«

»

Окт 27 2016

Современные беспроводные коммуникации

mobile_baseСегодня пользовательские технологии и потребители взаимодействуют с большим количеством устройств, чем когда-либо. Используя смартфон, вы можете синхронизироваться со SmartWatch, организовать пункт продажи-покупки, контролировать систему сигнализации вашего дома, или даже управлять дроном. В зависимости от приложения, можно использовать Bluetooth, Wi-Fi, NFC или сотовую сеть для подключения к этим устройствам. Для использования сотовой сети вам понадобится подключение к оператору, тарифы которого можно смотреть здесь.

Как разработчик, вы можете создавать приложения для конкретного устройства или даже разработать свое собственное подключенное устройство, которым можно управлять с помощью смартфона. Перед тем, как вы попытаетесь вырваться из вашего IDE и начать возиться с аппаратными средствами, давайте сделаем краткий обзор по всем вышеупомянутым устройствам обмена данными, чтобы узнать, как работают эти технологии, и какие приложения для вас лучше всего подходят.

NFC

Технология Near Field Communication (NFC) создает набор протоколов, которые позволяют двум устройствам общаться друг с другом в непосредственной близости (до 10 см). Как и многие другие технологии бесконтактной коммутации, эти устройства используют радиосвязь и обмениваются информацией на частоте 13,56 МГц. Скорость обмена данными обычно находится в пределах 106-424 кбит/с.

NFC поддерживает три различных режима:
– Card Emulation позволяет устройству действовать по принципу смарт-карты. (Это по сути, механизм, используемый компаниями Apple Pay и Android Pay.)
– Режим чтения/записи позволяет устройству считывать и записывать данные в теги NFC.
– Режим Peer-To-Peer облегчает обмен информацией между одноранговыми устройствами.

NFC имеет широкий спектр применения и в последнее время, в мобильных платежных решениях эта технология была основной в устройствах Android и IOS. Говоря в общем, NFC лучше всего подходит для приложений, требующих очень небольшого расстояния между устройствами для безопасного обмена данными.

В настоящее время, если не учитывать продукцию Apple, то лишь ограниченное количество устройств поддерживает технологию NFC.

Bluetooth

bluetoothЭта технология была задумана как протокол для обмена данными на коротких расстояниях. Она использует тот же диапазон частот 2,4 ГГц, что и Wi-Fi, но с 79-ю каналами (для версий ниже 4.0), а также 40-ка каналами (для версий 4.0 и выше). Тем не менее, в отличие от Wi-Fi, используется так называемая технология скачкообразного изменения частоты, регулярно изменяющая канал, во избежание помех, вызванных конкурирующими сетями. Показатели пропускной способности намного выше, и начинаются от 1 Мбит/с для Bluetooth 1.2 до 24 Мбит/с для версии 4.0 и выше. Все устройства с ОС IOS и Android по умолчанию оснащаются суппортами Bluetooth. Некоторые приложения стандарта Bluetooth работают с беспроводными гарнитурами и привязкой данных.

Bluetooth LE

Технология Bluetooth LE (Low Energy) является частью технологии Bluetooth 4.0, предназначенной для применения в условиях потребления низкой энергии. Она имеет максимальную пропускную способность 0,27 Мбит/с и потребление энергии, которое может быть от 0,01 Вт до 0,5 Вт (около половины того, что потребляет стандартное устройство Bluetooth). Отметьте это на перспективу: большинство батарей смартфонов имеют возможности, которые варьируются в пределах 1400 – 3000 мА/ч (миллиампер часов), но изо всех сил пытаются получить больше, чем один или два дня автономной работы. Приложения, использующие Bluetooth LE: фитнес-трекеры, SmartWatch и многие типы медицинских устройств.

Стек LE также имеет ряд предопределенный атрибут общего профиля (GATT), которые определяет механизм связи для различных типов устройств, таких как мониторы сердечного ритма, датчики кровяного давления, или датчики движения. Это означает, что если компания реализует устройство, следующее этой спецификации, она не будет требовать собственного программного обеспечения для обмена данными.

По умолчанию, любое устройство, которое поддерживает Bluetooth 4.0, также поддерживает Bluetooth LE.

Wi-Fi и сотовые технологии

wifiБольшинство людей используют и/или знакомы с этими технологиями. Сети сотовой связи используют радиосигналы, обслуживающие приемопередатчики с фиксированным местоположением для голосовой связи, обмена данными и подключения мобильных устройств к Интернету на скоростях, которые варьируются от медленной 2G до очень быстрой LTE. Сотовая связь, вообще говоря, предоставляет более дорогой Интернет за 1Мб, но с большей готовностью доступа, тем более, когда вы находитесь в движении. Абсолютно все устройства ОС Android, телефоны с IOS, модели IPad и суппорты Android-tablet поддерживают ту или иную форму подключения к сотовой сети.

Технология Wi-Fi определяется как беспроводное подключение к локальной сети, независимо, есть у нее или нет подключение к ресурсам Интернет. Эти сети, как правило, предлагают более быстрый обмен данными, чем сотовые связи и намного дешевле за 1Мб, в некоторых случаях даже бесплатно. Практически все устройства ОС IOS и Android поддерживают Wi-Fi.

Для приложений, которым нужен обмен с большим количеством данных или необходим обмен данными с устройствами локальной сети, Wi-Fi является рекомендуемым решением. Таким образом, это типичная технология, используемая для домашней сети или просмотра видео.

Итак, что я должен/могу использовать?

Технология NFC имеет самодостаточные случаи использования, и если вы хотите создать приложение, которое необходимо для сканирования меток NFC, или обеспечения аппаратное управления, имеющего строгие требования к безопасности, то у вас, скорее всего не получится использовать ее в вашем проекте. Очевидно, что NFC является идеальной технологией для мобильных платежных приложений, но до тех пор, пока компания Apple не откроет свои интерфейсы API для сторонних разработчиков приложений, у вас будет только ограниченная аудитория.

Технология Bluetooth является отличным решением, когда вам нужно наладить коммуникацию с устройством в непосредственной близости от телефона. Смарт-устройство, например, принтер, может использовать Bluetooth для настройки параметров для подключения к сети Wi-Fi или беспроводных наушников. Если у вас используется небольшое устройство с ограниченной емкостью аккумулятора, которому не нужно передать большой объем данных, например, фитнес-монитор или SmartWatch, то Bluetooth LE будет оптимальным решением.

Для приложений, которые потребляют большое количество данных или необходим обмен данными с устройствами локальной сети, Wi-Fi является рекомендуемым решением. Таким образом, это типичный механизм, используемый для домашней сети и просмотра видео. Некоторые приложения при подключении к сети Wi-Fi могут быть настроены только после загрузки данных. Но когда приложение не потребляет большого объема данных или, в качестве альтернативы, когда необходимо поддерживать постоянную связь с сетью, как правило, лучше, позволить самой операционной системе решить, следует ли использовать только Wi-Fi, или переключиться на сотового оператора.

Lira_banner1_002