WIRELESSWIRELESS TECHNOLOGIESTECHNOLOGIES ©UDEA AĞUSTOS 2004 1 KABLOSUZ BİLİŞİM TEKNOLOJİLERİ.

... konulu sunumlar: "WIRELESSWIRELESS TECHNOLOGIESTECHNOLOGIES ©UDEA AĞUSTOS 2004 1 KABLOSUZ BİLİŞİM TEKNOLOJİLERİ."— Sunum transkripti:

1 WIRELESSWIRELESS TECHNOLOGIESTECHNOLOGIES ©UDEA AĞUSTOS 2004 1 KABLOSUZ BİLİŞİM TEKNOLOJİLERİ

2 WIRELESSWIRELESS TECHNOLOGIESTECHNOLOGIES ©UDEA AĞUSTOS 2004 2 Tarih u Kablosuz(RF) Teknoloji 3 Hz ile 300 GHz spectrum içerisinde elektromanyetik dalgaların işletilmesidir. u Elektromanyetik dalgaların varlığı ilk olarak 1864 yılında James Maxwell tarafından öne sürüldü. u 1887 yıllında Heinrich Hertz tarafından varlığı kanıtlandı. u 1895 yılında Guglielmo Marconi tarafından icat edilen radio ile birlikte iletişim için kullanılabilecek bir teknoloji olduğu ortaya çıktı. Concept

3 WIRELESSWIRELESS TECHNOLOGIESTECHNOLOGIES ©UDEA AĞUSTOS 2004 3 Temel Kavram u Kapalı bir sitemin elektrik enerjisiyle yüklenmesi sonucu oluşan statik bir elektrik alanda, bir değişim söz konusu olduğunda, elektromanyetik dalga oluşur. Bu dalganın şiddeti ( E), ana kaynaktan olan mesafesinin karesinin tersi (E ά R -2 ) oranında bir zayıflama ile yayılır. Concept + - Esas olarak teori : u Yükleme sisteminin, oluşan alanın bilgi taşıyabilmesi için düzgün aralıklarla elektromanyetik dalga oluşturabilecek şekilde modüle edilmesi, u Bu dalgaların başka bir kapalı sisteme ulaştıklarında, o sistem içerisinde oluşturdukları değişimin algılanmasıdır. yayılan yükler Elektromanyetik dalga ışık hızıyla ( c ) yayılır.

4 WIRELESSWIRELESS TECHNOLOGIESTECHNOLOGIES ©UDEA AĞUSTOS 2004 4 Concept Spectrum Frekansİsmi Dalga Boyu

5 WIRELESSWIRELESS TECHNOLOGIESTECHNOLOGIES ©UDEA AĞUSTOS 2004 5 Temel Bileşenler Concept BİLGİ KAYNAĞI BİLGİ MERKEZİ ANTEN RF VERİCİ ANTEN RF ALICI İLETİŞİM KANALI

6 WIRELESSWIRELESS TECHNOLOGIESTECHNOLOGIES ©UDEA AĞUSTOS 2004 6 RF Verici Concept RF VERİCİ LO MIX RF Verici : girişine verilen digital veya analog bilgiyi transfer edebilmek için elektromanyetik dalgaya dönüştürür. Oscillator : Frekans üreteci Mixer : Modülator (phase, frequency,amplitude) P Amplifier : Yükselteç

7 WIRELESSWIRELESS TECHNOLOGIESTECHNOLOGIES ©UDEA AĞUSTOS 2004 7 Concept RF Alıcı RF ALICI LO MIX IF AMP DEMOD. RF Alıcı : modüle edilerek gönderilen elektromanyetik dalgayı alır ve demodüle ederek verici girişine verilen orginal forma dönüştürür.

8 WIRELESSWIRELESS TECHNOLOGIESTECHNOLOGIES ©UDEA AĞUSTOS 2004 8 Concept Anten Bir anten basitçe üzerinde değişken akım taşıyan bir tel veya iletken olarak tanımlanabilir. Bu şekildeki değişken bir akım ortama elektromanyetik alan yayar ve belli yakınlığa yerleştirilmiş ikinci bir iletken üzerinde orijinal değişken akımın aynı formda zayıf bir kopyasını indükler. ¼ Dalgaboyu (Marconi) ½ Dalgaboyu (Hertz) Yagi (Beam) Parabolic (çanak)

9 WIRELESSWIRELESS TECHNOLOGIESTECHNOLOGIES ©UDEA AĞUSTOS 2004 9 Concept İletişim Kanalı RF Link = TX power + TX Anten Kazancı + RX Anten Kazancı – RX Duyarlılık RF Link = 10 dBm + 0 dBm + 0 dBm – (-100dBm) = 110 dBm TX RX Açık Alanda 20 Km. @434MHz Gerçek Ortam ~ 200/500 mt. Free Space Loss = 32.4 + 20log(f) +20log(d) f = frekans MHz, d = mesafe Km

