A Wi-Fi hálózatok összes létező szabványa. Vezeték nélküli hálózatok. A vezeték nélküli technológiák osztályozása

Az instabil vezeték nélküli hálózat némi frusztrációt okoz. Kis változtatások, amelyek növelhetik a hálózat hatótávolságát és a jelerősséget, segítenek megoldani a problémát. Egyre több modern eszköz kínál támogatást vezeték nélküli kommunikáció. Vezeték nélküli internet laptophoz, okostelefonhoz, táblagéphez, TV-hez - mindez megszervezhető otthoni hálózat Wi-Fi, tehát stabilan és gyorsan kell működnie. Sok régebbi útválasztó nem tudja ezt biztosítani korlátozott képességei miatt. A CHIP megmutatja, hogyan hozhatja ki a legtöbbet a hálózatából célzott intézkedésekkel és optimalizált berendezésekkel, és hogyan érhet el megbízható vételt 100 méteren túl.. Vállalkozásunkban nagyon fontos, de nem az egyetlen intézkedés a készülékek megfelelő helyének kiválasztása.

Először keresse meg a sajátját vezeték nélküli router otthonában, és biztosítsa, hogy minden ügyfél magabiztosan fogadhassa a jelet, mivel bármely vezeték nélküli kapcsolat teljesítménye mindig megegyezik a leggyengébb láncszemével. Különféle kiegészítő eszközök képesek vezeték nélkül bővíteni a hálózat határait, ill dróttal. Ez különösen igaz, ha otthonának vastag falai vannak, vagy több emeletet kell átívelnie. Tippjeinkből azt is megtudhatja, hogyan kell otthoni útválasztóhoz irányított antennát összeállítani, amivel megnövelheti a hálózat hatókörét. Ha ezek az intézkedések nem elegendőek, és szükség van például a ház közelében található kert lefedésére, rádiórelé antennákat használunk. Használatuk sok probléma megoldását teszi lehetővé, mivel általában a vezeték nélküli hálózat jele minden irányban egyenletesen terjed, és a távolság négyzetével arányosan gyengül. Ezek az antennák a jelet egy sugárba gyűjtik és egy irányba sugározzák, így a vezeték nélküli hálózat megfelelő távolságból is stabilan működik.

A legjobb telepítési hely megtalálása

A megbízható vezeték nélküli hálózat felé vezető első lépés az összes komponens megfelelő telepítési helyének megtalálása és egy interferenciamentes csatorna kiválasztása.

1 INGYENES CSATORNAVÁLASZTÁS Az idegen rádiójelek háttérzajt jelentenek a vezeték nélküli hálózat számára, amellyel folyamatosan meg kell küzdenie. A szomszédok Wi-Fi útválasztói gyakran megteszik a maguk részét. Ebben az esetben elegendő egyszerűen kiválasztani azt a csatornát (frekvencia tartományt), amely a legkisebb zavaró hatást okozza. Ezekre a célokra alkalmas inSSIDer program. A "2,4 GHz-es csatornák" lapon láthatja, hogy ki melyik csatornát foglalja el. Válasszon olyan csatornát a vezeték nélküli útválasztó beállításainál, amelyen nincs túl sok interferencia. Ha az útválasztó és az összes vevőeszköz támogatja az 5 GHz-es frekvenciasávot, váltson rá, és ellenőrizze a kapcsolat minőségét. Ezen a frekvencián kisebb az interferencia, de el kell viselni a rövidebb jeltartományt és a falakon való rosszabb átjutást.

2 KÖZPONTI ROUTER HELYE a legtöbben gyors út egy megbízható vezeték nélküli hálózat létrehozása azt jelenti, hogy az összes eszközt közvetlenül, közvetítők nélkül csatlakoztatják az útválasztóhoz. Ehhez a routert a lehető legközpontibb helyen kell elhelyezni, ahol az összes csatlakoztatandó kliens körülveszi. Tekintettel arra, hogy a jelet a nyílt térben gyakorlatilag nem érinti, de nagymértékben gyengül a falakon vagy bútorokon való áthaladáskor, szerelje fel az útválasztót közelebb a fal mögött található eszközökhöz. A leghatékonyabb jelkibocsátás érdekében az útválasztót megemelt helyen kell elhelyezni. Ha mélypontot választ, a jelet a bútorok és egyéb akadályok "tompítják".

3 A HÁLÓZAT TESZTELÉSE A GYENGE LINKVEL Javasoljuk, hogy ellenőrizze az összes olyan optimalizálási intézkedés eredményét, amely a házban legtávolabbi vagy több fal mögött található, és kis antennával rendelkezik. És ebben az esetben a szabály érvényes: minél magasabb a vevőantenna, annál hatékonyabb a vezeték nélküli kapcsolat a routerrel.

4 ANTENNA IRÁNYA Az antennák körökben bocsátanak ki jelet, amelyek az antennák tengelyére merőleges térben helyezkednek el. Az ábra az optimális helyet mutatja, amely sok lakásban jó lefedettséget biztosít. Forgassa el az antennát úgy, hogy a tengelye merőleges legyen a legrosszabb vételi minőségű kliens eszköz irányára. Ha az antennák be vannak építve a routerbe, próbálja meg néhány centiméterrel oldalra forgatni vagy elmozdítani az eszközt, miközben figyeli az eredményt a következő lépésben leírtak szerint.

5 OPTIMALIZÁLJA A KAPCSOLATOT A vétel minősége drasztikusan megváltozhat, ha kissé elmozdítja vagy elforgatja az útválasztót vagy a vevőeszközöket. Még az útválasztó, laptop vagy más vevőeszköz enyhe csavarása vagy eltolása is jelentősen növelheti vagy csökkentheti a jel minőségét. Ellenőrizze az eredményt a JPerf programmal. Futtassa LAN-kábellel csatlakoztatott szerver PC-n és kliensként működő vezeték nélküli eszközön (laptopon), és minden változtatás után mérje meg a kapcsolat sebességét.

Az ember társas lény. Ez a meghatározás mindenekelőtt a különböző emberek közötti kommunikációt jelenti. Egyszerre vagy külön nem számít. Távoli őseink felismerhették a bennük a természetben rejlő kommunikációs lehetőségeket. A sajátos módon kilélegzett levegő szavakban kezdett formát ölteni, amelyeket később fogadtak és grafikus ábrázolásírás formájában.

A hangalapú kommunikáció azonban továbbra is és továbbra is a legelőnyösebb. Hosszú ideje a hanghullámok átvitelének természetes módjait használtuk: a lehető legmesszebb kiabáltunk, miközben minden végtagunkkal intettünk, megmutatva, hogy akarunk valamit valakitől, aki most távol van; vagy egyszerűen átviheti, amire szüksége van egy közvetítőn keresztül.

A 19. század második felében a hangot vezetéken kezdték közvetíteni. A sebesség több nagyságrenddel nőtt - most elég volt felvenni a telefont, és néhány másodperc múlva meghallja az embert egy másik kontinensen, 20 000 kilométerre. A múlt század technológiái még elérhetőbbé és kényelmesebbé tették a kommunikációt. Vezeték nélküli lett. Ma már szinte bárkit "elkaphatsz", akárhol is van. Másik dolog, hogy nem mindenki örül ennek a "szabadságnak", főleg azok, akiknek ez az irányítás egy másik módja lett, de a történet nem erről szól.

A számítógépek nemcsak hang (különösen hang), hanem szöveg továbbítását is lehetővé tették távolról, és az utóbbi időben egyre népszerűbb szolgáltatássá vált a videoátvitel. Sőt, ha követi a legújabb trendeket, akkor a számítógépes hálózatok: a) vezeték nélküliek; és b) globális. Ebben a cikkben megpróbáljuk megérteni a vezeték nélküli digitális hálózatok sokféle szabványát.

Nem térünk ki a mobilkommunikációra, amelynek legújabb generációi makacsul kezdik „honosítani” nemcsak a telefonokat, hanem a számítógépeket is. Ezt másik cikkünkben: "". Itt érinteni fogjuk azokat a hálózatokat, amelyek kevésbé „globális” szinten jönnek létre, ugyanakkor nagyon gyakoriak.

Sok modern vezeték nélküli szabvány szinte minden számítógépet támogat, de néhányat valamivel kevésbé sokoldalú, de ugyanakkor nagyon népszerű eszközökhöz terveztek. Például mobiltelefonok. Sőt, sokan közülük ma már nem csak a címről tudnak adatokat továbbítani és fogadni GSM hálózatok(NMT, CDMA és mások), de adatokat cserélnek a helyi eszközökkel. A kis hatótávolságú vezeték nélküli hálózatokkal kezdjük.

Bluetooth

A Bluetooth szabvány (vagy ahogy népiesen nevezik - "kék fog") ma az egyik leghíresebb és legelterjedtebb. 1994-ben fejlesztette ki a svéd Ericsson cég két szakembere - Jaap Harsten (Jaap Haartsen) és Sven Matisson (Sven Mattisson). A Bluetooth fő célja vezeték nélküli adatcsere biztosítása két vagy több eszköz között.

Mivel a "fog" eredete egy mobiltelefonok gyártásával foglalkozó cég volt, ezekhez az eszközökhöz készült ez a technológia. Nem csoda, hogy az egyik első Bluetooth modullal felszerelt telefon az Ericsson R520 volt. A mai szabvány szerint ez egy nagyon súlyos és funkcionálisan megfosztott "tégla", amely egy időben nem igényelt.

Miért? Igen, mert 6-7 évvel ezelőtt a Bluetooth csak pár eszközzel volt felszerelve. A Wi-Fi-vel pontosan ugyanez volt a helyzet. Mi értelme volt annak, hogy az Apple megengedte egy opcionális vezeték nélküli hálózati kártyával rendelkező iBook vásárlását, amikor csak néhány hotspot volt eladó rendkívül magas áron? De a Wi-Fi könnyen párosítható egy normál vezetékes hálózattal, amit Bluetooth-szal nem lehet megtenni. Valójában az adatcseréhez egyáltalán nem mindenki és az egész TCP / IP protokoll szabványosítja, hanem a sajátja. De erről majd később.

Egyelőre érintsük a probléma történetét. 1998. május 20-án hivatalosan bejelentették a Bluetooth Special Interest Group (SIG) létrehozását, amely megkezdte a technológia szabványainak kidolgozását és elfogadását. Kezdetben benne volt az Ericsson (ma Sony Ericsson), IBM, Intel, Toshiba és Nokia). Később mások is csatlakoztak hozzájuk. A mai napig a csoport hat Bluetooth-szabványt fogadott el:

Bluetooth 1.0 és 1.0B

A szabvány legelső verzióiban sok hiba és hiányosság volt. Az eszközök párosításánál különféle problémák adódtak, a kapcsolat instabil volt.

Bluetooth 1.1

A szabvány új verziója kiküszöbölte az 1.0B hibákat, és IEEE 802.15.1-2002 szabványként is elfogadták. Ezzel egyidejűleg támogatást adtunk az adattitkosítás nélküli csatornákon történő munkavégzéshez, valamint a jelerősség-jelző támogatásához (Received Signal Strength Indicator - RSSI).

Bluetooth 1.2

Az 1.2-es verzió volt az első generációs "kék fog" fejlesztésének csúcsa. Továbbra is találhatunk akciósan támogatott eszközöket (például három-négy évvel ezelőtti laptopokat vagy telefonokat). Változásai között a következők szerepelnek:

több gyors keresés eszközök és csatlakozás azokhoz;

a kapcsolat fokozott stabilitása, különösen mozgás közben;

nagyobb adatcsere sebesség (a gyakorlatban akár 721 Kbps);

jobb kapcsolat minősége hangtovábbító fejhallgatóval;

Hozzáadott támogatás a HCI-hez (Host Controller Interface).

Ezt a verziót az IEEE 802.15.1-2005 szabványként fogadták el. De hamarosan felváltotta a Bluetooth második generációja.

Bluetooth 2.0

A Bluetooth 2.0 igen jelentős esemény lett a digitális iparban. Az új "fogak" most sokkal több adatot tudtak "rágódni", amit egyértelműen jelez a frissített szabványnévhez hozzáadott "EDR" postfix: Bluetooth 2.0 + EDR. Az EDR az Enhanced Data Rate rövidítése, amely lazán fordítható „három sor fog”. Tréfa. Valójában a fordítás úgy hangzik, mint "Extended Bandwidth". A sebesség egyes esetekben 10-szeresére nőtt, de valóban nem haladta meg a 2,1 Mbps értéket, a csúcsérték pedig 3,0 Mbps.

