Мобильные устройства: архитектура, принципы работы, перспективы развития

Новая усовершенствованная версия стандарта, называется 802.11b (802,11 High Rate), была принят в 1999 году с его принятием стал возможным доступк беспроводной сети со скоростью до 11 Мбит / с, что сопоставимо с обычной скоростью сети Ethernet. Эта скорость позволила значительно расширить диапазон применения беспроводных сетей и повысить уровень задач, для которых стало возможным использовать беспроводную локальную сеть.В том же 1999 была создана независимая международная организация Wi-Fi Alliance (Wi-Fi - сокращение Wireless Fidelity), сертифицирует совместимость WLAN-устройств от разных производителей. Эта организация объединяет почти все ведущие производители Intel, IBM, Cisco, HP, Dell и другие. В настоящее время она включает в себя более 200 компаний, и имеет более чем 1500 единиц получили сертификат сертификат Wi-Fi с начала в марте 2000 года.Марка Wi-Fi обеспечивает совместимость оборудования от разных производителей. Изначально в ноутбуках были использованы 802.11b беспроводные адаптеры Wi-Fi логотип часто ассоциируется с этим стандартом. В настоящее время Wi-Fi относится к любому из стандартов 802.11: a, b, или g.3.3. Стандарт IEEE 802.11Есть несколько разновидностей WLAN-сетей, которые различаются по схеме организации сигнала, скорости передачи данных, радиусe покрытия сети, а также характеристиками передатчиков и приемников. Наиболее широко используется беспроводная сеть стандарта IEEE 802.11b, IEEE 802.11g и IEEE 802.11a. Их сравнение показано в табл. 1.2.Первой в 1999 году была утверждена спецификация 802.11a и 802.11b, но наиболее широко используемые устройства сделаны по стандарту 802.11b. Стандарт широкополосного способа модуляции 802.11b применим для направления распространения - DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum). Весь рабочий диапазон разделен на 14 каналов, разнесенных на 25 МГц, чтобы избежать помех. Скорость передачи данных может изменяться автоматически в зависимости от уровня помех и расстояния между передатчиком и приемником.Таблица 1.2. стандарты IEEE 802.11ХарактеристикиСпецификацияIEEE 802.11aIEEE 802.11bIEEE 802.11gскорость передачи данныхданныедо 54 Мбит / с11 Мбит / сдо 54 Мбит / сРасстояниеи скорость передачиданныеВ замкнутых пространствах:12 м (54 Мбит / с),91 м (6 Мбит / с).В открытом померанчуковском scheniyah в пределах видимости 30 м (54 Мбит / с),305 м (6 Мбит / с)В замкнутых пространствах:30 м (11 Мбит / с),91 м (1 Мбит / с).В открытом померанчуковском scheniyah в пределах прямой видимости: 120 м (11 Мбит / с),460 м (1 Мбит / с)В замкнутых пространствах:30 м (54 Мбит / с),91 м (1 Мбит / с).В открытом померанчуковском scheniyah в пределах прямой видимости: 120 м (54 Мбит / с),460 м (1 Мбит / с)рабочая частота5 ГГц(5,15-5,350 ГГц5,725-5,825 ГГц)2,4 ГГц(2,4-2,4835 ГГц)2,4 ГГц(2,4-2,4835 ГГц)Стандарт IEEE 802.11b обеспечивает максимальную теоретическую скорость передачи 11 Мбит / с, что сравнимо с обычной проводной сетью 10 BaseT Ethernet. Тем не менее, такая скорость является возможной только при условии, что на данный момент только одно WLAN-устройство осуществляет передачу. За счет увеличения количества пользователей пропускная способность делится на всех, и скорость падает. Несмотря на ратификацию стандарта 802.11a в 1999 году, он на самом деле начал применяться только с 2001 г. Этот стандарт используется в основном в Соединенных Штатах и ​​Японии. В России и в Европе он не получил широкого распространения.Стандарт 802.11a использует схему модуляции OFDM-сигнала - мультиплексирование с ортогональным разделением частот (мультиплексирование с ортогональным частотным разделением каналов). Основной поток данных разделяется на несколько параллельных подпотоков с относительно низкой скоростью передачи в битах, и далее для их модуляции используется соответствующее число носителей. Стандарт имеет три скорости передачи данных обязательно определены (6, 12 и 24 Мбит / с) и еще пять (9, 18, 24, 48 и 54 Мбит / с). Существует также возможность одновременного использования двух каналов, что обеспечивает удвоение скорости.Стандарт 802.11g был окончательно ратифицирован в июне 2003 г. Он представляет собой дальнейшее развитие IEEE 802.11b спецификации и передает данные в том же диапазоне частот. Основным преимуществом этого стандарта является увеличение пропускной способности - скорость передачи данных до 54 Мбит / с по сравнению с 11 Мбит / с в 802.11b. В IEEE 802.11b, новая спецификация предусматривает использование диапазона 2,4 ГГц, но, чтобы увеличить скорость применяли ту же самую схему модуляции сигнала - как в 802.11a - ортогональное мультиплексирование с частотным разделением каналов (OFDM).