Haberleşme Nedir?
Merhabalar, bu yazımda sizlere genel hatlarıyla haberleşme hakkında bilgi vereceğim. İyi okumalar..
Haberleşme ihtiyacı insanoğlunun yeryüzünde var olduğu gün itibariyle var olan bir gereksinimdir. Yeryüzünde insanların sayısının artması ve başka mekânlara dağılmaları ile birlikte gittikleri yerlerden haber iletme ihtiyacı ortaya çıkmıştır. Yani haberleşme bilgiyi bir noktadan başka bir noktaya iletmektir.
Haberleşme terimi bilgiyi elektriksel yollarla göndermeye, almaya, işlemeye karşılık gelir. Haberleşmenin amacı, herhangi bir biçimdeki bilginin zaman ve uzay içinde kaynak olarak adlandırılan bir noktadan (verici), kullanıcı denilen başka bir noktaya (alıcı) aktarılmasıdır.
Bugün telefon, radyo, televizyon gibi elektriksel iletişimin çeşitleri, günlük yaşantımızın vazgeçilmez birer parçası olmuşlardır. Elektriksel iletişimin diğer bazı önemli örnekleri şu şekilde sıralanabilir; radar, telemetri, bilgisayarlar arası bilgi aktarımı, askeri amaçlar için kullanılan telsiz. Bu liste istenildiği kadar genişletilebilir. Elektronik devre öğeleri teknolojisindeki yeni ilerlemelere bağlı olarak önümüzdeki yıllarda iletişimde önemli gelişmelerin olması kaçınılmazdır.
İletişim 1840′ larda telgraf ile başladı; birkaç “10 yıl” sonra telefonla ve bu yüzyılın başında da radyo ile gelişti. Elektronik tübün bulunuşu ile doğan radyo iletişimi, büyük ölçüde 2. Dünya savaşı sırasındaki çalışmalardan kaynaklandı. Transistör, entegre devre ve diğer yarı iletken araçların bulunup, kullanılmasıyla radyo ve TV geliştirildi ve yaygın bir şekilde kullanılmaya başlandılar. Son zamanlarda uydular ve fiber optik, bilgisayarlara ve diğer veri iletişimlerine artan bir önem yükledi ve iletişim daha yaygın bir duruma geldi.
Haberleşme üç ana kanal üzerinden gerçekleşir. Verici, alıcı ve iletim ortamı.
Verici
Gönderilecek bilgiyi ortamda iletilecek hale getiren, gerekli kodlamaları ve kuvvetlendirmeyi yapan elektronik devrelerdir.
Alıcı
Verici tarafından kodlanmış olarak gönderilen sinyalin kodunu çözerek bilgi sinyalini orijinal haline dönüştüren elektronik devrelerdir.
İletim Ortamı
Verici tarafından iletime hazır hale getirilen sinyalin gönderildiği ortamdır. İletim ortamları kablolu veya kablosuz olmak üzere ikiye ayrılır.
Kaynaktan çıkan bilgi gerekli dönüşümler yapılarak vericiye iletilir. Verici bilgiyi iletim ortamına göndererek alıcı tarafından ulaşılmasını sağlar. Alıcıya gelen bilgi gerekli dönüşümler yapılarak hedef noktaya ulaşır.
Haberleşme geniş olarak bilginin bir noktadan diğer bir noktaya aktarımı olduğuna değinmiştik. Bilginin nasıl aktarıldığına gelelim;
Haberleşme sistemi içinde bilgi aktarımı, bilgiyi elektromanyetik bir dalgaya modüle ederek elde edilir ki bu, bilgi sinyalinin taşıyıcı rolünü oynar.
Modülasyon işlemi; bir bilgi işaretinin iletim ortamına uygun hale getirilmesidir. Yani iletim ortamımıza uygun olan elektromanyetik dalgaya uygun hale getirmek için bilgiyi taşıyıcı sinyale modüle etme işlemidir.
Genlik ve frekans modülasyonu olarak ikiye ayrılır.
Ve modüle edilmiş sinyal iletim ortamına verilir.
Modüle edilmiş taşıyıcı, iletim ortamından istenilen varış noktasına ulaştığında asıl bilgi sinyali demodüle edilerek yeniden elde edilir.
Demodülasyon işlemi ise modülasyonun tersi bir işlemdir. Bilgi işaretini taşıyıcı işaretten ayırmak için kullanılır. Böylece bilgi sinyali iletilmiş olur.