Érdekes módon az EDR nélküli Bluetooth 2.0 a Bluetooth 1.2 hibajavításokkal. Egyes eszközök csak ezt a verziót támogatják, bár a legtöbb gyártó megnövelt adatátviteli sebességet biztosított. Emellett az energiafogyasztás is csökkent.

Bluetooth 2.1

A közelmúltban a Bluetooth 2.1 szabványt fogadták el. Ez már a projektünk futamideje alatt megtörtént, amiről meg is írtuk a megfelelőt. Kevés újítás történt. Köztük - még nagyobb energiafogyasztás csökkenés, gyorsított párosítás, jobb zajvédelem és mások. Eddig nem sokan vették a fáradságot, hogy támogassák ezt a verziót. Tehát a modern laptopok (amelyeknél sokkal fontosabb az adatátviteli sebesség, mint a mobiltelefonoknál) továbbra is Bluetooth 2.0 + EDR vezérlőkkel vannak felszerelve.

Bluetooth 3.0

A Bluetooth fejlesztése természetesen nem állt meg. Bár ennek a szabványnak manapság jó néhány alternatívája létezik, amelyekről a későbbiekben még lesz szó, de a "Seattle" kódnéven ismert Bluetooth 3.0 szabvány már fejlesztés alatt áll. Hogy ez még gyorsabb lesz, sejthetitek és így tovább. A Bluetooth SIG az UWB technológiát szeretné adaptálni (erről lentebb bővebben), amely akár 480 Mbps sebességet is képes biztosítani (itt túlzott szerénység nélkül több száz "fogsorról" beszélhetünk).

Ha ez a koncepció megvalósul, akkor a Bluetooth komoly versenytársa lesz az aktívan kifejlesztett és már bevezetett Wireless USB szabványnak, amely furcsa módon ugyanazon az UWB specifikáción alapul. De erről is később.

Természetesen a jelentősen megnövekedett áteresztőképesség mellett újdonságokkal is bővülnek. Tehát olyan speciális információs pontok támogatását tervezik bevezetni, amelyek bármilyen információt (reklám, időjárási adatok, részvényárfolyamok, devizák stb.) tartalmaznak majd, és ezekből le is lehet majd olvasni. Az automatizált topológiakezelésnek köszönhetően az eszközpárosítás egyszerűsítése is várható. Az adatátvitelhez a MAC és PHY profilok alternatívája kerül bevezetésre, amely alacsony adatáramlás esetén csökkenti az energiafogyasztást, valamint növeli a sebességet, ha nagy mennyiségű információ átvitelére van szükség.

Most nézzük meg, hogyan működik a Bluetooth. Ez a szabvány nem működik olyan hozzáférési pontok segítségével, mint a Wi-Fi - bármely megfelelő vezérlővel felszerelt eszköz "hozzáférési pontként" működhet. Hagyományosan "master"-nek hívják, és maga körül egy "pikonetet" (piconet) alkot, amely akár hét másik eszközt is tartalmazhat. Pontosabban hét eszköz lehet aktív benne Ebben a pillanatban idő, míg további 255 darab lehet inaktív állapotban, amit szükség esetén megfordítunk.

A piconetek összekapcsolhatók. Ekkor több eszköz hídként fog szolgálni az adatcseréhez. De eddig nem jelent meg az ilyen funkciók teljes támogatása. Azonban pontosan ezt kell megvalósítani a szabvány jövőbeli verzióiban.

Egy adott időpontban egy eszközzel lehet adatokat cserélni. Ha adatokat kell adnia egy másiknak, akkor a váltás gyorsan megtörténik. Párhuzamos átvitel is lehetséges, de ezt meglehetősen ritkán használják. Ugyanakkor egy pikonetben a szolga eszközök bármelyike, ha szükséges, könnyedén átveheti a master szerepét.

Bluetooth támogatás biztosítása modern számítógépek speciális USB adapterek szükségesek. Sok modern középkategóriás laptop (1000 dollártól) általában beépített vezérlővel rendelkezik. A vezérlők három osztályba sorolhatók:

osztály 3. Teljesítmény 1 mW. A hatótáv körülbelül 1 méter;

osztály 2. Teljesítmény 2,5 mW. A hatótáv körülbelül 10 méter;

osztály 1. Teljesítmény 100 mW. A hatótáv körülbelül 100 méter.

Manapság az 1. és 2. osztály a legelterjedtebb.Nem meglepő – a 3. osztály igen alacsony fogyasztása ellenére hatóköre rendkívül korlátozott. Még fejhallgatónak is nagyon rosszul passzol. Egyáltalán nem szükséges mellzsebben tartani a telefont - könnyen lehet farmerben, ahol a zseb közvetlenül a térd felett van varrva, vagy akár az asztalon, és 5-5 körzetben megfigyelhető lesz a tulajdonos. 7 méterre a készüléktől.

De az 1. és 2. osztályt meglehetősen aktívan értékesítik. Ha külső USB Bluetooth adaptert választ, akkor jobb, ha gondoskodik a hatótávolságáról. Hiszen egy 1-es osztályú adapterrel is nagyobb távolságból tud működni egy gyengébb, Class 2-es készülék.

Nos, egy kicsit a hatókörről. Mint már világossá vált, ezek elsősorban mobil "csengők és sípok": a mobiltelefonok közötti adatcsere ( kézi számítógépek, mobil és laptop stb.), kapcsolat vezeték nélküli headset egy beszélgetésre. Az utóbbi időben a Bluetooth-t aktívan használják számítógépes egerekés billentyűzetek. Sok GPS-navigátor "kék foggal" "beszél". Még a modern Nintendo Wii és PlayStation 3 konzolok joystickjai is működnek Bluetoothon keresztül.

Azonban nem minden eszköznek van szüksége nagy adatátviteli sebességre, valamint nagy hatótávolságra. Ezt egyértelműen kimutatta az Apple a kommunikátoros telefonjában. Aki még nem tud, annak értesítjük, hogy Bluetooth vezérlője csak headsettel tud működni. Nem oszthat meg adatokat.

Valóban, minek egy mobiltelefon (főleg belépő szint) több információ továbbításának lehetősége? A bennük lévő "fogakat" leggyakrabban fülhallgatóhoz használják. És ebben az esetben szükség van egy stabil adatfolyamra, amelyet normál esetben 5-10 méteres távolságon, rögzített sebességgel továbbítanak, minimális energiát fogyasztva. Ez az, ami arra késztetett néhány vállalatot, hogy mellékszabványokat hozzanak létre.

Wibree

2007 június közepe Nokia hivatalos sajtóközleményt adott ki a szabvány kidolgozásáról. A Wibree a Bluetooth technológián alapul, és azt hivatott kiegészíteni, nem pedig versenyezni vele. Legfontosabb különbsége az "eredetihez" képest a lényegesen alacsonyabb fogyasztás. Feltételezhető, hogy a Wibree modulokat olyan eszközökben használják majd, mint az emberi életfontosságú tevékenység paramétereit nyomon követő biometrikus érzékelők, vezeték nélküli headsetben, billentyűzetekben, különféle eszközök távirányító. Ezért ne lepődj meg, ha hamarosan a buszon melletted álló személy hirtelen megnyom valamit a köldöke környékén, és elkezd beszélni magában.

A Wibree ugyanabban a tartományban fog működni, mint a Bluetooth: 2,4 GHz. A maximális átviteli sebesség legfeljebb 1 Mbps. A működési sugár 5-10 méter. Általában a Bluetooth 1.2 Class 2-re hasonlít, rendkívül alacsony energiafogyasztással.

Bár a Wibree kék fogakon alapul, mégsem lesz teljesen visszafelé kompatibilis. Bár semmi sem akadályozza meg abban, hogy a modern Bluetooth-vezérlőkbe integrálják, csak kicsit módosítani kell rajta. De mindenesetre minden modern eszköz nem fog tudni kommunikálni az Ön teniszütőjével, a testére ragadt bioszenzorral vagy egy okos vízforralóval, amely nem banális síppal, hanem a mobiltelefonján keresztül SMS-ben jelzi a forrást.

De nem a Wibree az egyetlen „alacsony fogyasztású” szabvány. Léteznek analógok is, készek is, és néhol nem is az első generáció. A Wibree végleges specifikációi az idei év első felében készülnek el, míg a ZigBee már a harmadik verzióban létezik.

ZigBee

A ZigBee egy másik "ultra mega szuper maxi alacsony fogyasztású" vezeték nélküli szabvány két "ee"-vel a végén. Először még 1998-ban fogant meg, amikor kiderült, hogy a Wi-Fi és a Bluetooth nem minden esetben alkalmas. A legutóbbi ZigBee-hez hasonlóan ez is eszközök párosítására készült, de működési elve némileg eltér.

Háromféle ZigBee eszköz létezik: koordinátor (ZigBee Coordinator - ZC), útválasztó (ZigBee Router - ZR) és végeszköz (ZigBee End Device - ZED). Az első a fő a létrehozott vezeték nélküli hálózatban, és útválasztóként és hídként is szolgálhat más hálózatokkal való adatcseréhez. Az útválasztó adatokat kap a végeszköztől, és információkat cserélhet más útválasztókkal és koordinátorokkal. Maga a végberendezés csak adatátvitelre képes.

Így a ZigBee kizárt a digitális eszközök, például lejátszók, kamerák, nyomtatók, PDA-k, laptopok stb. közötti adatcserére szolgáló technológiaként. De ennek a technológiának a gyártásban vagy biztonsági rendszerként való alkalmazása sokkal relevánsabb. Ebben az irányban használják.

A projekt hivatalos oldalán olvasható sikeres projektek a gyártás automatizálásával (gyárilag, építés közben stb.), a helyiségek biztonságának biztosításával, a modern épületek automatizálásával, a háztartási gépek egységes hálózatba integrálásával, stb. A Bluetooth (és a Wibree) inkább a "számítógépes" adatok továbbítására koncentrál, míg a ZigBee csatornák főleg biteket és bájtokat keringenek a szenzoroktól, távirányítóktól stb.

Most egy kicsit a ZigBee hálózatok felépítésének elveiről. Kettő van belőlük: állandó ZED szavazással és nélkül. Az első esetben a router vagy a koordinátor folyamatosan jelre vár a végeszköztől (ZED). Jó példa egy ilyen hálózatra vezeték nélküli kapcsoló Sveta. Az általában állandó áramforrással ellátott lámpa útválasztóként működik. A ZED maga a kapcsoló. Inaktív állapotban van. De amint rákattint, aktiválódik és jelet küld a routernek. Az utóbbi reagál, és kiadja a parancsot, hogy kapcsolja fel a lámpát. Ebben az esetben az adatátvitelre nem alkalmas energia a legminimálisabb. A kapcsolóban lévő akkumulátorok egy évig, de akár több évig is kitartanak. Persze, ha nem rendezi állandóan a „könnyűzenét”.

A második lehetőség feltételezi, hogy az útválasztó rendszeres időközönként lekérdezi a ZED-et. Ugyanakkor kevesebb energiát fogyaszt, így nincs szükség állandó áramforrásra. De több áramra lesz szükség a ZED-hez. Úgy gondoljuk, hogy ez a fajta hálózat alkalmasabb biztonsági rendszerek, vagy számára különféle érzékelők. A ZED felméréssel ellenőrizheti egy adott objektum állapotát, és ha szükséges, gyorsan reagálhat a helyzet változására.

A ZigBee eszközöknek meg kell felelniük az IEEE 802.15.4-2003 szabványnak, amely lehetővé teszi a 2,4 GHz-es, 915 és 868 MHz-es működést. Az első esetben akár 16 csatorna is használható adatátvitelre (2405-2480 MHz frekvencián 5 MHz-es lépésekkel). Ebben az esetben az információcsere sebessége elérheti a 250 Kbps-t. A 915 és 868 MHz-es frekvenciákon a sebesség 40, illetve 20 Kbps. A három frekvenciatartomány kiválasztását technológiai és földrajzi okok egyaránt megszabják. Tehát Európában a 868 MHz-es, Ausztráliában és az USA-ban a 915, szinte mindenhol 2,4 GHz-es frekvencia engedélyezett. Érdemes megjegyezni, hogy a ZigBee támogatja a 128 bites titkosítást.

Tehát a ZigBee nagyszerű példa egy ipari vezeték nélküli szabvány megvalósítására, amely kiterjeszti és leegyszerűsíti életünket és munkánkat. A Bluetooth és a Wibree nagyon rossz lenne erre a célra, ezért jött létre egy ilyen speciális technológia. Ma már számos gyártó támogatja. Évente mindössze 3500 dollárba kerül a ZigBee Alliance-hez való csatlakozás és a szabvány specifikációinak kereskedelmi célú használatának megkezdése. És ha nem reklámban, akkor általában ingyenes.