Особенностью стандарта является совместимость со стандартом 802.11b. Например, 802.11b адаптеры могут работать в сетях стандарта 802.11g (но не быстрее, чем 11 Мбит / с), и 802.11g адаптеры могут уменьшить скорость передачи данных до 11 Мбит / с для работы в старых сетях 802.11b.Новый стандарт WLAN - IEEE 802.11n работает в два раза быстрее, чем 802.11a и 802.11g, со скоростью 100 Мбит / с и имеет максимум до 540 Мбит / с.3.4. ПротоколBluetoothBluetooth - технология беспроводной связи, созданная в 1998 году группой компаний: Ericsson, IBM, Intel, Nokia, Toshiba. В настоящее время разработки в области Bluetooth ведутся Bluetooth SIG (Special Interest Group), которая также включает в себя Lucent, Microsoft и многие другие.Основная цель Bluetooth - обеспечение экономически эффективной (с точкой зрения текущего потребления) и дешевой радиосвязь между различными типами электронных устройств, а также значение придается компактности электронных компонентов, что позволяет использовать Bluetooth в небольшом устройстве размером с наручные часы. Bluetooth обеспечивает возможность передавать голос и данные. Тактовая частота составляет 2,4 ГГц приемопередатчик, которым является Bluetooth-чип позволяет, в зависимости от степени мощности, позволяет общаться в диапазоне от 10 до 100 метров. Разница в расстоянии, конечно, большая, но соединение в пределах 10 м позволяет сохранить низкое энергопотребление, компактные размеры и сравнительно недорогие компоненты.Одним из преимущественных аспектов в реализации данной технологии является диапазон рабочих частот - 2,45 ГГц; так называемая нижняя полоса, сокращенно ISM (Industrial, Scientific, Medical) используется для промышленного, научного и медицинского оборудования, которой разрешено свободно пользоваться по всему миру, а также для применения соответствующих устройств не нуждаются в дополнительных лицензиях и разрешениях.Есть три коммерческие протокол версии 1.1, 1.2 и 2.0. Все они обратно совместимы друг с другом. В 2004 году функция «Enhanced Data Rate» (EDR) была добавлена к протоколу Bluetooth 2.0, позволяя увеличить скорость передачи данных в три раза.Bluetooth имеет три класса, отличающиеся по радиусу действия адаптера / модуля: класс 1 (до 100 метров), класс 2 (до 10 метров) и класс 3 (до 1 метра). Тем не менее, следует иметь в виду, что диапазон технологии Bluetooth - понятие очень неоднозначное: стабильнаясвязь спаренных устройств на расстоянии 10 или 100 м (в зависимости от класса) может быть достигнуто только в условиях идеальных, которые в реальной жизни практически недостижимы. Кроме того, если одно устройство поддерживает Bluetooth класса 2, а другой - класс 1, то они смогут работать только на расстоянии 10 метров.Устройство и функциональность этого протокола реализуется с помощью профилей Bluetooth. Bluetooth профили - своего рода механизмы для обеспечения функционирования двух или более Bluetooth-совместимых устройств: если каждый из них поддерживает тот же профиль, как это определено в спецификации Bluetooth, они будут иметь возможность взаимодействовать соответствующим образом. ЗаключениеВ ходе выполнения данной курсовой работы были рассмотрены различные типы мобильных устройств, существующих на сегодняшний день, тенденции и перспективы развития мобильных устройств, движущие факторы развития мобильных устройств. Также в первой главе проанализированы основные архитектуры и процессорные платформы мобильных устройств, во второй главе коммуникационные технологии мобильных устройств, стандарты мобильной связи.В целом результаты выполнения курсовой работы вполне соответствуют поставленным целям. Список использованныхисточников1. Соколов, В. В. Информатика и информационные технологии. Разработка мобильных приложений: учеб. пособие для бакалавров / В. В. Соколов. - M.: издательство Юрайт, 2016. - 175 с.2. Иванько М.А. Архитектура современных мобильных устройств / ВЕСТНИК МГУП № 5'2015.3. ARM архитектуры [электронный ресурс]. - URL:https://ru.wikipedia.org/wiki/ARM_(архитектура)4. Архитектура и набор инструкций процессоров RISC ARM семейства [Электронный ресурс]. - URL:http://www.gaw.ru/html.cgi/txt/doc/micros/arm/index.htm5. Архитектура x86 [Электронный ресурс]. - URL:https://ru.wikipedia.org/wiki/X86