Kablolu ve kablosuz haberleşmede veri iletimi bu yolla yapılır.
Günümüzde haberleşme alanında kullanılan cihazlar hızla gelişmekte ve sayıları da günden güne artmaktadır. Buna paralel olarak bu cihazların birbirleri ile haberleşme yöntemlerinin nasıl olacağı konusu önem kazanmaktadır. Bu problemi gidermek için en çok kullanılan yöntemler cihazları birbirine kablo ile bağlamak veya bağlantıyı kızıl ötesi ışın kullanarak gerçekleştirmektir.
Günümüzde haber işaretlerinin büyük çoğunluğu telefon hatları, koaksiyel kablo sistemleri, yerel alan ağları gibi teller ve kablolar içeren sistemler aracılığıyla taşınmaktadır. Çoğu televizyon sistemi kablo sistemlerine bağlanmıştır, ağ bilgisayarları ethernet ya da telefon hattı gibi fiziksel unsurlarla birbirlerine bağlıdır. Hatta telsiz ve mobil telefonlar bile sonlanma noktaları arasında aramayı taşımak ve yönlendirmek için fiziksel telefon şebekesini kullanmaktadır.
20. yüzyılda kablosuz haberleşme çok büyük bir gelişme göstermiştir. Yapılan araştırmalar bu büyümenin ses servisleri yanında, yüksek hızlı veri ve video servisleri tarafından daha da teşvik edileceğini göstermektedir; yüksek veri miktarları içeren bu servislerde daha geniş “Radyo Frekansı” (RF) spektrumu kullanılmaktadır.
Düşük maliyetli ve mobil çözümlere olan ihtiyacın artması, geniş bantlı kablosuz teknolojilerin haberleşme teknolojilerini bütünleştirmede ideal yol olduğunu kanıtlamaktadır.
Gelelim o zaman kablolu ve kablosuz haberleşmeye;
KABLOLU HABERLEŞME
Bakır kablo, bükümlü (twisted pair), koaksiyel kablo, fiber optik kablo, mikrodalga kılavuzu gibi kablolarla veri iletimi sağlanan haberleşme türüdür.
Veri iletimi sadece bu kabloların bağlı olduğu cihazlar arasında gerçekleşir.
Kullandığımız ev telefonları, kablolu internetler ve en basit örneği olan bilgisayarımıza cep telefonumuzdan ses, fotoğraf ve video gibi verileri aktarmak için kullandığımız USB kablolar benzer birçok örnek verilebilir.
KABLOSUZ HABERLEŞME
Kablosuz haberleşme, adından da anlaşıldığı gibi veri iletiminin herhangi bir kablo olmadan gerçekleştirilmesine verilen addır.
Kablosuz haberleşme kavramı yeni bir kavram değildir. Radyo ve televizyon yayınları, uydu haberleşmesi, telsiz ve mobil telefonlar, uzaktan kumanda sistemleri, garaj kapı kumanda ve otomobil kilit sistemleri gibi birçok örnek kablosuz haberleşme için verilebilir. Bu örneklerin çoğu radyo dalgaları, kızıl ötesi ışığın görünmez bölge spektrumu gibi teknolojiler kullanmaktadır.
Kızıl Ötesi
Işık darbeleriyle çalışır, bundan dolayı veri iletimi için iki cihazında birbirine yakın ve birbirini görüyor olmaları gerekmektedir. Mesafe 10 -20 m’dir. Katı cisimlerden geçemezler ve hava şartlarından etkilenirler.
Kızıl ötesi veri iletimi cihazlar arasında kısa mesafe iletişimde kullanılmaktadır. Plastik bir mercek tarafından odaklanıp, dar bir ışın hâline getirilen, kızıl ötesi LED ışığı kullanmaktadır. Bu LED’i kapatıp açarak (modüle ederek) bilgi kodlanır ve karşı tarafa aktarılır. Alıcı bir silikon fotodiyot kullanarak kızıl ötesi ışığı yeniden elektrik akımına çevirir. Fotodiyot sadece verici tarafından üretilen hızla titreşen sinyale tepki gösterir, bu şekilde ortamdaki yavaş değişen ışığı filtrelemiş olur. Kızıl ötesi ışık duvarları geçemediğinden başka odalardaki cihazları etkilemez, bu yüzden yoğun yerleşim alanlarında kullanılmaya uygundur. Kızıl ötesi iletişim aynı zamanda uzaktan kumanda aletlerinde en sık tercih edilen iletişim metodudur.