Több hasonló fejlesztés is létezik, például a MiWi, JenNet, EnOcean, Z-Wave. Mind a ZigBee-vel, mind a Wibree-vel versenyeznek, és megvalósításuk bizonyos szempontból átfedi egymást. Nem foglalkozunk velük – bár digitálisak, mégis viszonylag egyszerű és rendkívül speciális eszközök közötti adatcserére szolgálnak. És ebben az anyagban elsősorban az érdekel minket, hogy mi biztosítja a számítógépek interakcióját, mobiltelefonok, PDA és multimédiás háztartási gépek. A ZigBee-t csak példaként írták le a vezeték nélküli hálózatok alternatív felhasználására. Mindeközben áttérünk a szabványok következő alosztályára, amelyek viszonylag kis sugárban, de a Bluetooth-hoz képest már óriási sebességgel működnek.

UWB

A továbbított információ mennyisége másodpercről másodpercre növekszik. Tehát 7-8 évvel ezelőtt az MP3 formátum csodaszernek tűnt a zene interneten keresztüli széleskörű terjesztésére. Több ezer, átlagosan 128 Kbps bitsebességgel tömörített sáv jelent meg a weben, így egy kompozíció átlagos mérete 3-6 MB volt. Akkoriban a weboldalakat kód- és grafikai szempontból is optimalizálták, és senkinek sem jutott eszébe filmek letöltése.

Lássuk, mi lesz most. A dalokat MP3-ban is terjesztik, csak az átlagos bitráta 160-320 Kbps-ra nőtt. És korábban, ha kereshettünk egy dal kisebb verzióját, most fordítva – keresünk jobbat, főleg, ha nagyon szeretjük a számot. Az MPEG4 filmek, amelyek kiválóan alkalmasak egy DVD-lemezre tömörítésre, ma már gyakran 1400 MB-osak a szokásos 700 MB helyett. A modern sebesség azonban lehetővé teszi, hogy néhány órán belül teljes DVD-t töltsön le egy P2P hálózatról (például BitTorrent), amelyet fokozatosan felvált a HDTV. Ez utóbbi esetben több tíz gigabájtról beszélünk.

A modern merevlemezek könnyedén képesek akár 100 MB/s-os adatátvitelre, az optikai lemezek kapacitása pedig 50 GB-ra nőtt, és két-három éven belül megduplázódhat. Ön szerint a modern Bluetooth sebesség elegendő ilyen hangerőhöz? Mennyi ideig tart 20 GB átvitele 3 Mbps-os linken? Még egy meglehetősen gyors Wi-Fi szabvány sem megfelelő itt. Inkább azért jött létre vezeték nélküli internet mint HDTV-filmet nézni egy közeli számítógépről. Ebben az esetben olyan technológiára van szüksége, amely képes biztosítani Magassebesség adatátvitel, és nem feltétlenül nagy távolságra. Pontosan ez az UWB fő koncepciója.

Az UWB az Ultra-WideBand rövidítése, amely ingyenes fordításunkban úgy hangzik, mint "félelmetesen gyors kapcsolat". Tréfa? Közel. A kommunikáció valóban nagyon gyors, amit a szélessávú (szélessávú) adatátvitel biztosít. Mint egy kicsit fentebb megjegyeztük, ez valójában nem technológia, hanem inkább koncepció. Ez mintegy az alapja különféle szabványoknak, amelyek közül kettőt az alábbiakban ismertetünk.

Maga az UWB a még mindig tervezet IEEE 802.15.4a szabványon alapul. A hagyományos rádióátviteltől eltérően az UWB a bemeneti hullámok segítségével továbbítja az adatokat bizonyos pillanatokat idő. Ez széles frekvenciatartományt használ, így időmodulációt okoz.

500 MHz-es és magasabb frekvenciák használhatók adatátvitelre. De 2002. február 14-én az Egyesült Államok Szövetségi Kommunikációs Bizottsága (FCC – Federal Communications Commission) 3,1-10,6 GHz-es tartományt javasolt az UWB-hez. Ugyanakkor feltételezhető, hogy az adatátvitel ugyanabban a helyiségben történik, bár az adó és a vevő teljesítményének növekedésével a hálózat hatótávolsága is megnő. Ez azonban tilos.

Most a találkozóról. Nem nehéz kitalálni, hogy az UWB-t nagy mennyiségű adat átvitelére használják majd a digitális eszközök között. Utóbbiak közé elsősorban számítógépek, mobiltelefonok (különösen a nagy memóriával rendelkező csúcsmodellek), nyomtatók, digitális fényképezőgépek és videokamerák, audio- és videolejátszók stb. Az UWB maximális sebessége számunkra ismeretlen, de elérheti a több tíz gigabitet. Nagyon lenyűgöző érték, nemcsak a mai, hanem a közeljövő mércéje szerint is. Tehát van készlet.

Most közvetlenül az UWB-n alapuló szabványokról. Először is ez a Bluetooth új generációja. Egyelőre nem világos, hogy a Bluetooth 3.0-ban ezt a koncepciót használják-e vagy sem, de mindenképp tervezik valami hasonlót. Vannak pletykák a sebesség 480 Mbps-ig történő növeléséről. Úgy gondoljuk, hogy ezek nem járnak messze az igazságtól, csak nagy mennyiségű adat átvitelére és ötven magas fogyasztásra való figyelmeztetés után lesznek ilyen lehetőségek. Ennek ellenére az ilyen sebességek nem hiába lesznek elérhetők.

De hogy a Bluetooth 3.0 specifikációi mikor látják a fényt, még mindig ismeretlen. De a Wireless USB vezérlők már készen állnak a tömeggyártásra, legutóbb pedig bejelentettük a szabvány első verziójának megjelenését. Nézzük meg közelebbről ezt a két technológiát.

Vezeték nélküli USB

A vezeték nélküli USB (röviden WUSB) szabvány nem teljesen új. Az Intel először 2004 tavaszi IDF ülésén beszélt erről. Magukat a készülékeket akkor még nem mutatták be, és nem közölték a specifikációk elérhetőségét sem. Most jelentették be, hogy létezik ilyen technológia. Van ilyen is, gondolták az emberek, akik ezt hallották, és úgy éltek tovább, mint korábban.

2005-ben, az IDF őszi ülésszakán az Intel már bemutatta az első prototípusokat. Prototípus, azt kell mondanom ihletett. Igaz, nem derül ki, hogy pontosan mi: tisztelet vagy ámulat. Ez egy masszív PCI kártya volt, benne PCMCIA vezérlővel, és egy antennával, amely kilógott a tartó mögül. Furcsa megoldás, amit a jövőben alaplapokba és laptopokba kellett volna integrálni. Azonban, mint kiderült, inkább az első működő minta volt, mint a sorozat prototípusa.

Ma már elérhetőek a normál Vezeték nélküli USB-modulok, valamint az első olyan eszközök, amelyek támogatják. Mik ezek az eszközök? Igen, valójában pontosan ugyanazok, amelyeket hagyományos USB-csatlakozón keresztül csatlakoztatunk: nyomtatók, szkennerek, kamerák, egerek, külső merev lemezek, PDA-k stb. A WUSB lehetővé teszi, hogy egy ilyen népszerű vezetékes soros busz képességeit vezeték nélküli sínekre vigye át.

Lássuk, hogyan működik. Kezdjük a topológiával. Az eszközök közötti adatcseréért egy speciális hosztvezérlő felel. Minden hatótávolságon belüli eszközhöz külön kommunikációs csatorna tartozik. Ez utóbbi különösen fontos, ha nagy sebességgel kell adatokat továbbítania - a csatornamegosztás, mint például a Wi-Fi, szomorú következményekkel járhat (pl. optikai lemezírásnál, ha az adatok túl lassúak). Egy "normál" WUSB-állomás legfeljebb 127 eszközt támogat.

Vannak nem egészen "normális" gazdavezérlők is - ezek maguk az eszközök. A képességeik korlátozott listája van, de más forrásokból is tudnak adatokat fogadni és továbbítani. Így egyfajta mobilhálózatot kapunk, amikor egy meglehetősen távoli forrásból származó információ több eszközön is áthaladhat, majd eljut a fő gazdagéphez, amely közvetlenül továbbítja azt a kérést benyújtó számítógéphez.

Hogyan használható ez egy lakásban vagy házban? Valahol, nem túl messze a fő számítógéptől, telepít egy WUSB-vezérlőt, vagy közvetlenül csatlakoztatja alaplap. Ezt követően a helyiségen belül bármilyen eszközt használhat, amely közvetlenül és hubon keresztül is működik vezeték nélküli USB-vel. Igen, ez a hub - a gazdagép vezérlő felszerelhető a leggyakoribb USB portok amelyhez a leghétköznapibb eszközöket is csatlakoztathatja, mint például egér, billentyűzet, nyomtató.

Ugyanakkor más helyiségekkel való kommunikációhoz más gazdavezérlőként vagy vezeték nélküli kapcsolatként is használhatók USB-eszközök magukat, valamint a kényelmesebb Wi-Fi hozzáférési pontokat, vagy akár a hagyományos LAN-kapcsolókat.

A Wireless USB nagy előnye, hogy teljes mértékben kompatibilis az eredeti vezetékes szabvánnyal. A LAN-nal és a WLAN-nal való analógia itt helyénvaló: a Wi-Fi hozzáférési pont a legelterjedtebb csavart érpár segítségével csatlakozik a vezetékes helyi hálózathoz, ami után a hatótávolságon belüli összes eszköz biztonságosan használhatja a teljes hálózat erőforrásait, nem csak a vezeték nélkülit. .

Mivel a WUSB kompatibilis az USB-vel, ennek a vezeték nélküli szabványnak ugyanolyan gyorsnak kell lennie. Tulajdonképpen úgy, ahogy van: 3 méteres sugarú körben a sebesség 480 Mbps, 10 méteres körzetben pedig 110 Mbps lesz. A szabvány további verzióiban azt ígérik, hogy a sebességet 1 Gb / s-ra emelik. Az adatátvitelhez 3,1-10,6 GHz-es frekvenciákat használnak, ami egyértelműen jelzi ennek a szabványnak az UWB-től való eredetét.

Ami az energiafogyasztást illeti, ez nem lehet túl jelentős. A modern mobiltelefonok és PDA-k tehát a mellékelt WUSB-vezérlővel nagyjából annyi ideig működnek, mint korábban (persze, ha nem továbbítunk folyamatosan gigabájtnyi információt), a WUSB-alapú távirányítók pedig akár több hónapot is kibírnak egyetlen töltéssel. Bár az utóbbi esetben sokkal relevánsabb olyan technológiákat használni, mint a Wibree vagy a ZigBee - ez gazdaságosabb, és a hatótávolság is hosszabb.

Van jövője a vezeték nélküli USB-nek? Az iSuppli ügynökség adataiból ítélve igen. Így 2007-ben még csak 15 millió dollár volt a kompatibilis eszközök piaca, de 2011-re ez 2,6 milliárd dollárra nő.Az eladott készülékek száma 1 millióról 500 millióra nő ugyanebben 2011-ben.

Vezeték nélküli HD

Csatlakoztassa a számítógépeket vezeték nélkül perifériák a velük való munka messze nem a modern technológiák határa. Igen, és tűri egy rövid USB-kábelt a nyomtatótól rendszer egysége nem lesz sok munka. De ha egy drága házimozi rendszert telepített, amelyhez egy csomó vezeték fut, akkor érdemes lehet tőlük is megszabadulni. Az ilyen „életbűbájokat” azonban nem mindig olyan könnyű elrejteni, még ha kevés is.

Ha figyelembe vesszük, hogy a modern házimozi egyfajta félszámítógép, akkor nem olyan nehéz felszerelni őket a vezeték nélküli kommunikáció támogatásával. Csoda, hogy az olyan set-top boxok, mint a Sony LocationFree, megjelentek, és képesek a számítógépről az LCD TV-kre és az akusztikára sugározni a videót és a hangot? Azonban Wi-Fi-n keresztül működnek, és az ilyen típusú hálózati sávszélesség nem mindig lesz elegendő, különösen akkor, ha a videót 1080i / p formátumban viszi át.

