Langaton tiedonsiirto

Langattomalla tiedonsiirrolla tarkoitetaan karkeasti yleistäen radiotekniikkaa sekä valoa. Tarkemmin kategorisoituna tekniikoita ovat radioliikenne, mikroaallot, infrapuna sekä laser. Tunnetuin radiotekniikka on nykypäivänä WLAN, jota käytetään esimerkiksi kodeissa, toimistoissa, kaupoissa sekä julkisissa tiloissa.

Sähkömagneettinen spektri tarkoittaa sähkömagneettista säteilyä aina suurimmasta aallonpituudesta pienimpään. Suurin aallonpituus on radioaalloilla ja pienin gammasäteilyllä (eli ydinsäteilyllä). Näkyvä valo on myös mukana spektrissä. Katso tästä [Kuva: Wikipedia / Victor Blacus]kuva eri aallonpituuksista ja taajuuksista. Toisin sanoen kaikki mitä näemme, kaikki radioliikenne, kännyköiden tietoliikenne sekä vaarallinen ydinsäteily ovat samaa sähkömagneettista säteilyä, jonka taajuus on vaan erilainen.

Radioliikenne

Radioliikenteeksi lasketaan langaton yhteys, joka toimii 30 MHz - 1 GHz. Nämä taajuudet leviävät kaikkiin suuntiin, eikä niitä juurikaan voida kohdistaa. Radioliikennettä käytetään pääasiassa perinteisiin radio- sekä televisiolähetyksiin juurikin niiden kohdistamattoman luonteen vuoksi.

Mikroaallot

Mikroaalloilla tarkoitetaan sähkömagneettisia aaltoja, jotka ovat taajuudeltaan määrittelystä riippuen noin 1 GHz - 100 GHz. Mikroaaltoja käytetään erittäin paljon varsinkin langattomassa tiedonsiirrossa, koska niitä voidaan tarvittaessa suunnata hyvinkin tarkasti. Yleisesti ottaen kotikäyttöön soveltuvat tuotteet, kuten langattomat tukiasemat, eivät tarjoa mahdollisuutta suunnata signaalia. Toisin kuin radioliikenne, mikroaaltoja käytetään pääasiassa kahden päätelaitteen väliseen kommunikointiin.

Mikroaaltoyhteyksiä käytetään äsken mainittujen WLAN-laitteiden lisäksi matkapuhelimissa, satelliittiyhteyksissä sekä muissa kyseisillä taajuuksilla toimivissa käyttötarkoituksissa.

Infrapuna

Infrapuna on juuri näkyvän valon alapuolella, ja sen aallon pituus on 700nm - 1 mm, mikä tarkoittaa sen taajuuden olevan 430 THz - 300 GHz. Infrapunan käyttö tiedonsiirtoon perustuu yleisimmin IrDA-yhdistyksen määrittämiin suosituksiin. 

Laser

Laser-valo on koherenttia valoa, eli siinä kaikki valonsäteet ovat saman pituisia, värähtelevät samalla taajuudella sekä samassa suunnassa. Laser-valo ei hajoa samalla tavalla kuin esimerkiksi hehkulampun valo, vaan se pysyy siististi kasassa (esimerkiksi Laserpointteri). Laseria käytetään esimerkiksi edellisellä kerralla käsitellyissä valokuiduissa, ilmateitse tiedoinsiirrossa sekä avaruudessa satelliittien välisessä tiedonsiirrossa.

Tehtäviä

Langaton tiedonsiirto - asiakirja

Vastaa omin sanoin, netistä kopioidut vastakset eivät kelpaa. Mainitse aina lähde, josta vastauksen olet löytänyt.

  1. Millä taajuuksilla Digitan Anjalankosken TV-lähetysasema lähettää DVB-signaalia?
  2. Millä taajuudella Kouvolassa voi kuunnella YLE:n radiokanavaa 1?
  3. Mikroaaltolinkkejä käytetään osakekaupassa kuituyhteyksien sijaan. Selvitä tähän syy omin sanoin käyttäen seuraavia artikkeleita lähteinä.
    http://www.computerworld.com/s/article/9234564/Microwave_vies_with_fiber...
    http://gigaom.com/2012/02/10/wall-street-gains-an-edge-by-trading-over-m...
    http://www.ft.com/cms/s/2/2bf37898-b775-11e2-841e-00144feabdc0.html#axzz...
  4. Selvitä millä taajuksilla satelliitteihin otetaan yhteyttä.
  5. Kuinka kauan kestää signaalin kulkeminen tietoliikennesatelliittiin ja takaisin? Mitä haittaa viiveestä käytännössä on?
  6. Millä korkeudella tiedonsiirtosatelliitit (GEO-rata) ovat? Miksi ne ovat juuri sillä korkeudella?
  7. Mikä on Irda-yhdistyksen määrittämän infrapunalaitteiden välisen tiedonsiirron suositeltu suurin etäisyys toisistaan?
  8. Mitä infrapunaa käyttäviä laitteita käytät viikottain?
  9. Mitä laserilla voidaan tehdä lääketieteen alalla?
  10. Tehtävässä 3. selvitit mikroaaltojen käyttöä osakekaupassa. Selvitä seuraavan artikkelin perusteella, miten laseria voidaan hyödyntää osakekaupoissa
    http://www.extremetech.com/extreme/154977-high-frequency-stock-traders-t...
  11. Mitä haittaa sähkömagneettisesta säteilystä on ihmiselle? Radioaktiivinen säteily on luonnollisesti haitallista, mutta onko matkapuhelimen tai WLAN-tukiaseman käytössä riskejä? Etsi kaksi artikkelia, joissa toisessa kerrotaan haitoista ja toisessa siitä, ettei haittoja ole.