیست زیرا تعداد کاربران بی‌شمار را در فاصله طولانی‌تری (و البته هزینه بالاتر) تحت پوشش قرار می‌دهد.

Wi-Fi

وایفای با شبکه‌های وایرلس در هم آمیخته شده و به استانداردی برای شبکه‌های خانگی و شبکه‌های هات اسپات عمومی تبدیل گشته است. وایفای در اواخر سال 1990 به‌عنوان شبکه سخت‌افزاری برای فعال‌سازی بر روی کامپیوترهای شخصی، پرینتر و سایر دستگاه‌های مصرفی ارائه گردید و نرخ تبادل داده‌ای از ۱۱Mbps تا ۵۴Mbp را پشتیبانی می‌کند.
وایفای می‌تواند در محیط‌های وسیع البته به‌صورت کنترل‌شده اجرا گردد، این پروتکل به دلیل سرعت کمتر نسبت به سایر پروتکل‌های وایرلس محدود به عملکرد در منطقه یا ساختمانی واحد و یا فضاهای خارجی در فواصل تعیین‌شده می‌باشد.
پروتکل امنیتی WPA با کدگذاری داده و احراز هویت شبکه، قابلیتی است که بر روی شبکه‌های وایفای می‌توان یافت، مخصوصاً WPA2 که برای شبکه خانگی و جلوگیری از ورود غیرمجاز به شبکه توصیه می‌گردد.

Bluetooth

یکی از قدیمی‌ترین پروتکل‌های وایرلس که همچنان مورد استفاده قرار می‌گیرد بلوتوث است. بلوتوث در سال ۱۹۹۰ برای سینک داده میان تلفن و یا سایر دستگاه‌های مجهز به باتری ساخته شد. بلوتوث به توان خروجی پایین‌تری نسبت به وایفای و یا دیگر پروتکل‌های وایرلس نیاز دارد. همچنین اتصال از این طریق در فاصله مکانی کوتاه‌تری امکان‌پذیر است (حدود ۱۰ متر) و نرخ تبادل داده بسیار پایینی معادل ۱-۲ Mbps ارائه می‌دهد.

پروتکل‌های اتوماسیون منازل: Z-Wave و Zigbee

پروتکل‌های شبکه بسیاری برای پشتیبانی از سیستم‌های اتوماسیون خانگی ساخته شدند که امکان کنترل از راه دور روشنایی، لوازم‌خانگی و گجت های هوشمند را فراهم می‌کنند. دو پروتکل اصلی برای این کار Z-Wave و Zigbee هستند. برای مصرف پایین‌تر انرژی در منازل این پروتکل‌ها در تجهیزات ساخت افزاری با نرخ تبادل ۰٫۲۵ Mbps برای Zigbee و حدود ۰٫۰۱ Mbps برای Z-Wave در نظر گرفته شدند. شاید این‌طور به نظر برسد که این اعداد برای مصارفی با چنین اهدافی نامناسب هستند، اما این تکنولوژی‌ها عملکرد مناسبی با گجت های خانگی داشته، کارکرد آن‌ها بسیار ساده است و نیازهای ارتباطی محدودی دارند.