Így találták ki a WirelessHD szabványt. Legutóbb a specifikációk első változatának elfogadásán vagyunk. Ez egy speciális vezeték nélküli szabvány, amelyet kombinálni terveztek a fogyasztói elektronika. Frekvenciatartománya jóval túlmutat az UWB-n, és 60 GHz-en (országtól függően ±5 GHz-en) működik. Hatótávolsága kicsi - mindössze 10 méter. Ez elég a házimozi-eszközök interakciójának beállításához.

Az ilyen frekvenciák használata szükséges a nagy adatsebesség eléréséhez. A szabvány első verzióiban 2-5 Gb / s-ról beszélünk. De az elméleti határ 20-25 Gbps. Összehasonlításképpen a HDMI 1.3 csúcsa 10,2 Gbps. Tehát van tartalék a jövőre nézve, és ez nagyon jó.

A WirelessHD hálózat élén egy koordinátor áll - egy olyan eszköz, amely vezérli az audio- és videofolyamok átvitelét, valamint meghatározza azok prioritásait. Az összes többi eszköz olyan állomás, amely az adatok forrása és vevője is lehet, akárcsak maga a koordinátor.

Hogy lesz-e WirelessHD támogatás a számítógéphez, azt még nem tudni, de úgy gondoljuk, hogy lesz. Ez olyan, mint a HDMI-kimenetek sok modern videokártyán és laptopon. Így a videó és a hang is lejátszható hagyományos számítógép, ami jelentősen bővíti a funkcionalitást. Hiszen a háztartási lejátszók nem mindig támogatják a legújabb kodekeket, nem is beszélve a lemezformátumokról. Azt kell mondanom, hogy ennek a technológiának a megvalósítása valóban nagyon hasznos és releváns. Sokkal kényelmesebb, mint a most használt. És most, mint mondtuk, a Wi-Fi-t használják. Térjünk át ennek a szabványnak a leírására.

WiFi

A cikkben tárgyalt szabványok közül a Bluetooth-val párosított Wi-Fi a leghíresebb és legelterjedtebb. A Wi-Fi a laptopoknak köszönhetően vált népszerűvé. Ma már a legolcsóbb modellek is fel vannak szerelve vezeték nélküli hálózati kártyával. De mint mindig, ez a technológia egyáltalán nem vált népszerűvé közvetlenül a bevezetése után.

A Wi-Fi-vel kapcsolatos első munka a múlt század 80-as éveiben kezdődött. A végleges specifikációk azonban csak 1997-ben készültek el. Az IEEE hozzájuk rendelte a 802.11 címkét (pontosabban: 802.11-1997). 1999-ben szabványként fogadták el. Az új és ígéretes technológiát azonnal átvette az Apple. Opcióként az akkor új iBook laptopokhoz Wi-Fi hálózati kártyát kezdtek kínálni. Ám az Apple még most sem foglal el domináns pozíciót a piacon, és akkor még csak kezdett kilábalni egy elhúzódó válságból. A "gyümölcscégnek" tehát nem sikerült úttörőként járnia a bolygón, mindenhol elhintette a Wi-Fi magvait. Ez a megtiszteltetés az Intelnek volt fenntartva.

Úgy gondoljuk, sokan hallottak már az Intel Centrino mobilplatformról. Első generációját 2003-ban mutatták be. Notebook kap egy új és divatos logó, kell alapulnia Intel processzor(most Core Duo vagy Core 2 Duo, majd Pentium M-en), Intel lapkakészletet, és annak belsejébe is telepíteni kell WiFi hálózat Intel gyártmányú kártya. Ez volt a lendület a vezeték nélküli LAN-ok mindenütt elterjedéséhez.

Nem lehet azonban vitatkozni azzal, hogy ez egyedül az Intel érdeme. Csak hát a piac már készen állt az ilyen technológiára. Az Apple akkori kezdeményezése túl innovatív volt ahhoz, hogy nem mindenki fogadta el. Négy évvel később a Wi-Fi-berendezések is meglehetősen drágák voltak, de nem annyira. Igen, és a választék jelentősen bővült. Az Intel egyszerűen a legkényelmesebb formát biztosította mindenki számára a következő technológia átvételéhez, amely a szebb jövőt hivatott hozni.

Most nézzük meg, hogyan működik a Wi-Fi. Mint már világossá vált, a megfelelő hálózati kártyát kell telepíteni a számítógépbe. Ez lehet PCI (vagy PCI Express) bővítőkártya vagy viszonylag kisméretű USB pendrive. Laptopokhoz PCMCIA (PC Card) és ExpressCard formátumú változatok is léteznek.

Vezeték nélküli hálózati kártya használatával kapcsolatot létesíthet egy másik hasonló típusú kártyával. Vagyis nem lesz nehéz megállapítani internetkapcsolat két laptop között vagy egy laptop és egy asztali PC között. Csak most a látszólagos szabadság ellenére nem lehet majd hozzájuk újabb résztvevőt kötni. A harmadik, mint mondják, felesleges. Ennek a korlátozásnak a megkerüléséhez hozzáférési pontokhoz kell folyamodnia.

A Wi-Fi hozzáférési pont a hagyományos helyi hálózati útválasztó analógja. Csak rádión keresztül csatlakozik hozzá, vezetéken nem. Elméletileg számuk korlátlan, bár a nagyobb sebesség és stabilitás érdekében jobb a csatlakoztatott számítógépeket több pont között elosztani. Ebben az esetben a cellás kommunikációval való analógia megfelelő. Egy bázisállomás egyszerre több előfizetőt is ki tud szolgálni, de ha sokan vannak, akkor túlterhelt és lehet, hogy valaki nem jut át, valakinek megszakad a kapcsolata.

Általánosságban elmondható, hogy a Wi-Fi telepítésének elve nagyon hasonló a mobilhálózathoz. A hozzáférési pontok bázisállomásként működnek. Ha megfelelően vannak beállítva, akkor kommunikálni fognak egymással lehetséges csere információk bármelyikéhez csatlakoztatott számítógépek között. Ha ez a beállítás nem történik meg, a Wi-Fi térképkezelő program lehetőséget ad az elérhető hálózatok valamelyikéhez való csatlakozásra.

De csatlakozni WiFi hálózatok néha tudnia kell a jelszót vagy a hozzáférési kulcsot. Ennek ellenére nagyon fontos adatok továbbíthatók a hálózaton, például jelszavak a különféle szolgáltatások pénzszámláihoz való hozzáféréshez, és a rádiós átvitel sokkal könnyebben lehallgatható, mint a szokásos vezetékes információcsere. Ennek érdekében több titkosítási szabványt is bevezettek.

Ezek közül az első, a 2001-ben elfogadott WEP (Wired Equivalent Privacy) nem tartott sokáig. Meglehetősen gyenge védelemnek tartják az illetéktelen behatolás ellen. Ma már könnyen találhat olyan programot, amely rövid időn belül feltöri a kulcsot, ami után lehetővé válik a hálózat összes csomagjának nyomon követése.

2003 közepén javasolták a WEP felváltását új algoritmus WPA (Wi-Fi Protected Access) titkosítás. A 802.11i szabvány tervezetén alapult. Ez utóbbit később, 2004 júniusában fogadták el. Ugyanakkor egy fejlettebb WPA2 algoritmust ajánlott a védelem fő módszereként. Már sokkal nehezebb feltörni, ezért használata erősen ajánlott. A haladás természetesen nem áll meg, és már korábban is javasoltak még fejlettebb biztonsági funkciókat, amelyeket a jövőben szabványként fognak elfogadni. Ezek egyike a 802.11w.

Egy kicsit az adatvédelem szükségességéről. Manapság elég gyakran egy hozzáférési pontot telepítenek egy lakásba, hogy minden hálózatba kerüljön helyi számítógépek(Igen, és a PDA-k mobiltelefonnal, ha támogatják a Wi-Fi-t). Sőt, ha csak filmeket, zenéket és hasonló információkat cserél, akkor a hálózata nem nagy értékű. Azonban semmi sem akadályozza meg a fal mögötti szomszédot abban, hogy laptopját az Ön hálózatához csatlakoztassa, különösen, ha az nem biztonságos. Ezenkívül egy ilyen hálózatban nem kell mindenkitől és mindentől félni, így megnyithat bizonyos részeket a teljes ingyenes hozzáféréshez merevlemezek. Persze lehet, hogy nem lesz más, mint a legújabb vígjáték és akciófilm, de mindig lesznek, akik piszkos trükköket akarnak játszani. Még mindig nem jó, ha az éppen másolt filmet törlik a megtekintése előtt.

És itt van egy másik helyzet. Otthon az internet ADSL modemen keresztül csatlakozik. Ha több számítógépe vagy egy laptopja van, a kényelem kedvéért a modem Wi-Fi hozzáférési ponttal is felszerelhető. Egyetértek, kényelmes a lakásban bárhonnan ülni az interneten. Ha a Wi-Fi nincs megfelelően védett, akkor bárki hozzáférhet az internethez. Elméletileg még az utcáról is le lehet ülni az ablak alá egy padra. Jó, ha korlátlan számú csatornád van - csak a sebesség csökkenését fogod érezni. Mi van, ha forgalom? A számlán lévő teljes összeget berepülheti. Ezért a helyi vezeték nélküli hálózat védelme rendkívül fontos. És nem szükséges csak a WPA (2) titkosításra korlátozódni. Ha a számítógépek mindig statikus számok, mindegyik létrehozhat külön fiókot, és ezzel egyidejűleg azonosítást végezhet a hálózati kártya MAC-címe alapján.

Nos, a Wi-Fi szabványokról. Összesen 28 szabványt sikerült megismernünk. De közülük csak hat írja le közvetlenül az adatcsere sebességét, tartományát és működési frekvenciáját:

A Wi-Fi legelső verziója enyhén szólva sem lenyűgöző. Bár a Bluetooth előtt alkalmazták, még a modern Bluetooth 2.0+EDR-t sem éri el. De kezdetben a szabványt a vezetékes helyi hálózatok vezeték nélküli analógjaként fejlesztették ki, ahol hatalmas mennyiségű adatot lehet továbbítani. 802.11a/b feltéve, hogy hol legjobb lehetőségeket, különösen a 802.11a. De az 5,0 GHz-es frekvencia nem mindenhol megengedett, ezért nem használják széles körben. Éppen ezért a 802.11g-t úgy tervezték, hogy ugyanazt a sebességet és 2,4 GHz-es működést biztosítson.

Tavaly óta megjelentek a piacon a 802.11n támogatással rendelkező hozzáférési pontok és hálózati kártyák. Amint a táblázatból látható, többször gyorsabban működik, mint a 802.11g. Eddig azonban ezt a szabványt tervezetnek nevezték. A rendelkezésre álló adatok alapján legkorábban jövőre kerül elfogadásra. De valószínűleg minden modern, 802.11n tervezeten alapuló eszköz kompatibilis lesz a végleges specifikációval a firmware frissítése után.

A 802.11y szabvány a 802.11g analógja, amely sokkal nagyobb távolságra (nyílt térben akár 5 km-re) is képes működni. Ebből a célból hozták létre. Az ilyen teljesítmény eléréséhez magasabb frekvenciájú hullámokat kellett használni a 3,7 GHz-es sávból.

Most soroljuk fel a 802.11 család többi szabványát. A latin ábécé minden karakterét fenntartották neki:

Amint látja, a Wi-Fi-nek még van hova fejlődnie. Lehetséges, hogy ennek a technológiának a sebessége a jövőben még tovább fog növekedni. Ezenkívül manapság nagy figyelmet fordítanak e szabvány támogatásának bevezetésére minden eszközön. A Wi-Fi-vel rendelkező kommunikátorok és mobiltelefonok már nem ritkák. Nem meglepő, hogy számos modern városban van hozzáférési pont. És az internet rajtuk keresztül sokkal gyorsabb lehet, mint a WWAN-hálózatokon keresztül (EDGE / GPRS, UMTS / WCDMA, HSDPA). Az internet számára azonban egy másik nagyon ígéretes technológiát találtak ki: a WiMAX-ot.

WiMAX

Listánkat a WiMAX szabvány teszi teljessé. Legfőbb különbsége az összes korábbihoz képest a hatótávolsága. Az alkalmazott adóktól függően a jel a forrástól számított 50 km-re is fogható. Itt az analógról beszélünk. sejtes kommunikációés nem csak „egy másik vezeték nélküli LAN”-ról.

A WiMAX-ot nem igazán lakáson, házon vagy területen belüli hálózat kiépítésére tervezték, bár erre is használható. Egyik fő célja, hogy a különösen távoli települések és az egyes városrészek számára egyaránt nagy sebességű internet-hozzáférést biztosítson.

