IT История

Как у электрика на шее провода
Ведут несчастного неведомо куда...
Сгорбившийся перед своим компьютером унылый пользователь, без особого энтузиазма взирает на экран монитора, где безнадежно медленно крутится счетчик скачиваемых килобайт. Сидеть придется долго: даже при максимальной скорости соединения модему понадобится не один час, чтобы заполучить столь необходимую и жизненно важную информацию. Остается надеяться на то, что сеанс связи с провайдером в самый неподходящий момент, как это и бывает обычно, не оборвется. Пользователь понуро теребит несовершенный телефонный провод, от которого можно ждать любых неприятностей...

Эта душещипательная сцена знакома каждому, кто когда-либо пользовался модемным соединением для доступа в Интернет. Появление DSL-технологий скрасило муки интернет-серферов, не принеся желаемого утешения. Между тем, проблемы пользователей отнюдь не безразличны представителям ИТ-индустрии, которые активно развивают отрасли беспроводной связи. Вчерашняя сказка постепенно превращается в повседневную реальность. Существует уже несколько действующих радиостандартов, которые постоянно совершенствуются производителями и разработчиками. На сегодняшний день при помощи этих стандартов можно создавать беспроводные сети различных масштабов - начиная от локальных офисных или домашних, и заканчивая сегментами глобальных сетей. Оглянитесь вокруг, и вы увидите, как быстро исчезают кабели и провода, на смену которым стремительно заступает связь нового поколения.

Wi-Fi в цифрах

По данным аналитиков количество пользователей мобильных устройств через пару лет приблизится к четырем сотням (!) миллионов человек. Беспроводные сети уже завоевали широкую популярность у крупных и средних предприятий. Около 66% компаний в Западной Европе активно используют их в своем бизнесе. При этом весьма значительно увеличиваются прибыли провайдеров, внедряющих новые технологии.

В основе WLAN, или локальных беспроводных сетей, лежат радиосигналы, пересылаемые между специальными радиопередатчиками. Эти сигналы позволяют передавать любые данные (включая почту, web-страницы и т.д.) на базе стандартов Института инженеров по электротехнике и электронике (IEEE). Таким образом, пользователи избавляются от проводов, коммутируемого доступа, а взамен получают мобильность (возможность эффективного использования технологии в мобильных устройствах) и высокую скорость соединения. Кроме того, при помощи беспроводного соединения компьютеры могут соединяться друг с другом. Эта процедура называется ad hoc . Для установления соединения друг с другом компьютерам необходимо находиться в зоне действия точки доступа к беспроводной сети. Являясь физическим устройством, точка доступа может быть также подключена и к кабельным сетям, обеспечивая интеграцию сетей различных стандартов. Помимо соединения друг с другом компьютеры, находящиеся в зоне действия такой точки, могут получить доступ ко всем имеющимся в наличии ресурсам, включая Интернет, сопряженные локальные сети и т.д. Пользователь волен разгуливать взад-вперед с терминалом (будь то мини-компьютер или ноутбук) в пределах действия точки доступа, не опасаясь за обрыв кабеля или возможную потерю связи. Среди множества стандартов, позволяющих использовать преимущества беспроводной связи, наибольшее распространение получило семейство IEEE 802.11.

Мы несколько отстали от Европы: число точек доступа к беспроводным сетям на Западе постоянно растет, и, по расчетам аналитиков, через 3-4 года перевалит за 30 000. При этом домашние пользователи составят чуть ли не половину от общего числа абонентов. Их точное количество на сегодняшний день определить трудно, однако если темпы роста сохранятся, то к 2007 году станет более 10 миллионов людей, регулярно использующих локальные беспроводные сети. России предсказывается важная роль в развитии и распространении WLAN в Европе, тем не менее, бесспорными лидерами в данной области пока являютя Германия и Великобритания. Несмотря на впечатляющие расклады в Европе, у нас в России ситуация выглядит двояко. С одной стороны, благодаря активной маркетинговой политике корпорации Intel, дело сдвинулось с мертвой точки, и в нашей стране стали появляться общедоступные беспроводные сети (Public Wireless Local Area Networks - PWLAN). Взыскательные, но бедные российские пользователи по достоинству оценили преимущества новых технологий (особенно с учетом их условной бесплатности как минимум в период тестирования). С другой стороны, публичные беспроводные сети по вполне понятным причинам сконцентрировались в Москве (сеть отелей Мариотт , аэропорт Шереметьево-2 и Домодедово , ряд гостиниц и ресторанов) и Петербурге (Петропавловская крепость и т.д.). В северной столице открытие нескольких зон было приурочено к юбилею города. И несмотря на прогнозы оптимистов-аналитиков о том, что теперь-то уж, после общественного признания, зоны беспроводного доступа будут плодиться по всей России, как грибы после дождя, данное утверждение вызывает некоторые сомнения. Недоверчивые российские провайдеры не уверены в экономической целесообразности и прибыльности этого бизнеса. Падкий на халяву русский юзер , щедро изливающий похвалы в адрес распоследних коммуникационных технологий, может враз превратиться в скупого рыцаря , ознакомившись с еще не до конца сформированными, но уже предполагаемыми расценками на доступ к Интернету при помощи беспроводных сетей или стоимостью требуемого для построения WLAN оборудования. Увы, в нашей стране компаниям пока еще недостаточно опыта для ведения подобного бизнеса, несмотря на большое число специалистов, хорошо ориентирующихся в существующих технологиях. По этому поводу неоднократно сокрушались представители корпорации Intel. Таковы реальность и перспективы распространения Wi-Fi.

