В настоящее время все, даже самые юные пользователи Интернета используют Wi-Fi как нечто обыденное. Причем многие из них даже не знают таких слов, как 4G, VLAN или LTE, воспринимая технологию как привычный, быстрый и удобный сервис.
Многие ли из них знакомы с тем фактом, насколько возросли скорости обмена информацией за двадцать пять лет развития данного IT-решения? В 1999 году она составляла всего 2 Мбит/сек, на нынешний момент доступно оборудование, позволяющее передавать информацию по беспроводному Wi-Fi со скоростью, достигающей 7-гигабитных величин. Разница в 3,5 тыс. раз впечатляет, не так ли?
Протоколы 802.11, обеспечивающие возможность подключения, являются исключительно широкими, и в своем роде единственными, пригодными для настройки беспроводной связи обычными пользователями без использования радиоканала, для получения которого требуется отдельная лицензия. Данный факт, а также то, что создатели стандарта отпустили его в свободное плавание, предоставив самое широкое поле для экспериментов любителям, профессионалам, крупным корпорациям и производителям оборудования, сделало это решение самым популярным при построении информационной и коммуникационной структуры любого предприятия.
Экономичное, в отличие от строго тарифицированного и регламентированного мобильного. Это решение применяется практически везде, от маленьких кафе до крупных бизнес-центров, промышленных предприятий и жилых комплексов. И конечно, в будущем пользователи надеются получать все более качественные интернет-услуги, желают иметь неограниченные возможности для передачи и безопасного хранения информации. Так что перспективы данной отрасли радуют глаз, тем более что скорость совершенствования 802.11 по сравнению с другими потребительскими IT-технологиями чрезвычайно высока.
Настоящее продолженное
К новинкам, активно внедряемым и используемым в 2017 году, стоит отнести несколько новых стандартов, раскрывающих возможности беспроводной передачи данных с самых разных сторон.
Ниже мы рассмотрим успешные и эффективные протоколы, работающие в ISM-диапазоне, обеспечивающие наиболее высокую эффективность используемого спектра и высокую скорость передачи данных, которым уделяется особое внимание в последние годы, к примеру, 802.11ac.
Следующие поколения протоколов:
- 802.11ax
Предполагается, что он будет повышать производительность крупных сетей, там, где имеется высокая плотность абонентов. Это — стадионы, метро и прочие места, где в небольшой промежуток времени огромное количество людей обращается к Wi-Fi. Стабильность этого протокола обеспечивается внедренной в него OFDMA.
- 802.11az
Эта спецификация решает вопрос геопозиционирования объектов в помещениях. Важную роль в этом процессе играет GPS.
- 802.11ad
Большая часть оборудования в настоящее время функционирует на полосе 2,4 и 5 ГГц, однако недавно появившийся стандарт Multi-Gigabit Wi-Fi освежающе быстр и чрезвычайно привлекателен, имеет эффективный интервал функционирования на скорости 7 Гбит/сек (60 ГГц). Изначально разрабатывался для работы в помещениях, в основном с видео и различными приложениями. В настоящее время ведется активная пропаганда и сертификация гаджетов и маршрутизаторов, поддерживающих WiGig.
Одним из ограничений является расстояние, на котором возможно подключение к станции. Оно пока составляет всего десять метров. Однако экстраполяция в будущее позволяет предположить, что это высокоскоростное соединение будет одним из немногих вариантов при беспроводном подключении гарнитуры виртуальной реальности, сейчас ограниченной системой кабелей. Wi-Fi Alliance позиционирует эту технологию как реальную замену Bluetooth и в перспективе, предполагает возможность внедрения полностью беспроводных мониторов.
- 802.11ay
Это вторая редакция WiGig, готовое к внедрению в конце 2017 года, и даже не новое поколение VLAN сетей, как и первая, а способ оптимизации, позволяющий повысить скорость работы до 176 Гбит/сек при использовании полосы 60 ГГц.
Особенности:
-
256-QAM;
-
четырехпотоковая MIMO;
-
MU-MIMO;
-
ширина полосы пропускания 8,64 ГГц.