Nem éppen a cellás kommunikáció alternatívája, mivel némileg eltérő képességeket biztosít, és már nem a számítógépekre koncentrál. Inkább köztes lehetőség a cellás kommunikációs szabványok (UMTS, HSDPA) és a vezeték nélküli helyi hálózatok legújabb generációja között. A WiMAX nagyobb hatótávolságot biztosít, mint a Wi-Fi, de az átlagos adatátviteli sebesség alacsonyabb lesz. Ugyanakkor a cellás kommunikáció sokkal nagyobb távolságra van kiépítve, és jobban ellenáll az interferenciának, de az adatátviteli sebesség kisebb.

A WiMAX-ot azonban a mobilhálózatok versenytársának nevezik. negyedik generáció. Hajlamosak vagyunk azt hinni, hogy ez nem áll messze az igazságtól, de csak részben. Ennek ellenére a WiMAX elsősorban számítógépekhez készült, és csak ezután kommunikátorokhoz és mobiltelefonokhoz. De kezdünk elmélyülni ennek a szabványnak a jellemzőiben. Kezdésnek egy kis történelem.

A 2001-ben alakult WiMAX Forum a WiMAX specifikációk kidolgozásáért felelős. Maga a WiMAX név a Worldwide Interoperability for Microwave Access vagy a "Worldwide Interoperability for Microwave Access" rövidítése. 2001 decemberében a végleges WiMAX specifikációt bemutatták és 802.16-2001 szabványként ratifikálták. 2004-ben elfogadták a 802.16-2004 szabványt, más néven 802.16d-t, amely leírja a WiMAX beltéri megszervezésének lehetőségét. Végül a legtöbbet legújabb verzió A szabványt 2005-ben fogadták el, és a 802.16-2005 indexet kapta, de informálisan 802.16e-ként is emlegetik.

Most a munka elveiről. A WiMAX belső IP-protokollt valósít meg, lehetővé téve ezzel az egyszerű integrációt modern hálózatok. Így ez a technológia remek kiegészítője lehet a Wi-Fi-nek. A legújabb WiMAX-szal ellentétben azonban stabilabb kapcsolatot biztosít. Például egy jelentős távolságra lévő Wi-Fi hozzáférési ponthoz való csatlakozás instabil lehet, ha egy másik pont van a közelben. WiMAX esetén az egyik kapcsolathoz külön slot tartozik, amelyet senki más nem használhat. És amikor Ön mozog, különféle WiMAX bázisállomások lesznek felelősek a tevékenységéért.

Igen, a WiMAX is bázisállomásokon alapul. A feladatoktól függően lehetnek egészen kicsik (például beltéri használatra), vagy külön tornyokra szerelve nagy távolságra történő adatátvitel céljából. Kezdetben a WiMAX-hoz 10-66 GHz-es frekvenciatartományt rendeltek, később azonban hozzáadták az alacsonyabb, 2-11 GHz-es frekvenciák támogatását is.

Miért kell mindenkinek? A 10-66 GHz-es sáv alkalmas a nagy sebességű folyamatos átvitelre. A csúcsátviteli sebesség tehát 120 Mbps lehet, és ez több tíz kilométeres távolságban van. Remek lehetőség egy kis település összekapcsolására. De mivel az ultramagas frekvenciák látótávolságot igényelnek egy hétköznapi város számára, nem alkalmasak erre. Így némileg problémás lesz laptopról vagy mobiltelefonról csatlakozni a hálózathoz. Nekik a 2-11 GHz-es sáv sokkal jobban megfelel.

Ebben a tekintetben négy WiMAX üzemmód létezik:

Fix WiFi. A 10-66 GHz-es nagyfrekvenciás tartományt használja, amelyet a látótávolságon belül lévő távoli objektumok kombinálására terveztek;

Nomád WiMAX. Lényegében ugyanaz a Fix WiMAX, de munkamenet-támogatással. Tehát egy toronyhoz csatlakozva munkamenet jön létre. Ha túllép a hatókörén, de egy másik hatókörében találja magát, akkor a munkamenet átkerülhet. Ebben az esetben a kapcsolat semmilyen módon nem fog szenvedni;

Hordozható WiMAX. Lehetővé teszi a munkamenetek automatikus váltását egyikről bázisállomás másikba. Alacsonyabb frekvenciatartományt használ, lehetővé téve akár 40 km / h sebességgel történő mozgást;

Mobil WiFi. A szabvány ezen változatát legutóbb a 802.16-2005 kiegészítéseként fogadták el. Lehetővé teszi a jelek vételét 120 km / h sebességig. Nagyszerű mobil eszközökhöz.

Mint látható, minden kategóriát lefednek: a nagyvárosok alvónegyedétől és irodáitól kezdve a távoli településekig és a közöttük laptoppal, PDA-val, mobiltelefonnal közlekedőkig. Ha széles körben elterjed, valóban komoly vetélytársává válhat a ma kifejlesztett negyedik generációs mobilhálózatoknak. Utóbbi persze egyelőre több gigabites gyorsulást ígér, de a WiMAX szabványok második változata is 100 Mbps-ra emeli a lécet a mobil módés akár 1 Gbps fix módban.

A WiMAX azonban még nem igazán honosodott meg sehol. Több tucat próbahálózatot telepítettek szerte a világon, köztük Oroszországban és Ukrajnában. És nagyrészt eddig Fix WiMAX. Azonban, Dél-Korea teszt módban telepítette a WiBro hálózatot, ami lényegében egy Mobile WiMAX névre keresztelt. Akár 30-50 Mbps sebességű kapcsolatot biztosít 5 km-es körzetben. A mozgás sebessége ebben az esetben akár 120 km / h is lehet. Összehasonlításképpen, a hagyományos cellás kommunikáció akár 250 km/h sebességgel is működik.

Ezenkívül még mindig kevés olyan eszköz van eladó, amely a WiMAX telepítésére és használatára egyaránt alkalmas. Ez utóbbit az Intel Centrino mobilplatform ötödik generációjával kell bemutatni 2008 közepén. Reméljük, hogy ez hasonló lendületet jelenthet a piacon, amely az első Intel Centrino volt Wi-Fi-hez.

Véget érünk

Szóval mit látunk? A vezeték nélküli hálózatok láthatatlan „szálaikkal” körülveszik az egész világot. Sem a határok, sem a föld, sem a víz, sem az épületek nem zavarják őket, és még jobb lenne, ha több energia és nyitottabb lenne. És minél több lesz ez, annál közelebb van hozzád a fényes jövőnk. Egy jövő, ahol minden egyetlen hálózatba fog kapcsolódni, nem csak mindenki között lehetséges telefonok, számítógépek, kávéfőzők, vízforralók, tűzhelyek, hűtőszekrények és vasalók, de minden bolygó Naprendszer, galaxisok, valamint a K-PAX kisbolygó.

Komolyan, a jövő kilátásai világosak. A miniatűr eszközök fokozatosan képesek lesznek a Bluetooth-szabvány (vagy annak hasonló helyettesítője) használatával kommunikálni. A vezeték nélküli headset hatótávolsága a Wibree segítségével bővül, a ZigBee pedig lehetővé teszi a távirányítóról a szoba világításának felkapcsolását.

A vezeték nélküli USB-t a perifériák helyiségen belüli kombinálására hívják. Egyébként nem is olyan régen hívták segítségül. Ugyanolyan sebességet biztosít, csak a forrástól való távolság nem lehet több néhány centiméternél. Nincs sok szabadság az eszközök elhelyezésében, de nincs szükség vezetékekre. A WirelessHD-t házimozihoz tervezték. Érdekes és ígéretes technológia, amely idővel felválthatja a modern vezetékes kapcsolatot.

Egy lakás vagy akár több lakás szintjén, vagy vezetékes LAN-ok házak közötti összekötésére Wi-Fi-t használnak. Erre készült és kényelmesebb. Sokkal olcsóbb egy kis hozzáférési pontot 50-70 dollárért beszerelni egy lakásba vagy egy kávézóba (látogatóknak), mint a drága WiMAX berendezések. De azt is megfelelően kell telepíteni és konfigurálni.

Ami a WiMAX-ot illeti, ez a szabvány elsősorban az internetszolgáltatók számára alkalmas. Segítségével bolygónk legsötétebb erdeibe is eljuttathatják majd a világháló fénysugarát. Azt azonban még nem tudni, hogy a cellás kommunikáció negyedik generációja mit kínál majd nekünk. Mindenesetre mi fogunk nyerni - a kis Föld bolygó hétköznapi lakói, akiket már vezetékek vesznek körül, és amelyektől most mindenki gyorsan megszabadul.

Az anyag a következő forrásokból származó információkat használt fel:

WiFi("wifi" a második szótag ékezetével) a vezeték nélküli adatcsere technológia ipari neve, amely az IEEE 802.11 vezeték nélküli hálózati szabványok csoportjába tartozik. A Wi-Fi kifejezés bizonyos mértékig a 802.11b szinonimája, mivel a 802.11b volt az első az IEEE 802.11 szabványcsoportban, amelyet széles körben alkalmaztak. Ma azonban a Wi-Fi kifejezés a 802.11b, 802.11a, 802.11g és 802.11n, 802.11ac szabványok bármelyikére egyaránt vonatkozik.

A Wi-Fi Alliance tanúsítja a Wi-Fi termékeket, hogy biztosítsa, hogy minden piacra kerülő 802.11-es termék megfeleljen a szabvány előírásainak. Sajnos az 5 GHz-et használó 802.11a nem kompatibilis a 2,4 GHz-et használó 802.11b/g-vel, így a Wi-Fi termékpiac továbbra is töredezett. Hazánkban ez lényegtelen, hiszen a 802.11a berendezések használatához külön engedély szükséges és itt nem is terjedt el, ráadásul a 802.11a szabványt támogató eszközök túlnyomó többsége a 802.11b vagy 802.11g szabványt is támogatja, ami lehetővé teszi, hogy viszonylag kompatibilisnek tekintsük az összes jelenleg eladott WiFi eszközök a. Az új 802.11n szabvány mindkét frekvenciát támogatja.

Milyen eszközökre van szükség vezeték nélküli hálózat létrehozásához?

Minden vezeték nélküli hálózatban részt vevő eszközhöz vezeték nélküli hálózati adapterre, más néven vezeték nélküli hálózati kártyára van szükség. Minden modern laptop, néhány asztali számítógép, okostelefon és táblagép már rendelkezik beépített vezeték nélküli hálózati adapterrel. Sok esetben azonban vezeték nélküli hálózat létrehozásához asztali számítógépek a hálózati adaptereket külön kell megvásárolni. A népszerű hálózati adapterek laptopokhoz Mini PCI-E vagy M.2 eszközök formátumban készülnek, asztali számítógépekhez vannak PCI, PCI-E interfésszel ellátott modellek, vezeték nélküli USB adapterek hordozható és asztali rendszerekhez is csatlakoztathatók.

Egy kis vezeték nélküli LAN létrehozásához két (egyes esetekben több) eszközből elegendő a szükséges számú hálózati adapter. (Ehhez az AdHoc mód támogatása szükséges). Ha azonban növelni szeretné hálózata teljesítményét, több számítógépet szeretne bevonni a hálózatba, és bővíteni szeretné a hálózat hatótávolságát, vezeték nélküli hozzáférési pontokra és/vagy vezeték nélküli útválasztók. A vezeték nélküli útválasztók funkciói hasonlóak a hagyományos vezetékes útválasztókéhoz. Általában olyan esetekben használják őket, amikor a vezeték nélküli hálózatot a semmiből hozzák létre. Az útválasztók alternatívája a hozzáférési pontok, amelyek lehetővé teszik a vezeték nélküli hálózat csatlakoztatását egy meglévő vezetékes hálózathoz. A hozzáférési pontokat általában olyan hálózat bővítésére használják, amely már rendelkezik vezetékes kapcsolóval vagy útválasztóval. Otthoni helyi hálózat kiépítéséhez elegendő egy hozzáférési pont, amely eléggé képes biztosítani a szükséges hatótávolságot. Az irodai hálózatok általában több hozzáférési pontot és/vagy útválasztót igényelnek.

Hozzáférési pontok és útválasztók, PCI/PCI-E hálózati kártyák és néhány USB adapterek hagyományos antennák helyett nagyobb teljesítményű antennákkal is használható, ami jelentősen megnöveli a kommunikációs hatótávolságot vagy a lefedettségi sugarat.

Mekkora a Wi-Fi hálózat tipikus hatótávolsága?