10 WIRELESSWIRELESS TECHNOLOGIESTECHNOLOGIES ©UDEA AĞUSTOS 2004 10 Concept Terminoloji dB : nispi bir oran ifadesidir. Ör : 10,000 kat voltaj yükselteç devresine 1 mV giriş verildiğinde çıkış voltajı 10,000 mV (10 V) olur. Bu sonuca voltaj kazancı 80 dB olarak ifade edilir. 1,234,567 (1.23 milyon) kat kazanç 121.8 dB olarak ifade edilir. Voltage ratio = 20 log 10 (V2/V1), voltage gain = 20 log 10 (output voltage/input voltage), attenuation = 20 log 10 (output voltage/input voltage), field strength = 20 log 10 (E2/E1), ordinary amplification = 20 log 10 (A/B) Power gain = 10 log 10 (output power/input power) (1 mW = 0 dBm, 10 mW = 10 dBm, 100 mW = 20 dBm, 1 W = 30 dBm, 1 μW = -30 dBm, 1 nW = -60 dBm) dBm ifadesinde kullanılan 'm' 'milli‘ ön ekidir. dBm ‘in doğru söylenişi "dee bee milli“

11 WIRELESSWIRELESS TECHNOLOGIESTECHNOLOGIES ©UDEA AĞUSTOS 2004 11 Standart ISM Band ISM BAND : “Industrial, Scientific, Medical” Band Kullanıcı için lisans gerektirmeyen frekans bandları. 433/869MHz ISM Band 315/915MHz ISM Band 2.4GHz ISM Band

12 WIRELESSWIRELESS TECHNOLOGIESTECHNOLOGIES ©UDEA AĞUSTOS 2004 12 Band Plan 434 MHz Standart

13 WIRELESSWIRELESS TECHNOLOGIESTECHNOLOGIES ©UDEA AĞUSTOS 2004 13 Band Plan - 869 MHz Standart

14 WIRELESSWIRELESS TECHNOLOGIESTECHNOLOGIES ©UDEA AĞUSTOS 2004 14 Band Plan – 2.4 GHz Standart

15 WIRELESSWIRELESS TECHNOLOGIESTECHNOLOGIES ©UDEA AĞUSTOS 2004 15 İlgili Standartlar Standart EN 300-220 EN 301-489 (EMC) EN 60950 (Saftey)

16 WIRELESSWIRELESS TECHNOLOGIESTECHNOLOGIES ©UDEA AĞUSTOS 2004 16 Network

17 WIRELESSWIRELESS TECHNOLOGIESTECHNOLOGIES ©UDEA AĞUSTOS 2004 17 Network Network Yapıları Star Topology Communications Flow Full Function Device Reduced Function Device Peer to Peer TopologyCluster Tree Topology

18 WIRELESSWIRELESS TECHNOLOGIESTECHNOLOGIES ©UDEA AĞUSTOS 2004 18 Network OSI Referans Model Application Layer (Layer 7) Presentation Layer (Layer 6) Session Layer (Layer 5) Transport Layer (Layer 4) Network Layer (Layer 3) Data Link Layer (Layer 2) Physical Layer (Layer 1) FTP,www,Telnet,NFS,SMTP, SNMP etc. TIFF,GIF,JPEG,PICT,ASCII,E BCDIC,MPEG RPC,SQL,NFS,AppleTalk ASP, DECnet SCP TCP,UDP,SPX IP,IPX,AppleTalk DDP Frame Relay, HDLC, PPP, IEEE ATM, IEE802.5/802.2 EIA/TIA-232, EIA/TIA-449, V.35, V.24, RJ45, Ethernet, FDDI

19 WIRELESSWIRELESS TECHNOLOGIESTECHNOLOGIES ©UDEA AĞUSTOS 2004 19 Network ZigBee Layer Model

20 WIRELESSWIRELESS TECHNOLOGIESTECHNOLOGIES ©UDEA AĞUSTOS 2004 20 Network Bluetooth Bluetooth  Protocol Stack Layer Mimarisi

21 WIRELESSWIRELESS TECHNOLOGIESTECHNOLOGIES ©UDEA AĞUSTOS 2004 21 Protocol Wirless Protocols F IEEE 802.11x F 802.15.3a Ultrawideband F 802.15.4 Zigbee F 802.16 F Bluetooth F Wi-Fi F HomeRF F uZone v1.02

