Công Nghệ Truyền Thông Không Dây

15 Tháng Ba 20191:02 SA(Xem: 634)

Công nghệ truyền thông không dây

Hà Dương Cự

blank
Truyền thông không dây qua vệ tinh. (Hình: commons.wikimedia.org)

Hiện nay mọi người không ít thì nhiều đều dùng những áp dụng của công nghệ truyền thông không dây (wireless communication). Trong nhà thì dùng Wi-Fi, trên xe thì có bluetooth và ngoài đường thì dùng điện thoại di động tất cả đều là truyền thông không dây. Bài này giải thích công nghệ truyền thông không dây và những áp dụng của nó.

Lịch sử công nghệ truyền thông không dây

Công nghệ truyền thông không dây được xây dựng trên nhiều công trình khảo cứu khoa học của nhiều nhà bác học như ông Michael Faraday, người giải thích về cảm ứng điện từ; ông Clerk Maxwell, người khai triển lý thuyết về điện từ trường; và ông Heinrich Hertz người tạo ra sóng radio đầu tiên. Nhưng ông Guglielmo Marconi là người đầu tiên phát minh ra hệ thống điện báo (telegraph) không dây vào năm 1896. Vì phát minh này ông được trao giải Nobel Vật Lý vào năm 1909.

Từ thời ông Marconi kỹ thuật truyền thông không dây được phát triển qua nhiều giai đoạn và đi song song với những tiến bộ về điện tử và máy tính.

Căn bản về truyền thông không dây

Truyền thông không dây là kỹ thuật gửi và nhận tín hiệu qua không gian. Tín hiệu được truyền đi bằng sóng điện từ (electromagnetic wave). Những sóng đó nằm trong phổ điện từ (electromagnetic spectrum). Ánh sáng mà mắt thường thấy được là một phần nhỏ trong phổ điện từ. Sóng radio, tia X, tia hồng ngoại (infrared) và tia cực tím (ultraviolet) đều là sóng điện từ.

Sóng điện từ được đo bằng độ dài sóng (wavelength) hay tần số (frequency). Độ dài sóng là chiều dài đo từ một cao điểm của sóng tới cao điểm kế. Tần số là số chu kỳ của sóng trong một đơn vị thời gian. Độ dài sóng và tần số liên hệ với nhau qua một phương trình toán học. Tần số càng cao thì độ dài sóng càng ngắn. Đơn vị của tần số là Hertz, viết tắt là Hz, được định nghĩa là số chu kỳ trong một giây. Một ngàn Hertz là kilohertz, ký hiệu kHz, một triệu Hertz là megahertz, ký hiệu MHz; một tỷ Hertz làgigahertz ký hiệu GHz.

Truyền thông không dây có thế phân loại tùy theo độ dài sóng dùng.

blank
Phổ điện từ. (Hình: NASA)

Truyền bằng sóng radio

Truyền bằng sóng radio là loại truyền thông không dây được phát minh đầu tiên và bây giờ vẫn được dùng nhiều. Sóng radio có độ dài sóng từ 1 m tới 100 km tức là có tần số từ 300 MHz tới 3 kHz. Nhiều chỗ định nghĩa độ dài sóng radio từ 1 mm tới 100 km tức là có tần số từ 300 GHz tới 3 kHz.

Có rất nhiều áp dụng của truyền sóng radio. Áp dụng thường dùng nhất là những đài phát thanh và đài truyền hình. Đài phát thanh AM (amplitude modulation) thì có tần số từ 540 KHz tới 1600 KHz. Còn FM (frequency modulation) thì có tần số từ 88 MHz tới 108 MHz.

Truyền bằng vi sóng (microwave)

Độ dài sóng của vi sóng từ 1 mm tới 1 m, tức là có tần số từ 300 MHz tới 300 GHz. Vi sóng trong lò vi sóng là dùng để nấu ăn, nhưng vi sóng cũng được dùng để truyền tín hiệu thông tin.

