Kablosuz haberleşme artık yaşamımızın vazgeçilmez bir parçası haline gelmiş durumda. Hepimiz internete WiFi ile kablosuz bağlanıyor, bluetooth kablosuz kulaklıklarla müzik dinliyor, okul/işyerine kimlik kartımızı okutarak giriş yapıyoruz. Bunların hepsi kablosuz iletişim örnekleri ama birbirlerinden farkları neler?

Kablosuz haberleşme, adından da anlaşıldığı gibi veri iletiminin herhangi bir kablo olmadan gerçekleştirilmesine verilen addır. Genellikle veri transferi için radyo dalgaları kullanılır. Genellikle dememin sebebi, kızılötesi gibi radyo dalgaları yerine ışık kullanan teknolojilerin halen hayatımızda olmasından dolayıdır. Evimizde kullandığımız televizyon gibi cihazların uzaktan kumandaları kızılötesi ışık ile haberleşme yapar. Hatta hatırlayacak olursak 2000’li yıllarda kullandığımız cep telefonları, bluetooth yerine kızılötesi haberleşme ile dosya transferi dahi yapabilmekteydi.

Kablosuz cihazlara örnek olarak cep telefonları, GPS cihazları, otopark bariyerlerini açmada kullandığımız kumandalar, otobüslerde bilet olarak kullandığımız kartlar gibi cihazlar verilebilir. Dikkat ettiyseniz bu cihazların bir kısmı sadece alıcı, bir kısmı sadece verici ve bazıları da hem alıcı hem verici olarak görev yapmaktadır. Neredeyse tamamı farklı haberleşme protokolleri kullanır. Bu haberleşme sistemlerinden WiFi, Bluetooth ve NFC gibi bazılarını kendi yaptığımız projelerimizde de kullanabilmekteyiz. Bunların çalışma prensipleri ve farklarından bilgim yettiği kadar bahsetmeye çalışacağım.

WiFi1280px-Wi-Fi_Logo.svg

Kablosuz yerel ağ olarak Türkçeye çevirebileceğimiz bu kısaltma, Wireless Fidelity sözcüklerinin ilk iki harflerinden oluşmaktadır. 2.4 GHz ve 5 GHz frekanslarında çalışır. IEEE 802.11 standartlarını kullanan tüm cihazlar WiFi cihaz olarak tanımlanabilir. Internet bağlantısı, ev veya işyeri ağı ve iki cihaz arasında haberleşmede kullanılabilir.

WiFi cihazların temelde 3 farklı çalışma modu bulunur: Infrastructure (altyapı) ve Ad-Hoc (iki cihaz arası doğrudan haberleşme). Infrastructure modunun ise iki farklı alt modu vardır: istemci (client) ve istasyon (access point). İstemci olarak bilgisayarlarımızı, cep telefonlarımızı ve projelerimizde kullanabileceğimiz WiFi modülleri örnek olarak verebiliriz. İstasyon cihazları ise, modem ve router’lardır. Çoğu cihaz istemci ve istasyon moduları arasında değiştirilerek kullanılabilir. Örneğin akıllı telefonumuzdaki kablosuz erişim noktasını açtığımızda telefonumuzun WiFi modülü istemci modundan çıkarak istasyon moduna girmekte ve mobil interneti kendi WiFi modülünü kullanarak yayına sokmaktadır.

Ad-Hoc bağlantıda ise iki cihaz sadece birbiri ile haberleşebilir. Bu durumda iki cihaz da hem istemci hem de istasyon görevi görür.

IEEE 802.11 standartlarının günümüzde en çok kullanılanları 802.11b/g/n ve ac standartlarıdır.

  • 802.11b ve 802.11g standartları, 2.4 GHz frekansını kullanır. Çıkabilecekleri maksimum iletişim hızları, 802.11b standartı için 11 Mbps, 802.11g standartı için 54 Mbps’dir.
  • 802.11n standartı, 2.4 GHz ve 5 GHz frekanslarını kullanır. Bu standartı kullanarak çıkılabilecek maksimum hız ise 150 Mbps’dir.
  • 802.11ac standartı 5 GHz frekansını kullanır. Bu standartı kullanarak çıkılabilecek maksimum hız ise 780 Mbps’dir.