22 WIRELESSWIRELESS TECHNOLOGIESTECHNOLOGIES ©UDEA AĞUSTOS 2004 22 Protocol Kullanım Yerleri uZone

23 WIRELESSWIRELESS TECHNOLOGIESTECHNOLOGIES ©UDEA AĞUSTOS 2004 23 Kablosuz İletişim Pazarı Toys Industrial Controls Ultra-low Power GSM/ CDMA UMTS LMDS/MMDS LAN Notebook PC Video/Audio Network LAN Cell Phone PDA PC/Peripherals Digital Camera Voice/Data Speakers Internet/Consumer Appliances Mouse Keyboard Game-pads Headset Security systems Home Controls Mesafe Mbps Hız Bluetooth RFID UDEA Tarafından Hedeflenen Market 1.02050 802.11a, b, g / HyperLAN II Market

24 WIRELESSWIRELESS TECHNOLOGIESTECHNOLOGIES ©UDEA AĞUSTOS 2004 24 Uygulama Alanları Market Oyuncak ve Akıllı Spor Ekipmanları Kablosuz Veri Haberleşme Sistemleri Alarm ve Güvenlik Sistemleri Ev&Bina Otomasyon Sistemleri Otomotiv Endüstrisi Kablosuz Mouse/Keyboard/Joystick AMR/Telemetri ve SCADA Sistemleri

25 WIRELESSWIRELESS TECHNOLOGIESTECHNOLOGIES ©UDEA AĞUSTOS 2004 25 Market /Uygulamaları - Kablosuz İletişim Her Yerde - Market

26 WIRELESSWIRELESS TECHNOLOGIESTECHNOLOGIES ©UDEA AĞUSTOS 2004 26 EV OTOMASYONU – AKILLI EVLER Market

27 WIRELESSWIRELESS TECHNOLOGIESTECHNOLOGIES ©UDEA AĞUSTOS 2004 27 Ev Otomasyonu Ev Otomasyonu, endüstrinin birçok alanında kullanılan kontrol sistemlerinin gündelik hayata uyarlanması ve bu teknolojilerin kişiye özel ihtiyaç ve isteklere uygulanmasıdır. Akıllı ev tanımı ise, bütün bu teknolojiler sayesinde ev sakinlerinin ihtiyaçlarına cevap verebilen, onların hayatlarını kolaylaştıran ve daha güvenli daha konforlu ve daha tasarruflu bir yaşam sunan evler için kullanılmaktadır. Market

28 WIRELESSWIRELESS TECHNOLOGIESTECHNOLOGIES ©UDEA AĞUSTOS 2004 28 Bazı Temel Fonksiyonlar • Geceleyin ışıklar sizin bulunduğunuz yerlerde otomatik olarak yanar olmadığınız bölgelerde ise söndürülür. • Evin ve suyun sıcaklığı siz uyanmadan ya da işten eve dönmeden istediğiniz seviyeye getirilerek evinizin sizi sıcak bir biçimde karşılaması sağlanır. • Bahçedeki çimlerin belirli aralıklarla ve yağmur yağmamışsa sulanması sağlanır. • Sabah evden çıkarken tek tuşla bütün cihazları ve ışıkları kapatır, ısıtıcıyı ekonomik moda alır, evden çıktığınıza dair sekreterinize telefonla haber verir ve siz çıktıktan belirli bir süre içerisinde alarm sistemini devreye sokar. • Ev içine imkan verdiği tüm kontrolleri telefonla verilen komutlarla da gerçekleştirir. • Çocuklar okuldan eve geldiğinde sizi telefonla arayıp haber verebilir. • Evdeki cihaz ve ışıklar uzaktan kumandayla kontrol edilebilir. • Çamaşır makinanız herhangi bir sorun çıkarsa otomatik olarak tamirci çağırıyor. • Her sabah kalktığınızda veya günün çeşitli zamanlarında kahvenizin hazır olmasını sağlayabilir. • Buzdolabını dışarıdan arayıp, evde süt kalıp kalmadığı sorulabilir. • Siz tatildeyken zamanlamalarla veya eve yaklaşan birisi olduğunda evin dolu olduğu izlenimini verebilir. • Şüpheli bir durumda iç ve dış tüm ışıklar tek düğme ile açılabilir. • İstenilen bölgelerde alarm çalıştırılabilir veya kapatılabilir. • Çamaşır makinesi gibi fazla elektrik tüketen cihazların akıllı sayaçlarla uyumlu olarak, indirimli saatlerde çalışmasını sağlayabilir. • Lambaları tam parlaklıkları yerine %90 parlaklıkta yakarak, ampullerin ömrünü iki katına çıkarmakla beraber hem de enerji tüketimlerini %30 oranında azaltabilir. Market