Vi sóng thường được dùng để truyền tín hiệu giữa hai tháp truyền thông ở dưới đất hay giữa một trạm dưới đất với vệ tinh. Hai tháp đặt ở dưới đất phải nhìn thấy nhau, tức là truyền thông theo kiểu điểm-nối-điểm (point-to-point). Điểm lợi của truyền vi sóng là có thể truyền một lượng dữ liệu lớn, nhưng bất lợi là truyền vi sóng bị ảnh hưởng bởi không khí giữa hai trạm, đặc biệt là nếu bị mưa.

blank
Một tháp truyền thông vi sóng. (Hình: en.wikipedia.org)

Truyền bằng ánh sáng

Ánh sáng ở đây bao gồm ánh sáng thường, tia hồng ngoại và tia cực tím. Dụng cụ điều khiển từ xa (remote control) mà bạn dùng để điều khiển ti-vi là một thí dụ của một dụng cụ dùng tia hồng ngoại để truyền tín hiệu. Tia hồng ngoại cũng có thể dùng để giao dịch giữa hai thiết bị điện tử. Trở ngại chính là hai thiết bị phải nhìn thấy nhau vì tia hồng ngoại cũng như ánh sáng thường không đi xuyên qua được chướng ngại vật như tường. Truyền bằng ánh sáng thường và tia cực tím cũng đang được nghiên cứu và thử nghiệm.

Các loại truyền thông không dây

Truyền thông không dây còn được phân loại theo dụng cụ và khoảng cách.

-Truyền thông qua vệ tinh

Truyền thông qua vệ tinh đóng một vai trò quan trọng trên thế giới. Mọi nước đều dùng truyền thông qua vệ tinh để thu thập dữ liệu và thông tin. Truyền thông qua vệ tinh gồm có hai phần, một phần ở dưới đất và một phần là vệ tinh. Bộ phận dưới đất có một ăng ten dùng để phát và thâu tín hiệu từ vệ tinh. Sóng dùng để truyền tín hiệu qua vệ tinh có tần số trong vòng từ 11 GHz tới 14 GHz và vận tốc truyền là từ 1 Mbps tới 10 Mbps.

-Bluetooth

Bluetooth là tên của một số chuẩn sóng không dây khoảng cách ngắn. Bluetooth dùng tần số từ 2.402 GHz tới 2.480 GHz. Bluetooth dùng rất ít năng lượng và khoảng cách khá ngắn. Bluetooth loại 2 chỉ có tầm hoạt động khoảng 10 m. Bluetooth dùng trong xe hơi để kết hợp điện thoại di động với hệ thống loa trong xe. Như vậy bạn có thể nói chuyện điện thoại qua hệ thống loa của xe. Nhiều ống nghe không dây (wireless headphone) cũng dùng công nghệ bluetooth.

-Wi-Fi

Wi-Fi là kỹ thuật truyền thông không dây dùng vi sóng để phát và thu tín hiệu từ những dụng cụ điện tử ở gần chung quanh. Có 5 băng tần số dùng cho Wi-Fi: 2.4, 3.6, 4.9, 5, và 5.9 GHz. Ở Hoa Kỳ những bộ định tuyến (router) dùng cho Wi-Fi trong nhà thường là băng tần số 2.4 GHz. Những bộ định tuyến mới còn dùng thêm băng 5 GHz. Loại sóng này dùng ít năng lượng và chỉ phát ra trong một chu vi nhỏ.

Truyền thông không dây và điện thoại di động

Điện thoại di động sở dĩ được phát triển mạnh khắp thế giới là nhờ công nghệ truyền thôngkhông dây. Trước thập niên 1980điện thoạidi động rất là thô sơ và nặng nề, tất cả được gọi chung là thế hệ 0G. Cho đến bây giờ đã trải qua 5 thế hệ, có ký hiệu là 1G, 2G,…, 5G. Điện thoại di động dùng hai vùng sóng từ 800 tới 900 MHz và từ 1.8 tới 1.95 GHz.

Đời thứ nhất 1G bắt đầu từ thập niên 1980. Kỹ thuật trong giai đoạn này là truyền dẫn tương đồng (analog transmission). 1G không có chức năng nào khác hơn là nói chuyện điện thoại.Điện thoại thì to lớn cồng kềnh, liên kết không tốt và rất đắt tiền.

Đến thập niên 1990 thì bắt đầu đời thứ hai 2G. Thế hệ công nghệ truyền thông không dây này dùng kỹ thuật truyền dẫn số (digital transmission) thay vì truyền dẫn tương đồng như thế hệ 1G. Kỹ thuật này có cái lợi là cùng một khoảng tần số cho một người dùng 1G thì 10 người có thể dùng cùng một lúc được. Kỹ thuật 2G còn cho phép người dùng nhắn tin (texting) và nhiều dịch vụ khác nữa.