Az otthoni Wi-Fi hálózat hatótávolsága a használt vezeték nélküli hozzáférési pont vagy vezeték nélküli útválasztó típusától függ. A vezeték nélküli hozzáférési pontok vagy vezeték nélküli útválasztók hatótávolságát meghatározó tényezők a következők:

A használt protokoll típusa 802.11;
. teljes adóteljesítmény;
. A használt antennák erősítése;
. Az antennákat összekötő kábelek hossza és csillapítása;
. Az akadályok és az interferencia jellege a jelútban egy adott területen.

A népszerű 802.11g hozzáférési pontok és routerek készletantennáival (jellemzően 2dBi erősítésű) hatótávolsága, feltételezve, hogy egy hasonló erősítésű antennával rendelkező eszközhöz csatlakoznak, durván 150 méter kültéri és 50 méter beltérre becsülhető, pontosabb adatok a különböző szabványokhoz Az alábbi táblázat tartalmazza az átviteli sebességet.

A téglafalak és fémszerkezetek formájában jelentkező akadályok 25%-kal vagy még többel csökkenthetik a Wi-Fi hálózat hatótávolságát. Mivel a 802.11a/ac szabványok magasabb frekvenciákat használnak, mint a 802.11b/g szabványok, ez a legérzékenyebb a különféle akadályokra. A 802.11b vagy 802.11g szabványt támogató Wi-Fi hálózatok körét a mikrohullámú sütők által okozott interferencia is befolyásolja. Az alábbiakban egy táblázat található a hozzávetőleges hatékonysági veszteségekkel. wifi jel 2,4 GHz-es frekvenciával különböző akadályokon való áthaladáskor.

A fák lombja is jelentős akadály lehet, mivel olyan vizet tartalmaz, amely elnyeli a mikrohullámú sugárzást ebben a tartományban. A heves esőzés a 2,4 GHz-es sávban akár 0,05 dB/km intenzitással, a sűrű köd 0,02 dB/km csillapítást, az erdőben (vastag levelek, ágak) pedig akár felfelé is gyengítheti a jeleket. 0,5 dB/m-ig.

Növelheti a Wi-Fi hálózat hatótávolságát, ha több vezeték nélküli hozzáférési pontot vagy útválasztót egy láncba von össze, valamint a hálózati kártyákra és hozzáférési pontokra szerelt szabványos antennákat erősebbre cseréli.

A hálózat hatótávolságára és sebességére vonatkozó hozzávetőleges lehetőségek ideális esetben egy speciális, a D-Link berendezésekre fókuszált számológéppel számíthatók ki, de az ott alkalmazott képletek és módszerek bármilyen másra is alkalmasak.

Amikor két hálózat között rádióhidat hozunk létre, tisztában kell lenni azzal a ténnyel, hogy a vevő és az adó között húzott egyenes vonal körüli térnek mentesnek kell lennie a visszaverő és elnyelő akadályoktól az első hálózat sugarának 0,6-os sugárában. Fresnel zóna. Mérete a következő képlet alapján számítható ki:

Valós helyzetben az adótól eltérő távolságra lévő jelszint egy speciális eszközzel mérhető.

Mi az a hálózatépítés infrastruktúra módban?

Ez a mód lehetővé teszi, hogy vezeték nélküli hálózatot csatlakoztasson vezetékes Ethernet hálózathoz vezeték nélküli hozzáférési ponton keresztül. A csatlakozáshoz a vezeték nélküli helyi hálózatnak (WLAN), a vezeték nélküli hozzáférési pontnak és az összes vezeték nélküli kliensnek ugyanazt az SSID-t (Service Set ID) kell használnia. Ezután kábel segítségével csatlakoztathatja a hozzáférési pontot egy vezetékes hálózathoz, és így biztosíthatja a vezeték nélküli kliensek számára a vezetékes hálózati adatokhoz való hozzáférést. Az infrastruktúra bővítéséhez és a vezetékes hálózathoz való egyidejű hozzáférés biztosításához tetszőleges számú vezeték nélküli kliens számára további hozzáférési pontokat csatlakoztathat a vezeték nélküli LAN-hoz.

Az Infrastruktúra módban szervezett hálózatok fő előnyei az Ad-Hoc módban szervezett hálózatokhoz képest a skálázhatóság, a központosított védelem és a kiterjesztett hatótávolság. A hátrány természetesen az, hogy további berendezésekre kell költeni, például egy további hozzáférési pontra.

Az otthoni használatra tervezett vezeték nélküli útválasztók mindig rendelkeznek beépített hozzáférési ponttal az infrastruktúra mód támogatására.

Milyen gyors lehet egy vezeték nélküli hálózat?

A vezeték nélküli hálózat sebessége több tényezőtől függ. A vezeték nélküli LAN-ok teljesítményét az határozza meg, hogy melyik Wi-Fi szabványt támogatják. Maximális áteresztőképesség olyan hálózatokat kínálhat, amelyek támogatják a 802.11ac szabványt - akár 2167 Mbps-ig (MU-MIMO használata esetén). A 802.11a vagy 802.11g szabványt támogató hálózatok átviteli sebessége akár 54 Mbps is lehet. (Hasonlítsa össze a szabványos vezetékes Ethernet hálózatok, amelynek átviteli sebessége 100 vagy 1000 Mbps.)

A gyakorlatban még a lehető legmagasabb jelszinten sem éri el a Wi-Fi hálózatok teljesítménye a fent jelzett elméleti maximumot. Például a 802.11b szabványt támogató hálózatok általában nem haladják meg az elméleti maximális sebességük 50%-át, ami körülbelül 5,5 Mbps. Ennek megfelelően a 802.11a vagy 802.11g szabványt támogató hálózatok sebessége általában nem haladja meg a 20 Mbps-ot. Az elmélet és a gyakorlat közötti eltérés okai a protokoll kódolás redundanciája, a jel interferencia, valamint a Hamming-távolság változása a vevő és az adó közötti távolság változásával. Ráadásul minél több eszköz vesz részt egyidejűleg a hálózaton az adatcserében, annál arányosan kisebb az eszközenkénti hálózati sávszélesség, ami természetesen korlátozza azon eszközök számát, amelyeket érdemes egy hozzáférési ponthoz vagy útválasztóhoz csatlakozni (egy másik korlátozást okozhat a beépített DHCP szerver működését jellemzi, a kínálatunkból származó eszközök esetében a végső szám 26 és 255 eszköz között mozgott).

Ráadásul bármely eszközpár sebessége jelentősen csökken a jelszint csökkenésével, tehát gyakran a leginkább hatékony eszköz a távoli eszközök sebességének növelése a nagy nyereségű antennák használata.

Biztonságos a vezeték nélküli kommunikáció az egészségre?

Az utóbbi időben sok szó esett a médiában a vezeték nélküli kapcsolat folyamatos használatáról hálózati eszközök súlyos betegséget okozhat. A mai napig azonban nincs olyan tudományos bizonyíték, amely megerősítené azt a feltételezést, hogy a mikrohullámú jelek negatív hatással vannak az emberi egészségre.

A tudományos adatok hiánya ellenére merjük feltételezni, hogy a vezeték nélküli hálózatok biztonságosabbak az emberi egészségre, mint a mobiltelefonok. Egy tipikus otthoni vezeték nélküli hálózatnak ugyanaz a frekvenciatartománya, mint a mikrohullámú sütőké, de a mikrohullámú sütők, sőt a mobiltelefonok teljesítménye 100-1000-szerese a vezeték nélküli hálózati adapterek és hozzáférési pontok teljesítményének.

Általánosságban elmondható, hogy ebben a kérdésben egy dolog biztosan kijelenthető: a vezeték nélküli hálózatokból származó mikrohullámú sugárzásnak való emberi expozíció intenzitása összehasonlíthatatlanul kisebb, mint más mikrohullámú készülékek hatása.

A RES nyilvántartásba vételének rendjét kormányrendeletek írják le Orosz Föderáció 2004. október 12-i 539. sz. "A rádióelektronikus eszközök és a nagyfrekvenciás eszközök nyilvántartásba vételének eljárásáról" és 2007. július 25-i 476. sz. Az Orosz Föderáció kormányának 2004. október 12-i rendeletének módosításáról 539 "A rádióelektronikus eszközök és a nagyfrekvenciás eszközök nyilvántartásba vételének eljárásáról"

A 2007. július 25-i N 476 rendelet értelmében a 2400-2483,5 MHz rádiófrekvenciás sávban a 100 mW-ig terjedő adókészülék sugárzási teljesítménnyel rendelkező felhasználói (terminál) rádióelérési (vezeték nélküli hozzáférési) berendezések KIZÁRÁSRA KIVÁLTAK a rádiók listájáról regisztrációhoz kötött elektronikus berendezések és nagyfrekvenciás készülékek. Emlékeztetünk arra, hogy az összes jelenleg eladott fogyasztói WiFi készülék névleges adóteljesítménye ezen a számon belül van, és az aktív elemekkel nem rendelkező antennák felszerelése nem növeli azt.

Hozzáférési pont módok

Hozzáférési pont mód(Hozzáférési pont) - A hozzáférési pont mód a vezetéknélküli kapcsolat a hozzáférési ponthoz laptop számítógépek, asztali számítógépek, okostelefonok és táblagépek. A vezeték nélküli kliensek csak Access Point módban érhetik el a hozzáférési pontot.

Access Point kliens / vezeték nélküli kliens mód(Vezeték nélküli kliens) – AP Client vagy Wireless Client módban egy hozzáférési pont egy másik hozzáférési pont vezeték nélküli kliensévé válhat. Lényegében be ezt a módot hozzáférési pont vezeték nélküli kapcsolatként működik hálózati adapter. Ezt a módot használhatja két hozzáférési pont közötti adatcserére. A vezeték nélküli kártya és a hozzáférési pont közötti kommunikáció Access Point Client / Wireless Client módban nem lehetséges.

Pont-pont / Vezeték nélküli híd(Vezeték nélküli pont-pont híd) - Pont-pont / Vezeték nélküli híd mód lehetővé teszi vezeték nélküli hotspot kommunikálni egy másik hozzáférési ponttal, amely támogatja a pont-pont vezeték nélküli híd módot. Ne feledje azonban, hogy a legtöbb gyártó saját eredeti beállításait használja a vezeték nélküli áthidalás engedélyezésére egy hozzáférési ponton. Általában ezt a módot két különböző épület berendezéseinek vezeték nélküli csatlakoztatására használják. A vezeték nélküli kliensek ebben a módban nem tudnak kommunikálni a hozzáférési ponttal.

Pont-multipont / többpontos híd(Vezeték nélküli pont-többpont híd) - A pont-több pont / több pont közötti híd mód hasonló a pont-pont / vezeték nélküli híd módhoz, azzal a különbséggel, hogy kettőnél több hozzáférési pontot tesz lehetővé. A vezeték nélküli kliensek ebben az üzemmódban sem tudnak kommunikálni a hozzáférési ponttal.

Repeater mód(Repeater) - A vezeték nélküli átjátszóként működő hozzáférési pont a távoli hozzáférési pont jelének megismétlésével kiterjeszti a vezeték nélküli hálózat hatósugarát. Ahhoz, hogy egy hozzáférési pont vezeték nélküli hatótávolság-bővítőként működjön egy másik hozzáférési ponthoz, meg kell adnia a távoli hozzáférési pont Ethernet MAC-címét a konfigurációjában. Ebben a módban a vezeték nélküli kliensek kommunikálhatnak a hozzáférési ponttal.

WDS(Wireless Distribution System) - lehetővé teszi a vezeték nélküli kliensek egyidejű csatlakoztatását a Bridge (pont-pont híd) vagy Multipoint Bridge (pont-több pont híd) módban működő pontokhoz, azonban ez csökkenti a működés sebességét.

Az összes jelenleg értékesített hozzáférési pont és vezeték nélküli router könnyen konfigurálható webes felületen keresztül, amelyhez webböngészővel kell elérni az eszköz dokumentációjában megadott IP-címet, amikor első alkalommal csatlakozik a hálózathoz. (Egyes esetekben szüksége lesz speciális beállítások a hozzáférési pont vagy útválasztó konfigurálásához használt számítógépen található TCP/IP protokoll, amely szintén szerepel a dokumentációban)

Számos gyártó berendezése speciális szoftverekkel is fel van szerelve, többek között mobileszközökhöz is, ami megkönnyíti a felhasználók beállítását. Az internetszolgáltatóval való együttműködéshez szükséges útválasztó beállításához szükséges konkrét információk szinte mindig megtalálhatók az internetszolgáltató webhelyén.