29 WIRELESSWIRELESS TECHNOLOGIESTECHNOLOGIES ©UDEA AĞUSTOS 2004 29 Ev Otomasyonu Pazarı Market Ev Otomasyonu ürün üreticileri son 20 yıldır pazarda var olabilmek için özellikle görünüş, kolay kullanım ve performans üzerine yatırım yapmıştır. Temel hedefleri : 1) “One-touch operation” 2) “Triple ‘AAA’ performance” 3) “Aword-winning good looks” Yeni teknolojik dalga sektör aktörlerinin pazarda varolabilmek için gelişen ve oldukça karmaşık bu yeni teknolojiye yatırım yapmalarını zorunlu kılmaktadır. Yeni hedefler : 1) “Self-diagnostic system ” 2) “Smart appliances - automated functions and devices” 3) “Building and environmental controls” 4) “Totally integrated systems “

30 WIRELESSWIRELESS TECHNOLOGIESTECHNOLOGIES ©UDEA AĞUSTOS 2004 30 Market Pazar Hacmi 2003-DÜNYA-2008 1.5 MİLYAR USD 3.8 MİLYAR USD * ABI Resarch 2003-AVRUPA-2008 ??

31 WIRELESSWIRELESS TECHNOLOGIESTECHNOLOGIES ©UDEA AĞUSTOS 2004 31 Beklenen Uç Nokta OPEN SERVICES GATEWAY (OSG) Market

32 WIRELESSWIRELESS TECHNOLOGIESTECHNOLOGIES ©UDEA AĞUSTOS 2004 32 Market /Uygulamaları Market AMR UYGULAMALARI - 2000 RFDİĞER ELEKTRİK SAYACI 1600K6900K GAZ SAYACI 1500K100K SU SAYACI 1440K60K BLUETOOTH ÜRÜN 2000 96,000 20011,750,000 20025,500,000 200313,100,000 HOME RF - 2005 UYGULAMA ORANI AVRUPA %15 AMERİKA %19RFIDMARKET 20031 MİLYAR USD 20073 MİLYAR USD

33 WIRELESSWIRELESS TECHNOLOGIESTECHNOLOGIES ©UDEA AĞUSTOS 2004 33 Tasarım UDEA RF cihazlar, genellikle bir RF modül ile logic bir devre ve hızlı bir işlemci içerir. Bu bileşenler yüksek frekansta gürültü yayabilirler. Bu gürültünün anten üzerinde etkisinin olmamasına dikkat edilmesi gereklidir. RF modül metal bir kutunun içine konulmamalıdır. Konulduğu taktirde anten dışarıya taşınmalıdır. Modül ile metal kutu arasında potonsiyel farkı olmamalıdır. RF modül ve anten gürültü kaynaklarından uzakta tutulmalıdır. Verici ve/veya Alıcı antenlerinden birinin radyo dalgaları ile aynı polarizasyonda olmamaları durumunda iletişim mesafesi dramatik olarak düşebilir. RF modülü kontrol eden microişlemci ve işlemciye bağlanan logic hatlar gürültü kaynaklarıdır. Mümkün olduğunca kısa tutulmaları lazımdır. RF modül için farklı bir voltaj regületör devresi kullanılması önerilir. Mümkün değilse RF decoupling yaparak, ana kaynaktan farklı bir hatla modüle verilmelidir. RF decoupling olarak CR filters, LC filters, EMI filters ve benzeri devreler kullanılabilir.

34 WIRELESSWIRELESS TECHNOLOGIESTECHNOLOGIES ©UDEA AĞUSTOS 2004 34 Tasarım UDEA Mümkün olduğunca uzak tutulmalı RF decoupling Mümkünse ayrı bir power regülator kullanın Geniş bir ground yüzey kullanın Digital komponentler için diğer yüzeyi kullanmaya çalışın Polarizasyona dikkat edilmelidir

35 WIRELESSWIRELESS TECHNOLOGIESTECHNOLOGIES ©UDEA AĞUSTOS 2004 35 Uygulama Örnekleri UDEA

36 WIRELESSWIRELESS TECHNOLOGIESTECHNOLOGIES ©UDEA AĞUSTOS 2004 36 Uygulama Örnekleri UDEA

37 WIRELESSWIRELESS TECHNOLOGIESTECHNOLOGIES ©UDEA AĞUSTOS 2004 37 Uygulama Örnekleri UDEA

38 WIRELESSWIRELESS TECHNOLOGIESTECHNOLOGIES ©UDEA AĞUSTOS 2004 38 Uygulama Örnekleri UDEA