Năm 2001, công ty điện thoại Nhật Bản NTT DoCoMo cho ra đời hệ thống điện thoại di động 3G đầu tiên trên thế giới. 3G dùng kỹ thuật chuyển mạch gói (packet switching) thay vì chuyển mạch (circuit switching) như 2G. Kỹ thuật 3G có lợi hơn 2G ở tốc độ truyền và người dùng xem được hình ảnh hay trang mạng nhanh hơn nhiều.

Đa số điện thoại di động hiện này đều thuộc thế hệ 4G. Vận tốc truyền của 4G là từ 10 Mbps tới 1 Gbps. Có nhiều kỹ thuật khác nhau của 4G. Ở Hoa Kỳ đa số các nhà cung cấp dịch vụ điện thoạikhông dây đều dùng 4G LTE (long term evolution). Nói chung thì 4G nhanh hơn 3G rất nhiều và cho phép người xử dụng xem video ít bị gián đoạn.

Các công ty điện thoại đang ráo riết chuẩn bị tung ra thị trường điện thoại di động thế hệ 5G. Bạn nhớ đón coi.
Hà Dương Cự NV

Nguồn tài liệu:
https://www.profolus.com
https://www.digitaltrends.com
https://sciencing.com

Gửi ý kiến của bạn
Tên của bạn
Email của bạn
Nhờ công nghệ, cuộc sống ngày nay của chúng ta khác rất nhiều so với thế kỷ trước. Dưới đây là những công nghệ của người Mỹ đã và đang làm thay đổi cuộc sống của con người.
Với tên lửa mặt trăng N1, Liên Xô đã thử nhưng thất bại. Chào mừng bạn đến với Apollo Week, nhân kỷ niệm 50 năm ngày diễn ra sứ mệnh Apollo 11, chúng ta sẽ nói về ý nghĩa của sự kiện này thời điểm hiện tại cũng như vai trò đóng góp đối với tương lai lĩnh vực thám hiểm không gian. Ngày 3/7/1969, chỉ 17 ngày trước khi Neil Armstrong và Buzz Aldrin đặt chân lên Mặt trăng, Liên Xô đã lần thứ hai bắn thử tên lửa mặt trăng của mình, có tên gọi N1. Không có thông báo chính thức nào về nhiệm vụ bí mật này nhưng trong những lần đi qua khu vực thử nghiệm của Liên Xô ở Tyuratam (Kazakhstan), các vệ tinh gián điệp Hoa Kỳ đã thoáng thấy 1 trong 2 bệ phóng của tên lửa mặt trăng bị tàn phá hoàn toàn.
Khoảng đầu tháng 06/2019, một số nguồn tin cho biết, bắt đầu từ năm 2020, NASA sẽ biến Trạm không gian quốc tế thành một địa diểm du lịch không gian và các hoạt động kinh doanh khác. Thực tế, NASA không hoàn toàn nắm quyền sở hữu ISS, và cơ quan hàng không vũ trụ Mỹ hiện cũng không đủ khả năng để tự mình đưa phi hành gia lên quỹ đạo, nhưng điều đó cũng chẳng thể cản họ mở cửa trạm không gian để kinh doanh. Trong một thông báo, Giám đốc tài chính của NASA là Jeff DeWit cho biết các công ty kinh doanh và các phi hành gia tư nhân sẽ có thể tiếp cận ISS - một điều họ chưa từng làm trước đó.
một nhược điểm của việc em bé lớn lên trong môi trường nhân tạo là, kích thước cơ thể, nhất là não bộ có thể thay đổi vì không bị hạn chế bởi kích thước của xương chậu người mẹ. Không biết là loài người sẽ tiến hóa ra sao? Câu hỏi kế tiếp là, nếu không có việc “mang nặng đẻ đau,” mà chỉ theo dõi em bé phát triển trong “bịch nước ối” thì liệu tình mẫu tử có thay đổi hay không?
Đứng ở cuối đường băng của một trong những sân bay lớn nơi chiếc Airbus A380 có thể hoạt động, bạn sẽ nghe thấy có người nói, "Làm sao mà một thứ to lớn như thế bay lên không trung được?!" Đó chính là một vấn đề khác của chiếc máy bay khổng lồ này - và chúng ta sẽ tìm hiểu dưới đây xem làm thế nào để nó