-
802.11ah
Новый нетипичный протокол, разработанный для неожиданно успешного Internet of Things (IoT). «Интернет вещей», работающий на частоте 900 МГц, не требует высокой пропускной способности, его главные требования — энергетическая эффективность и широкий диапазон.
В настоящее время идет активная интеграция стандарта по всему миру, так как в связи с особенностями использования данного промежутка частот в различных странах, обычно требуется выделение дополнительного спектра.
Кроме того, активно растет количество IoT-устройств, количество которых по прогнозам исследователей к 2020 году может достигнуть десяти миллиардов. А в связи с технологическими особенностями (отсутствие клавиатуры, браузера) и упрощенным подключением к беспроводным сетям перед производителями и пользователями в прямой рост встал вопрос безопасности.
Нашумевшие DoT (DDoS of Things) атаки на данную технологию показали, что стоит уделить серьезное внимание на разработку специализированных программ, защитных протоколов и гарантированно безопасных для подключения портов.
Перспективы пользователей
Среди прикладных новинок чрезвычайно востребованными выглядят несколько проектов, способных в прямом смысле охватить весь мир.
- Облачные технологии, ставшие почти обыденностью на крупных предприятиях.
Возможность работать в облаке над совместным проектом или одним документом является фактором, снижающим расходуемую временную константу, что в реальности идет на пользу рабочей эффективности. С технической точки зрения подобные системы ориентируются на круглосуточный доступ через Wi-Fi, как наиболее безопасный стандарт.
- В поезде.
Базовая потребность в информации для пассажиров поездов, в скором времени будет полностью удовлетворена с помощью Wi-Fi, однако здесь имеется ввиду доступ к серверу, установленному в составе, а не полноценный выход в сеть, что в принципе не исключает подобной возможности во время продолжительных остановок. Подключение возможно через сайт с соответствующим контентом. Среди возможностей данного сервиса будут такие услуги как заказ еды и уточнение маршрута поезда.
Конкуренция и совместимость
Активное противостояние в 5-ти гигагерцовом диапазоне, длящееся между стандартами Wi-Fi и LTE, будет скорее всего выиграно первым из них. Если рассмотреть вторую технологию, то она все еще остается ограниченной, а стоимость оборудования для постройки полноценной сети намного выше, чем у Wi-Fi, лишенного этих недостатков. Беспроводная связь стандарта 802.11 дешевая, быстрая, требует гораздо меньше затрат при создании, полностью стабильна на всей площади накрытия, а кроме того, безлимитные тарифы давно стали обыденностью, позволяющей получить доступ к контенту практически бесплатно.
Однако у некоторых операторов имеется ряд перспективных идей, реализация которых позволит объединить LTE и Wi-Fi, в результате чего возможна разгрузка мобильных сетей в моменты пиковых нагрузок. Согласно проведенным исследованиям, в ближайшие пять лет объем мобильного траффика достигнет пиковых значений из-за загрузки больших объемов видеоконтента.
Из-за этого начата разработка объединенных протоколов для использования LTE и Wi-Fi, а также их интеграции. В частности, уже появился протокол LTB, позволяющий мобильным устройствам использовать радиоканал без согласования заранее.
Данное направление открывает широчайшие возможности для бизнеса, раскрывая большой спектр новых стратегических решений, не в последнюю очередь благодаря перспективам снижения затрат операторами связи.
Структурно решение имеет несколько обязательных пунктов:
- широкополосное радиопокрытие;
- контролируемый оффлоад;
- полноценное взаимодействие устройств беспроводной связи с мобильной сетью;
- аутентификация.
Имеется достаточно агрегаторов с подобным функционалом, кроме того, мобильные гаджеты с самым распространенным программным обеспечением пытаются автоматически переподключиться с 4G и 3G на Wi-Fi, едва попадают в площадь накрытия.
Итоги
Не смотря на активное развитие разнообразных технологий беспроводной мобильной связи и разработку интересных LTE-решений, Wi-Fi остается одним из наиболее популярных направлений, связанных с обеспечением базовой потребности человека в информации. Это неисчерпаемый источник как оригинальных, так и комбинированных решений, и его развитие в будущем несомненно приведет к ситуации, когда абоненты по всему миру будут иметь полностью беспроводной доступ в Интернет.