BluetoothBluetoothLogo.svg

Kısa mesafelerde veri transferi için geliştirilmiş bir teknolojidir. İlk çıktığında RS-232 bağlantıya kablosuz bir alternatif olması için Ericsson tarafından 1994 yılında geliştirilmiştir. 2.4 GHz frekansında çalışır. Dosya transferi, ses aktarımı ve sanal COM portu gibi uygulamalarda kullanılır. İletişim protokolü sürekli gelişmekte ve güncellenmektedir. Güncel cihazlar yeni protokolleri desteklediği gibi, geriye dönük uyum da mevcuttur.

Bluetooth haberleşmede hızlar şu şekildedir:

  • Bluetooth v1.2 : 1 Mbps
  • Bluetooth v2.0+EDR : 3 Mbps
  • Bluetooth v3.0+HS : 24 Mbps
  • Bluetooth v4.0: 24 Mbps

Günümüzde akıllı saatler gibi az güç tüketmesi hedeflenen cihazlar ise Bluetooth Low Energy isimli protokolu kullanmaktadır. Bu protokol, sadece Bluetooth v4.0 ve BLE destekleyen cihazlarla uyumludur, geriye dönük uyumluluğu yoktur.

NFC ve RFID

NFC, çoğunlukla RFID ile karıştırılmaktadır. RFID, genel anlamıyla nesnelerin radyo dalgaları kullanılarak tanınması için kullanılan teknolojiye verilen addır. Aktif ve pasif tag’leri bulunur. Aktif tag’ler kendi güç kaynağını barındır ve bu sayede daha uzak mesafelerden haberleşme olanağı sunar. Pasif tag’ler okunma sırasında oluşan manyetik alandan beslenerek çalışırlar. Aktif ve pasif tag’lere en güzel örnek olarak, köprü ve otoyol gişelerinde kullanılan OGS ve HGS sistemleri verilebilir. OGS, cihazı içinde pil barındıran büyük bir cihaz iken HGS kart veya etiket şeklindedir. Üç farklı frekans bandında çalışan RFID tag’leri bulunmaktadır:

  • Low Frequency (LF) 125 -134 kHz
  • High Frequency (HF)13.56 MHz
  • Ultra High Frequency (UHF) 856 MHz to 960 MHz

NFC, 10 cm gibi kısa mesafelerde cihazları birbirine dokundurarak veya yaklaştırarak çalışan bir kablosuz haberleşme teknolojisidir. NFC, RFID teknolojisinin bir uygulamasıdır. HF bandında (13.56 MHz) çalışır.

NFC cihazlar üç farklı modda çalışabilir: NFC kart emülasyon modu, yazıcı/okuyucu modu ve peer-to-peer modu. Kart emülasyon modunda akıllı telefon gibi cihazlar kart gibi davranarak alışverişte ödeme yapma vb. şekillerde kullanılabilir. Yazıcı/okuyucu modunda, NFC cihaz bir NFC kartı yada tag’i okuma ve yazmada kullanılabilir. Peer-to-peer modunda ise iki NFC cihaz arasında dosya aktarımı gibi protokoller, NFC kullanılarak başlatılır.

NFC kartlar küçük miktarda belleğe sahiptir. Bu bellek sadece okunabilir yada tekrar yazılabilir yapıca olabilir.

Diğer Kablosuz Haberleşme Standartları

Kablosuz haberleşmede en çok rastlanan WiFi, Bluetooth, RFID ve NFC haricinde bir çok farklı haberleşme cihazı ve protokolü bulunmaktadır. Arduino gibi geliştirme platformlarıyla ilgilenenler eminim ki XBee ve ZigBee gibi isimleri duymuşlardır. Bunun gibi kablosuz modüller, kendilerine ait farklı protokollere sahip olabilir, tek yönlü veya iki yönlü çalışabilir, farklı menzillere sahip olabilir ve farklı hızlarda çalışabilir. Bunlar ile ilgili detaylı bilgiler çoğunlukla üreticiler tarafından sağlanmaktadır.

4 Yorumlar

    • Kullanacağınız projeye göre bu durum değişecektir. Genellikle mobil robot gibi projelerde Bluetooth kullanılır, fakat IoT projelerinde ise doğal olarak WiFi kullanmak gerekecektir.

CEVAP VER

Please enter your comment!
Please enter your name here