Chiếc máy ảnh đầu tiên đã được định hình từ thế kỷ 11, và các loại máy ảnh của bây giờ được coi là một sự phát triển từ những “camera obscura” tiếng Latin obscura có nghĩa là “buồng tối”. Những “buồng tối” này là một thiết bị có niên đại từ thời cổ xưa của người Trung Hoa và Hy Lạp cổ, dùng một cái ông hay một cái lỗ kim để chiếu lại cảnh vật bên ngoại lộn ngược xuống trên một bề mặt.
Một khi hoàn thành, Starlink sẽ bao gồm khoảng 12.000 vệ tinh, gấp 6 lần số vệ tinh đang hoạt động hiện nay trên quỹ đạo. Mục tiêu là hoàn thành dự án năm 2027, bao phủ Trái Đất bằng một mạng lưới internet tốc độ cao, ít chập chờn và giá cả phải chăng. Ngay cả khi chỉ triển khai được một phần, Starlink cũng sẽ giúp ích rất nhiều cho ngành tài chính và mang internet băng thông rộng tới các vùng xa xôi và nông thôn. Chi phí cho dự án này có thể lên tới 10 tỷ USD hoặc hơn, theo tính toán của chủ tịch và COO SpaceX, Gwynne Shotwell. Nhưng ông Musk nói rằng dự án này có thể man
Chỉ một mũi tiêm đã có thể khiến tất cả các tế bào ung thư trên cơ thể biến mất – đó không chỉ là ước mơ của những bệnh nhân ung thư và thân nhân họ mà cũng là của cả nhân loại. Giáo sư Ronald Levy - cha đẻ của vaccine chống ung thư. Mới đây, các nhà khoa học ở Đại học Stanford Mỹ đã nghiên cứu, sản xuất thành công “vaccine ung thư”, khiến nhân loại đứng trước tương lai tươi sáng triệt để chiến thắng căn bệnh nan y này. Các nhà nghiên cứu đã giành được thành quả tuyệt vời gây bất ngờ khi thử nghiệm đối với chuột: sau khi tiêm vaccine, các tế bào ung thư trong cơ thể nó hoàn toàn biến mất, không những thế loại vaccine này còn có tác dụng đối với nhiều loại ung thư khác nhau. Các tài liệu liên quan đến công trình nghiên cứu này đã được đăng trên tạp chí “Science Translational Medicine”.
Vy Trần, cô gái gốc Việt chế áo hoodie chống đạn ‘đầu tiên trên thế giới,’ chia sẻ với VOA rằng nếu như cô sinh trưởng trong một gia đình khá giả, chắc chắn rằng cô không có đủ bản lĩnh để sáng tạo và khởi nghiệp. Vy Trần, 25 tuổi, nhà sáng lập công ty công nghệ khởi nghiệp Wonder Hoodie ở thành phố San Francisco thuộc tiểu bang California, chuyên sản xuất áo mũ trùm hoodie có tính năng chống đạn được xem là đầu tiên trên thế giới, cho VOA biết cô sinh ra ở Sài Gòn và gia đình sang định cư ở Hoa Kỳ do ông ngoại cô bảo lãnh khi cô còn bé.
Có nên mua điện thoại di động 5G? Hà Dương Cự/Người Việt March 29, 2019 Hình minh họa 5G. (Hình: pcma.org) Hiện tại đang có nhiều quảng cáo về kỹ thuật truyền thông không dây 5G. Các công ty điện thoại hứa hẹn đủ thứ như nhanh hơn, tốt hơn và có nhiều áp dụng hơn. Thế thì 5G là gì, có gì mới hơn 4G, và có đáng mua một cái điện thoại di động 5G hay không? Lịch sử truyền thông không dây 5G là chữ viết tắt của “5 Generation” tức là thế hệ thứ 5 của công nghệ truyền thông không dây. Như vậy công nghệ truyền thông không dây đã trải qua năm đời. 1G là thế hệ thứ nhất của công nghệ truyền thông không dây, được bắt đầu vào năm 1979. Kỹ thuật của 1G là kỹ thuật tương tự (analog). Công ty điện thoại Nhật Bản NTT thiết lập mạng lưới điện thoại di động đầu tiên vào năm 1979. Điện thoại di động 1G chỉ dùng để gọi điện thoại thôi, không có một chức năng nào khác. Thế hệ thứ hai 2G dùng kỹ thuật số (digital) và xuất hiện khoảng cuối thập niên 1980. Ngoài việc nói chuyện điện
Bảo Trợ