A felhasználók biztonsága, titkosítása és engedélyezése a vezeték nélküli hálózatokban.

Kezdetben a 802.11-es hálózatok egy algoritmust használtak a biztonság biztosítására. WEP(Wired Equivalent Privacy), amely magában foglalta az RC4 titkosítási algoritmust 40 bites vagy 104 bites kulccsal és a kulcsok felhasználók közötti elosztását, de 2001-ben egy alapvető sérülékenységet találtak benne, amely lehetővé teszi a teljes hozzáférést a hálózathoz egy véges számára. (és nagyon rövid ideig) a kulcs hosszától függetlenül. Jelenleg kifejezetten nem ajánlott a használata. Ezért 2003-ban egy vezeték nélküli hitelesítési program ún WPA(Wi-Fi Protected Access), amely kiküszöbölte az előző algoritmus hiányosságait. 2006 óta minden WiFi-eszköznek támogatnia kell új szabvány WPA2, amely egy modernebb titkosítási algoritmus támogatásával különbözik a WPA-tól AES 256 bites kulccsal. Ezenkívül a WPA rendelkezik egy olyan mechanizmussal, amely megvédi a továbbított adatcsomagokat az elfogástól és a meghamisítástól. Ezt a kombinációt (WPA2 / AES) ajánlják most minden zárt hálózatban való használatra.

A WPA kétféle módon engedélyezi a felhasználókat a vezeték nélküli hálózaton – RADIUS hitelesítési szerver használatával (a vállalati felhasználókra és a nagy hálózatokra összpontosítva, ezt a GYIK-et nem veszi figyelembe) és WPA-PSK(Pre Shared Key), amelyet otthoni hálózatokban, valamint kis irodákban javasolt használni. Ebben a módban a jelszó engedélyezése (8-64 karakter hosszúság) minden hálózati csomóponton (hozzáférési ponton, útválasztón vagy a működésüket emuláló számítógépen) megtörténik, maga a jelszó előre be van állítva a hozzáférési pont beállítási menüjéből, vagy más, erre jellemző módon. a felszerelésed).

Ezenkívül sok modern háztartási Wi-Fi eszköz használja a Wi-Fi Protected Setup módot ( WPS), más néven Wi-Fi Easy Setup, ahol az ügyfelek a hozzáférési ponton egy speciális gombbal vagy az eszköz egyedi PIN-kódjának megadásával jogosultak.

Azokban az esetekben, amikor a hálózat rögzített berendezéskészletet üzemeltet (például két hozzáférési ponttal létrehozott híd vagy egyetlen laptop, amely az otthoni hálózat vezeték nélküli szegmenséhez kapcsolódik), a legtöbb megbízható módon a hozzáférés korlátozása MAC-cím alapján (egy egyedi cím minden vezetékes és vezeték nélküli Ethernet-eszközhöz, Windowsban minden hálózati eszközhöz, ezek a címek az ipconfig / all parancs kiadása után a Fizikai cím oszlopban olvashatók) egy lista írásával. a hozzáférési pont menüjében a „saját” eszközök MAC-címei, valamint a hálózathoz való hozzáférés engedélyezése csak a listán szereplő címekkel rendelkező eszközök számára.

Ezenkívül minden vezeték nélküli hálózat rendelkezik egyedi azonosító – SSID(szolgáltatáskészlet azonosítója), amely valójában hálózatnévként jelenik meg az elérhető hálózatok listájának megtekintésekor, amely a használt hozzáférési pont (vagy csereeszköze) konfigurálásakor kerül beállításra. A műsorszórás (sugárzás) letiltásakor az SSID-hálózat nézőket fog keresni elérhető hálózatok a felhasználók névtelenek, a csatlakozáshoz pedig ismerni kell az SSID-t és a jelszót is (WPA-PSK használata esetén azonban az SSID letiltása önmagában nem teszi ellenállóbbá a hálózatot a kívülről érkező illetéktelen behatolásokkal szemben.

WiFi technológia fejlesztése

Fő hátránya WiFi hálózatok- alacsony kapacitásuk, vagyis az ügyfelek számának növekedésével a csatlakozási sebesség annak ellenére, hogy a jelszint kiváló, nagymértékben csökkenthető. A helyzet megváltoztatása érdekében jelenleg egy új szabvány, a 802.11.ax fejlesztés alatt áll. Elfogadása 2018 decemberére várható. Emiatt az új szabvány minden funkciójáról még nincsenek pontos adatok, forrástól függően pedig markánsan eltérhetnek az információk, az áteresztőképességet például 1,8-tól 10 Gbps-ig ígérik. Abból, amit biztosan tudunk, a következőket mondhatjuk:

Működési frekvencia 2,4 és 5 GHz
. Az LTE/WiMax-tól származó OFDMA moduláció támogatása. Ennek köszönhetően lehetőség van arra, hogy a pont egyszerre 30 klienshez továbbítson adatot (20 MHz-es csatorna), vagy ugyanazon 30 klienstől kérjen adatátvitelt egyszerre
. Az 1024-QAM moduláció támogatása, amely növeli az adatsebességet

Általánosságban elmondható, hogy az új 802.11ax szabvány visszafelé kompatibilitást biztosít előző verziók, de minden előnyhöz csak akkor lehet hozzájutni, ha minden eszköz átkerül az új szabványra. A régebbi adapterek jelentősen rontják a teljesítményt.

A vezeték nélküli számítógépes hálózatok olyan technológia, amely lehetővé teszi olyan számítógépes hálózatok létrehozását, amelyek teljes mértékben megfelelnek a hagyományos vezetékes hálózatok (például Ethernet) szabványainak, kábelezés nélkül. A mikrohullámú rádióhullámok információhordozóként működnek az ilyen hálózatokban.

Az IEEE 802.11 szabvány két hálózati működési módot határoz meg - Ad-hoc és kliens-szerver. Ad-hoc mód (más néven pont-pont) az egyszerű hálózat, amelyben az állomások (kliensek) közötti kommunikáció közvetlenül, speciális hozzáférési pont használata nélkül jön létre. Kliens-szerver módban a vezeték nélküli hálózat legalább egy vezetékes hálózathoz csatlakoztatott hozzáférési pontból és vezeték nélküli kliens állomásokból áll. Mivel a legtöbb hálózatnak hozzáférést kell biztosítania fájlszerverek, nyomtatók és egyéb vezetékes LAN-hoz csatlakoztatott eszközök, a kliens-szerver módot használják leggyakrabban.

Csatlakozás nélkül kiegészítő antenna Az IEEE 802.11b berendezések stabil kommunikációja átlagosan a következő távolságokon érhető el: nyitott tér - 500 m, nem fém anyagú válaszfalakkal elválasztott helyiség - 100 m, több helyiségből álló iroda - 30 m fém megerősítés (vasbetonban) épületek ezek teherhordó falak), előfordulhat, hogy a 2,4 GHz-es rádióhullámok néha egyáltalán nem haladnak át, ezért ilyen fallal elválasztott helyiségekben saját hozzáférési pontokat kell kialakítania.

A távoli helyi hálózatok (vagy a helyi hálózat távoli szegmenseinek) csatlakoztatásához irányított antennákkal ellátott berendezéseket használnak, amelyek lehetővé teszik a kommunikációs hatótávolság 20 km-re történő növelését (és akár 50 km-re speciális erősítők és magas antennamagasságok használata esetén) . Sőt, a Wi-Fi eszközök is működhetnek ilyen berendezésként, csak speciális antennákat kell hozzájuk hozzáadni (persze, ha ezt a kialakítás lehetővé teszi). A WiMAX szabványban a hozzáférési pontok eltérő frekvencián kommunikálnak egymással (10 - 66 GHz, míg a kliens eszközökkel 1,5 - 11 GHz).

Vezeték nélküli szabványok összehasonlító táblázata

Wi-Fi (Wireless Fidelity - "vezeték nélküli precizitás")

A Wi-Fi-t 1991-ben hozta létre a holland NCR Corporation/AT&T (később Lucent Technologies és Agere Systems). Az eredetileg POS-rendszerekhez szánt termékek WaveLAN márkanév alatt kerültek a piacra, és 1-2 Mbps közötti adatátviteli sebességet biztosítottak.

Vezeték nélküli LAN telepítése javasolt, ahol telepítésre kerül kábelrendszer Ez lehetetlen volt, vagy nem volt gazdaságilag megvalósítható, de a technológia olyan kényelmesnek bizonyult, hogy széles körben elterjedt, és jelentősen felváltotta a vezetékes kapcsolatokat. A munka sebessége és megbízhatósága nőtt, jelenleg az IEEE 802.11n Wi-Fi szabványcsalád utolsó darabját 2009. szeptember 11-én hagyták jóvá. Elméletileg a 802.11n hálózatok akár 480 Mbps adatátviteli sebességet is képesek biztosítani.

A Wi-Fi-t széles körben használják mobil eszközök, (PDA-k, okostelefonok, laptopok), mert ennek a technológiának a használata lehetővé teszi, hogy a lefedettségi területen bárhol szabadon csatlakozzon a hálózathoz.

Működés elve

A hálózat a hozzáférési pont - ügyfelek elvén épül fel. A szabvány lehetőséget biztosít közvetlen kapcsolat, de nem minden eszköz támogatja ezt a módot.

A hozzáférési pont 100 ms-onként speciális jelzőcsomagok segítségével továbbítja a hálózati azonosítóját (SSID). A hálózat SSID azonosítójának ismeretében a kliens csatlakozási kérelmet küldhet.

A Wi-Fi hálózatokban minden felhasználói állomás, amely hozzáférési ponton (AP) keresztül kíván információt továbbítani, verseng az utóbbi „figyelméért”. Ez a megközelítés olyan helyzetet okozhat, amelyben a távolabbi állomások kommunikációja folyamatosan megszakad a közelebbi állomások javára. Ez az állapot megnehezíti az olyan szolgáltatások használatát, mint a VoIP, amelyek nagymértékben támaszkodnak a folyamatos kapcsolatra.

Lehetőség van a továbbított WEP, WPA és WPA2 csomagok titkosítására. Nem minden eszköz támogatja az új algoritmusokat, ami csökkenti a biztonságot. Mert bizalmas információ opcionális titkosítás a hálózati rétegben (VPN) kívánatos.

A Wi-Fi előnyei

Gyorsan és jelentős költség nélkül lehetővé teszi a hálózat telepítését és ugyanolyan gyors eltávolítását anélkül, hogy építési, szerelési és egyéb munkákat kellene végezni, beleértve a szabadban is.

Lehetővé teszi a mobileszközök számára a hálózat elérését.

A Wi-Fi eszközök széles körben elterjedtek a piacon.

A mobiltelefonokkal ellentétben a Wi-Fi-berendezések működhetnek különböző országok a világ körül.

A Wi-Fi hátrányai

Magas energiafogyasztás más szabványokhoz képest, ami csökkenti az akkumulátor élettartamát és növeli a készülék hőmérsékletét.

Csomagszippantás és illetéktelen hozzáférés veszélye. A WEP-titkosítás viszonylag könnyen feltörhető, és az erősebb WPA-t és WPA2-t nem minden eszköz támogatja.

Kis hatótávolság. Tipikus wifi router A 802.11b vagy 802.11g hatótávolsága beltéren 45 m, kültéren 450 m.

Zavarfüggőség, légköri jelenségek, nagyfrekvenciás berendezések működése.

Berendezés túlterhelés kis adatcsomagok továbbításakor a nagy mennyiségű szolgáltatási információ csatolása miatt.

Licenc- és frekvenciakorlátozások egyes országokban.

A Wi-Fi alapú szolgáltatásokhoz kereskedelmi hozzáférést biztosítanak olyan helyeken, mint az internetkávézók, repülőterek és kávézók világszerte (közkeletű nevén Wi-Fi kávézók), de lefedettségük pontnak tekinthető a mobilhálózatokhoz képest. A városok folyamatos Wi-Fi-lefedettséggel történő lefedésére irányuló projektek valószínűleg soha nem fejeződnek be, a megfelelőbb WiMax technológia kiszorítja őket.

Jelenleg a Wi-Fi és a mobilhálózatok nem praktikus. A csak Wi-Fi kapcsolattal rendelkező telefonok hatótávolsága nagyon korlátozott, ezért az ilyen hálózatok telepítése nagyon költséges. Az ilyen hálózatok kiépítése azonban lehet legjobb megoldás helyi felhasználásra, például vállalati hálózatokban, ipari zónákban, raktári logisztikában stb. alkalmazások.