Этапы развития

Коль скоро речь идет о Wi-Fi, необходимо разобраться в терминологии и познакомиться с этой технологией (или даже идеологией) поближе. Под технологией Wi-Fi (Wireless Fidelity) подразумеваются все стандарты семейства IEEE 802.11, определенные организацией Wi-Fi Alliance. Логотипы Wi-Fi помогают идентифицировать компоненты беспроводных сетей, сертифицированные для работы в беспроводных сетях стандарта 802.11. Основы Wi-Fi были заложены в недалеком 1997 году, с появлением базовых протоколов передачи сигналов и управления доступом, вошедших в состав стандарта 802.11. Дальнейшее развитие технологии происходило поэтапно, в ходе появления новых редакций стандарта:

- 802.11b. Работа в диапазоне ISM на частоте 2.4 ГГц. Обеспечивает скорость передачи данных до 11 Мбит/секунду. Радиус действия передатчика - 300 метров.

- 802.11a. Расширение частоты. Работа на частоте 5 ГГц (диапазон ISM), при скорости передачи данных до 54 Мбит/секунду. Радиус действия передатчика - 100 метров. Более эффективный метод модуляции: ортогональное частотное мультиплексирование OFDM вместо широкополосной модуляции с прямым расширением спектра DSSS и перескоком частоты FHSS. К недостаткам относится внушительно возросшее энергопотребление. Первая технология, позволившая создавать беспроводные сети с мгновенным доступом в офисах и жилых помещениях.

- 802.11g. Рабочая частота - 2,4 ГГц (диапазон ISM). Скорость передачи данных - 54 Мбит/секунду. Радиус действия передатчика - 100 метров в помещениях и до 300 метров на открытой местности. Совместимость со всеми стандартами семейства 802.11. Наиболее распространенная версия стандарта.

- 802.11n. Новая версия стандарта предложена IEEE в сентябре текущего года. Главное отличие - скорость передачи данных до 100 Мбит/секунду.

Несмотря на то, что новые разработки еще не успели получить должное распространение, работы по усовершенствованию стандартов не прекращаются ни на минуту. Следующие версии - 802.11e и 802.11i будут отличаться повышенной функциональностью, поддержкой потоковых данных мультимедиа и проработанной системой защиты соединения от несанкционированного доступа. А на подходе уже 802.11d и 802.11j...

Столь стремительное развитие стандартов Wi-Fi - явление, безусловно, позитивное. Однако потенциальных пользователей беспроводных сетей в первую очередь интересуют реальные возможности новых технологий, а также осязаемая польза, которую они способны приносить человеку. Поскольку уже на сегодняшний день существует множество устройств с интегрированными Wi-Fi компонентами, перспектива объединения их всех в единую беспроводную сеть выглядит достаточно заманчиво. Возможность совершения виртуального похода в магазин через телевизор, управление Цифровым Домом при помощи пульта от пылесоса, распечатка списка содержимого холодильника на беспроводной принтер - все это поражает воображение обывателя. Однако на сегодняшний день, с учетом возможности построения межсетевого роуминга для беспроводных сетей Wi-Fi (то есть использования услуг своего провайдера вне зависимости от географического места подключения к сети), наиболее реальным является применение данных технологий для быстрого выхода в Интернет с любых мобильных (или не очень) устройств.

Вот тут-то и обнажается ахиллесова пята Wi-Fi. Для покрытия огромных площадей в городах передатчики существующих стандартов 802.11, мягко говоря, не очень подходят. Создание полнофункциональной беспроводной зоны большой площади потребует несметное количество этих самых передатчиков - дорого и неудобно. К недостаткам также относится сравнительно низкая скорость передачи данных. Как же можно решить проблему так называемой последней мили ? Представители корпорация Intel уверены в том, что знают ответ на этот вопрос.

WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) - это некоммерческое объединение, созданное при активном участии Intel, а также порядка 30 ведущих производителей телекоммуникационного оборудования. Деятельность WiMAX направлена на устранение несовместимости развертываемых сетей стандартов 802.11. При этом члены инициативной группы видят решение многих проблем в продвижении и популяризации нового стандарта 802.16, который, по их мнению, должен органично дополнить собою семейство Wi-Fi.

Первоначально IEEE 802.16 разрабатывался для организации беспроводных сетей в условиях необъятных пространств мегаполисов. Многие путали наименования WiMAX, Wi-Fi, объединения группы разработчиков и самого стандарта, а потому для семейства 802.16 было придумано специальное, запоминающееся название - WMAN (Wireless Metropolitan Area Network - сеть для городских регионов). WMAN - сравнительно новая разработка 2001 года, и пока что выпущена единственная его версия - 802.16a. В чем же заключаются преимущества очередного нового стандарта? Объективные причины говорят сами за себя:

1. Сеть стандарта 802.16 проста в развертывании и наращивании площади покрытия.

2. Базовые станции сети действуют в радиусе до 50 километров, не требуя возведения специальных вышек для установки (подходят крыши домов или другие существующие высотные сооружения, поскольку принимающее и передающее устройства пока функционируют лишь в зоне прямой видимости, хотя в дальнейшем планируется обойти это ограничение).

3. Неоспоримым преимуществом широкополосного доступа перед DSL является возможность быстро приобрести и настроить все необходимое оборудование, а также оперативно развернуть зону беспроводного доступа.

4. Полоса пропускания стандарта достигает 70 Мбит/секунду.

5. Одна базовая станция WMAN способна обслуживать большое число пользователей, предоставляя более чем приемлемое качество и скорость соединения (60 человек - 2 Мб/с).

6. Рабочая полоса частот стандарта составляет 2-11 ГГц, позволяя применять связь на больших расстояниях.

7. Возможность организации роуминга между различными сетями 802.16, а также Wi-Fi и другими беспроводными стандартами (по аналогии с сотовой мобильной связью).

Главное, что необходимо иметь в виду, - WMAN как стандарт не является заменой или аналогом Wi-Fi. Корпорация Intel позиционирует его как дополнение 802.11 для решения проблемы последней мили в городах между провайдерами и пользователями. Wi-Fi же будет выступать в роли звена единой цепи, связывающей абонентов 802.16 с сетями других стандартов по всему миру. В ходе российского Форума Intel для разработчиков подробно рассказывалось о дальнейших планах объединения WiMAX. Для 802.16 вполне вероятен переход на более высокие частоты (12 - 66 ГГц) с целью увеличения скорости и зон покрытия. Тогда же, в процессе обсуждения существующих беспроводных стандартов связи, каждой технологии было определено свое место в общей схеме построения беспроводной инфраструктуры (см. рис.).

Материализация чувственных идей

А что же дальше? Дальше понадобится время на продвижение, внедрение и распространение новых стандартов. Первые устройства с поддержкой 802.16 появятся уже в начале 2004 года. В недалеком светлом будущем обладатели ноутбуков и мини-компьютеров со встроенной поддержкой беспроводной связи по стандарту WMAN (802.16) будут разъезжать по городам и селам, постоянно оставаясь на связи с провайдерами, активно пользуясь сетевыми услугами и выходом в Интернет. Поверьте, беспроводная связь способна и на такое.

Исследовательское подразделение Intel уже сегодня ведет новаторский проект под названием импульс любви в цифровую эпоху . Новые коммуникационные средства позволят друзьям и влюбленным передавать друг другу ощущения на расстоянии.

Разработки основаны на методе обмена невербальной информацией между близкими людьми, позволяющем ярко выражать свои эмоции по отношению друг к другу без слов. Устройство связи будет представлять собой браслет в виде часов, способный оказывать незначительное физическое воздействие на запястье адресата сообщения: нагревание, изгибы, вибрацию.

Конструкция базируется на технологии малых беспроводных систем Smart Dust под управлением операционной системы TinyOS. Уже сегодня существуют прототипы данного устройства, а инженеры и разработчики в Беркли работают над их адаптацией к сетям Wi-Fi и GPRS. Обладатели чудесных браслетов смогут ощутить прикосновение друг друга на расстоянии: можно сколь угодно долго жать своему далекому товарищу руку или интимно ласкать кисть руки возлюбленной. Любовь без кабелей и расстояний - вот будущее беспроводных технологий! А вы говорите, мобильный Интернет...