Bluetooth
Bluetooth, sabit ve mobil cihazlar arasındaki iletişimde kablolara duyulan ihtiyacı ortadan kaldıran, veri ve ses iletişimini kolaylaştıran global bir standarttır.
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.
Bluetooth kablosuz haberleşme teknolojisi de radyo ve televizyon yayınlarına benzer şekilde RF teknolojisini kullanmaktadır. Bluetooth 2.4 GHz’deki lisanslanmayan ISM bandını kullanır. Yüksek katmanlarında ise kızıl ötesi kablosuz haberleşme teknolojisinde kullanılan transfer ve uygulama protokollerini kullanır.
WiFi
Kablosuz yerel ağ olarak Türkçeye çevirebileceğimiz bu kısaltma, Wireless Fidelity sözcüklerinin ilk iki harflerinden oluşmaktadır. Wi-Fi gerçek bir bağlantı klasiği ve tartışmasız dünyanın en tanınmış kablosuz ağ teknolojisidir. Güçlü ve güvenilir bir kablosuz bağlantı çözümü olarak ortaya çıktı. İnternetin hayatımıza girmesinden kısa bir süre sonra hayatımızın vazgeçilmezi haline gelen Wi-Fi, yüksek miktarda ve hızlı veri transferi yapılmasını gerektiren durumlar için oldukça kullanışlıdır. Yüksek miktarda veri transferinin yapıldığı nesnelerin interneti uygulamaları için son derece uygundur, ancak buna karşın yüksek güç tüketimi gerektirir. Genel olarak menzili 100 metredir, ama özel antenler kullanılarak 30 kilometreye kadar bir bağlantısı sağlanabilir 2.4 GHz ve 5 GHz frekanslarında çalışır.
NFC
NFC (Near Field Communication) Yakın Alan Haberleşmesi, özellikle son yıllarda adı çok duyulan kablosuz bir iletişim teknolojisidir.
NFC -Yakın Alan Haberleşmesi birbirine yakın iki cihaz arasında (genelde birkaç cm) basitleştirilmiş işlemler, veri alışverişi ve kablosuz bağlantı sağlayan bir teknolojidir.
Yakın alan haberleşmesi etkili bir hava çekirdekli transformatör oluşturan, birbirine yakın alan içinde bulunan iki döngü antenler arasındaki manyetik indüksiyonu kullanır. En çok kullanılan alanlar;
Mobil cüzdan (mobil ödeme sistemleri)
Mobil ticaret (POS, mobil erişim noktaları, kiosklar veya akıllı ürünler üzerinden)
E-biletler (ulaşım kartları, uçak, otobüs, konser ve maç biletleri)
Elektronik tanıma (güvenli erişim/geçiş sistemleri, personel takip sistemleri)
Elektronik anahtarlar (araba, ev, işyeri, otel odaları, garaj kapıları vb)
Elektronik geçiş sistemleri (taşıt geçiş sistemleri, otopark sistemleri)
Elektronik reklam, içerik, bilgilendirme (akıllı posterler, afişler, bilboardlar, dergi/gazete reklamları, vb.)
İletilen sinyalin türüne göre olan analog ve sayısal haberleşmeye gelelim;
ANALOG HABERLEŞME
Analog haberleşmede, veriler analog sinyal yardımıyla verici ve alıcıdan aktarılır. Analog sinyal zamanla sürekli değişen genliğe sahiptir.
İlk olarak, verilerin elektriksel forma dönüştürülmesi gerekir. Ses olarak, ses doğada elektrik değildir, dönüştürücü yardımıyla elektriksel forma dönüştürülebilir. Daha sonra bu sinyal iletişim kanalından geçirilir. Analog iletişim kısa mesafeli iletişim için uygundur. Bununla birlikte, genlik modülasyonu ve frekans modülasyonu gibi analog modülasyon tekniği yardımıyla uzun mesafeli iletişim için de kullanabiliriz.
Sesin mikrofon aracılığıyla hoparlörden duyulmasını örnek verecek olursak; analog olan ses sinyali mikrofonda elektriksel sinyale dönüştürülür kablolu ya da kablosuz iletim yoluyla hoparlöre iletilir. İletilen elektriksel sinyal hoparlörde tekrar analog sinyale dönüştürülür.