Miközben a kereskedelmi szolgáltatások a meglévő üzleti modelleket próbálják kihasználni a Wi-Fi számára, számos csoport, közösség, város és magánszemély épít ingyenes hálózatok Wi-Fi, gyakran közös társviszony-egyeztetést használva, hogy a hálózatok szabadon kommunikálhassanak egymással.

A Wi-Fi hozzáférési pontok nem igényelnek magas szintű konfigurációt és karbantartást, ami nagyon kényelmessé teszi őket, különösen a SOHO szegmens számára. Ez a legegyszerűbb és leginkább felhasználóbarát vezeték nélküli LAN technológia a piacon. Az irányított antennák segítségével olcsó Wi-Fi-berendezést használhat a helyi hálózatok csatlakoztatására vidéki területeken. Hálózatépítés is lehetséges nyilvános hozzáférés különböző személyekhez és szervezetekhez tartozó pontok, egyetemi és otthoni hálózatok kialakítása.

Egyes csoportok teljesen önkéntes segítség és adományok alapján építik ki Wi-Fi hálózatukat.

Egyes kisebb országok és települések már mindenki számára ingyenes hozzáférést biztosítanak a Wi-Fi hotspotokhoz és Wi-Fi-n keresztül az internethez. Például a Tongai Királyság vagy Észtország, ahol számos ingyenes Wi-Fi hotspot található az egész országban. Párizsban az OzoneParis ingyenes, korlátlan internet-hozzáférést biztosít mindenkinek, aki háza tetejének biztosításával járul hozzá a Pervasive Network fejlesztéséhez a Wi-Fi berendezések telepítéséhez. Az Unwire Jerusalem egy olyan projekt, amelynek célja ingyenes Wi-Fi hotspotok telepítése Jeruzsálem nagyobb bevásárlóközpontjaiban. Sok egyetem ingyenes internet-hozzáférést biztosít hallgatói számára Wi-Fi-n keresztül.

Egyes kereskedelmi szervezetek ingyenes hozzáférést biztosítanak a Wi-Fi-hez, hogy vonzzák az ügyfeleket. Ingyenes a FÁK-ban WiFi hozzáférés Internet hozzáférést a McDonald's és a Karo-Film mozirendszer biztosítja. Egyes szervezetek csak ügyfeleiknek adnak hozzáférést (például úgy, hogy az aktuális titkosítási kulcsot kinyomtatják a pénztárbizonylatra).

1. Mi az a WiFi
2. Vezeték nélküli szabványok
3. Vezeték nélküli biztonság
4. További védelmi módszerek

Mi az a WiFi

A Wi-Fi a vezeték nélküli LAN-ok szervezésére tervezett szélessávú rádiókommunikációs berendezések szabványa. Az ilyen hálózatok telepítése ott javasolt, ahol a kábelrendszer kiépítése lehetetlen vagy gazdaságilag nem kivitelezhető, emellett nagyon kényelmes és kiküszöböli a felesleges vezetékeket. Az átadási funkciónak köszönhetően a felhasználók a kapcsolat megszakítása nélkül mozoghatnak a hozzáférési pontok között a Wi-Fi lefedettségi területén. A Wi-Fi Alliance konzorcium fejlesztette ki az IEEE 802.11 szabványok alapján.

A Wi-Fi hálózati diagram egy hozzáférési pontot és egy klienst vagy több klienst tartalmaz. A hozzáférési pont az SSID-jét (angol Service Set Identifier, Network name – hálózati azonosító, hálózatnév) 100 ms-onként továbbított speciális csomagok, úgynevezett jelzőcsomagok segítségével továbbítja. A jelzőcsomagok átvitele 1 Mbps sebességgel történik, és kis méretűek, így nem befolyásolják a hálózat teljesítményét. A hálózati paraméterek (azaz az SSID) ismeretében a kliens megtudhatja, hogy lehetséges-e csatlakozni ehhez a hozzáférési ponthoz. A kliens Wi-Fi kártyájába épített program is befolyásolhatja a kapcsolatot. Amikor két azonos SSID-vel rendelkező hozzáférési pont belép a lefedettségi területre, a program a jelerősség adatai alapján választhat ezek közül.

Vezeték nélküli szabványok

Jelenleg számos Wi-Fi szabvány létezik - ezek a 802.11a, 802.11b, 802.11g, 802.11n, 802.11i, 802.11ac. Ezek közül négyet Oroszországban használnak: 802.11b és 802.11g, 802.11a, 802.11n. Mindegyik kompatibilis egymással, a különbség az adatátviteli sebességben van.

Az IEEE 802.11n szabványt 2009. szeptember 11-én hagyták jóvá. Használata lehetővé teszi az adatátviteli sebesség közel négyszeres növelését a 802.11g szabványos eszközökhöz képest ( maximális sebesség amely 54 Mbps), ha 802.11n módban használják más 802.11n eszközökkel. Elméletileg a 802.11n akár 600 Mbps adatátviteli sebességet is képes biztosítani. 2011 és 2013 között az IEEE 802.11ac szabványt fejlesztették ki. Az adatátviteli sebesség a 802.11ac használatával több Gbps-t is elérhet. 2011. július 27-én az Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) kiadta hivatalos verzió IEEE 802.22 szabvány. A szabványt támogató rendszerek és eszközök akár 22 Mbps sebességgel is továbbíthatják az adatokat a legközelebbi adótól számított 100 km-es körzetben.

A ma kifejlesztett legújabb, de a mindennapi életben nehezen megvalósítható technológia az úgynevezett Li-Fi. A Li-Fi-ben lévő információkat az emberi szem számára észrevehetetlen fényvillanások továbbítják, amelyeket viszont a leggyakoribbak generálnak. LED lámpákáltalunk használt világításra. Ennek eredményeként 10 gigabit/s sebességű adatátvitelt sikerült elérni. Az adatokat fény továbbítja, ami jelenleg lehetetlenné teszi a lehallgatást. Ezenkívül a Li-Fi olyan helyeken is használható, ahol egyes berendezések sugárzása zavarhatja a kommunikációt (kórházakban stb.). A Li-Fi fő hátránya a technológia lényegében rejlik. A fényjel segítségével történő átvitel azt jelenti, hogy az adó és a vevő közvetlenül egymásra néz (ilyen jelet nem lehet átlátszatlan felületen átvinni).

802.11b- Sebesség: 11 Mbps; Hatótáv: 50 m; Biztonsági protokollok: WEP; Biztonsági szint: alacsony.

Ez az első vezeték nélküli szabvány Oroszországban jelent meg, és még mindig mindenhol használják. Az átviteli sebesség meglehetősen alacsony, a biztonság pedig meglehetősen alacsony szinten van. Ha szükséges, a támadónak kevesebb mint egy órába telhet a hálózati kulcs visszafejtése és a helyi hálózaton való behatolás. A védelem érdekében a WEP protokollt használják, amely nem jellemezte magát jobb oldalaés néhány éve feltörték. Javasoljuk, hogy ne használja ezt a szabványt otthonon kívül, még kevésbé vállalati hálózatokban. Kivételt képezhetnek azok az esetek, amikor a berendezés nem támogat egy másik, biztonságosabb szabványt.

802,11g- Sebesség: 54 Mbps, akár 125 Mbps; Hatótáv: 50 m; Biztonsági protokollok: WEP, WPA, WPA2; Biztonsági szint: magas.

Ez egy fejlettebb szabvány, amely felváltotta a 802.11b-t. Az adatátviteli sebesség közel ötszörösére nőtt, és most 54 Mbps. SuperG* vagy True MIMO* technológiát támogató berendezések használata esetén a maximális elérhető sebességhatár 125 Mpbs. A védelem szintje is nőtt: ha megfelelő beállítások mellett minden szükséges feltétel teljesül, akkor magasra értékelhető. Ez a szabvány kompatibilis az új WPA és WPA2* titkosítási protokollokkal. Többet nyújtanak magas szint biztonság, mint a WEP. A WPA2* protokoll hackelési esetei még nem ismertek.

802.11i- Sebesség: 125 Mbps; Hatótáv: 50 m; Biztonsági protokollok: WEP, WPA, WPA2; Biztonsági szint: Magas

Ez egy új szabvány, amelynek bevezetése még csak most kezdődik. Ebben az esetben a legmodernebb technológiák, például a True MIMO és a WPA2 támogatása közvetlenül magába a szabványba van beépítve. Ezért nincs szükség a berendezés körültekintőbb kiválasztására. A tervek szerint ez a szabvány felváltja a 802.11g-t, és semmissé tesz minden feltörési kísérletet.

802.11n- Sebesség: akár 540 Mbps; Biztonsági protokollok: WEP, WPA, WPA2; Biztonsági szint: Magas.

Egy jövőbeli szabvány, amely jelenleg fejlesztés alatt áll. Ennek a szabványnak biztosítania kell hosszútáv vezeték nélküli hálózatok lefedettsége és nagyobb sebesség, akár 540 Mbps.

Azt azonban emlékezni kell arra rossz beállítás berendezés, amely még a legtöbbet is támogatja modern technológiák védelmet, nem biztosítja a megfelelő szintű biztonságot a hálózat számára. Mindegyik szabvány további technológiákkal és beállításokkal rendelkezik a biztonsági szint növelése érdekében. Ezért javasoljuk, hogy bízzon a beállításban WiFi berendezés csak szakembereknek.

Vezetéknélküli Biztonság

Különös figyelmet kell fordítani a vezeték nélküli hálózatok biztonságára. Végül is a wi-fi egy vezeték nélküli hálózat, és ráadásul azzal nagy sugarú akciókat. Ennek megfelelően a támadó biztonságos távolságból elfoghatja az információkat, vagy megtámadhatja a hálózatot. Szerencsére ma már sokan vannak különböző módokon védelem és hatálya alá tartozik helyes beállítás biztos lehet benne, hogy a szükséges biztonsági szint biztosított.

WEP- Egy meglehetősen gyenge RC4 algoritmust használó titkosítási protokoll statikus kulcson. Létezik 64, 128, 256 és 512 bites wep titkosítás. Minél több bitet használnak a kulcs tárolására, annál több billentyűkombináció lehetséges, és ennek megfelelően annál nagyobb a hálózat ellenállása a hackeléssel szemben. A wep kulcs egy része statikus (64 bites titkosítás esetén 40 bit), másik része (24 bit) dinamikus (inicializációs vektor), vagyis a hálózati működés során változik. A wep protokoll fő sebezhetősége, hogy az inicializálási vektorok egy bizonyos idő elteltével ismétlődnek, és a crackernek csak össze kell gyűjtenie ezeket az ismétlődéseket, és kiszámolnia belőlük a kulcs statikus részét. A biztonsági szint növelése érdekében a wep titkosítás mellett használhatja a 802.1x szabványt vagy VPN-t.

WPA- Erősebb titkosítási protokoll, mint a wep, bár ugyanazt az RC4 algoritmust használják. Magasabb szintű biztonság érhető el a TKIP és MIC protokollok használatával.

Kétféle WPA létezik:

WPA2- A WPA protokoll fejlesztése. A WPA-val ellentétben robusztusabb algoritmust használ AES titkosítás. A WPA-hoz hasonlóan a WPA2 is két típusra oszlik: WPA2-PSK és WPA2-802.1x.

A 802.1X egy biztonsági szabvány, amely számos protokollt tartalmaz:

VPN (virtuális magánhálózat) – Virtuális magánhálózat. Ezt a protokollt eredetileg azért hozták létre, hogy biztonságosan csatlakoztassa az ügyfeleket a hálózathoz nyilvános internetes csatornákon keresztül. A VPN működésének elve az úgynevezett biztonságos "alagutak" létrehozása a felhasználótól a hozzáférési csomóponthoz vagy szerverhez. Bár a VPN-t eredetileg nem WI-Fi-hez hozták létre, bármilyen típusú hálózaton használható. Az IPSec-et leggyakrabban a VPN-forgalom titkosítására használják. Majdnem 100%-os biztonságot nyújt. Jelenleg nincs ismert VPN-hackelés esete. Javasoljuk ennek a technológiának a használatát vállalati hálózatokhoz.

További védelmi módszerek

MAC-cím szerinti szűrés.

A MAC-cím a gyártó által bele "drótozott" eszköz (hálózati adapter) egyedi azonosítója. Egyes berendezéseken használható ezt a funkciótés lehetővé teszi a hálózathoz való hozzáférést a szükséges címekre. Ez további akadályt képez a cracker előtt, bár nem túl komoly - a MAC-cím megváltoztatható.