En büyük dezavantajı, sinyalin gücünün kat edilen mesafedeki artışla birlikte azalmaya başlamasıdır. Ve gürültüden etkilenmeleridir. Analog sinyaller zamanla sürekli değişen genliğe sahip olduklarından dolayı gürültülere karşı duyarlıdırlar. Gürültü terimi ise bilgi sinyalini iletirken oluşan istenilmeyen sinyaldir.
SAYISAL HABERLEŞME
Sayısal Haberleşme, kaynak ve hedef arasında bilgi iletimi için dijital sinyalleri kullanılmasıdır. Dijital sinyaller bir kare dalga ile temsil edilir. Bu sinyal sürekli değerlerden ziyade ayrık değerlerden oluşur.
Dijital sinyal, analog sinyalin örneklenmesi ile oluşturulur. Dijital sinyaller genellikle iki durumu 0 ve 1 olan sinyallerden oluşur. Örneklemeden sonra, bu şekilde elde edilen dijital sinyal, dijital modülasyon teknikleri ile modüle edilir.
Sayısal Haberleşme kullanmanın önemli avantajı, kanal gürültüsü nedeniyle bozulmamasıdır. Bunun nedeni, dijital sinyalin sürekli değişen bir sinyal olmamasıdır.
Gelelim haberleşmenin yapı taşı olan antenlere.
ANTENLER
Anten, radyo dalgalarını yayma ve toplamada kullanılan bir aygıttır.
Antenler, boşlukta yayılan elektromanyetik dalgaları toplayarak iletim kanalı içerisinde yayılmayı sağlamak (receiver) ya da boşluğa elektromanyetik dalgalar yaymak (transmitter) amacıyla tasarlanmışlardır. Antenler, verileri yaydıkları dalgalar itibariyle kilometrelerce uzaklara taşıyabilirler.
Antenler modern Telekomünikasyon’un en önemli yapı taşıdırlar.
Antenler vericilere bağlı olarak kullanıldıklarında, enerjilerini, frekansı ayarlanabilir bir güç osilatörü’nden alırlar. Küçük bir kısmı ısıya çevrilip harcanan bu enerjinin geri kalan bölümü, anten tarafından boşluğa yayılır.
Verici anten radyo, TV, radar gibi vericiden çıkan elektrik sinyallerini, elektromanyetik dalgaya çevirir ve yayar.
Alıcı anten ise bu dalgayı yakalayarak elektrik uyarımlarına dönüştürür ve radyo, TV, ya da radar gibi alıcılara gönderir.
Antenler, verileri yaydıkları dalgalar itibariyle kilometrelerce uzaklara taşıyabilirler.
Antenler Nasıl Çalışır?
Genellikle bir anten, elemanlarıyla iletken malzemeyle elektriksel olarak bağlı alıcı ve vericiden oluşur.
Bir radyo vericisinin sinyali, alternatif elektrik akımı biçimindedir ve titreşim hızı saniyede on binden, milyarlara kadar değişir.
Verici antende bu akımın titreşimi, çevresinde sudaki dalgalar gibi yayılan elektromanyetik dalgaların üretilmesine neden olur. Bu dalgalar elektrik ve manyetik alanlar oluşturur. Elektrik alan çizgileri, antenin çevresinde dolanırken, manyetik alan çizgileri de, elektrik alanın çizgilerine dik olarak onu çevreler. Her iki alan de elektrik akımına uygun olarak titreşir.
Çevremizdeki boşluk, çeşitli frekanslardaki dalgalarla doludur. Anten bu dalgalar arasında bir ayırım yapmadan hepsini toplar. Ama her radyo, TV ya da radar bir bant içindeki frekansları saptayacak biçimde yapıldığından, ancak bu frekans aralığındaki dalgaları kullanılır duruma getirir.
Her frekans bir dalga boyu ile karşılanır. Işık hızıyla yayılan dalgalar havada, tıpkı sudaki iç içe halkaların birbirinden aralıklı olarak yayılması gibi, aralarında belli aralıklar bırakırlar. Frekans yükseldikçe dalga boyu kısalır.
Haberleşme, haberleşme türleri ve antenler her biri başlı başına ayrı, uzun ve kapsamlı konulardır. Kısaca bilgilendirmeye çalıştım.
“Kafamızdaki soru işaretlerini birer noktaya çevirmek ve farklı birçok soru işaretleri oluşturmak dileğiyle…”
