Область применения Wi-Fi сетей
В сфере логистики и розничной торговли применение мобильных решений, а значит и наличие беспроводной сети жизненно необходимо, поскольку мобильность персонала позволяет обеспечить сбор, передачу и обработку информации быстро, в любом месте и без прерывания процесса обмена данными во время работы пользователя, и как результат, повысить эффективность бизнеса.
Эти решения предназначены для оптимизации процедур инвентаризации, организации оперативного учета основных средств и материально-производственных запасов на торговых объектах любого масштаба. В качестве клиентских мобильных средств передачи данных в таких решениях используются терминалы сбора данных (ТСД). Считывание информации о товаре, содержащейся в штрих-коде или радиочастотной метке (RFID), происходит посредством сканера или ридера, интегрированного в ТСД. В свою очередь, только уже средствами Wi-Fi модуля, также встроенного в ТСД, считанная информация посредством элементов беспроводной инфраструктуры, а именно через беспроводную точку доступа AP (Access Point), отправляется для обработки и хранения в базу данных системы.
· Учебные заведения (Кампусные Wi-Fi сети)
В любых учебных заведениях беспроводная сеть может быть полезна как для использования с целью доступа мобильных пользователей к ресурсам сети, доступу в Интернет, так и для проведения обучающих видеолекций, видеонаблюдения, обеспечения VoIP-связью, объединения удаленных сегментов проводной сети в отдельно стоящих учебных корпусах.
Как правило, беспроводные сети в гостиницах используются для доступа в Интернет и на этой же инфраструктуре может быть организована мобильная VoIP-связь между персоналом гостиницы, а также выход в городскую телефонную сеть.
· Выставочные и спортивные комплексы
Беспроводные сети в выставочных комплексах могут быть оперативно развернуты как для доступа в Интернет, для мобильной VoIP-связи персонала и участников выставки, так и для оперативной организации видеотрансляций на различных семинарах и конференциях, а также для IP-видеонаблюдения за стендами.
· Офисы и офисные центры
В связи с появлением беспроводного стандарта IEEE 802.11n, позволяющего увеличить пропускную способность канала в 5-10 раз, в офисах компаний беспроводные сети могут развертываться как альтернатива существующим проводным корпоративным сетям.
· Промышленные предприятия
В промышленности беспроводная сеть может быть развернута с целью решения самых разнообразных задач, например, для организации оперативного учета основных средств и материально-производственных запасов.
· Медицинские учреждения
Медицинские учреждения начинают развертывать Wi-Fi сети и мобильные приложения на ТСД, что позволяет врачам и медсестрам быстро обрабатывать формы требований к страховым компаниям и, что более важно, делать это более точно, а за счет использования VoIP-телефонов медицинский персонал оказывается в досягаемости даже во время перемещения, благодаря чему снижается время реагирования на вызов.
· Коттеджные поселки
Развертывание Wi-Fi сети на территории коттеджного поселка позволяет достаточно оперативно организовать доступ пользователей к ресурсу Интернет-провайдера. При этом исключаются масштабные по времени и инвестициям работы на организацию кабельной инфраструктуры от каждого коттеджа до ресурса Интернет-провайдера.
· Аэропорты, авто- и железнодорожные вокзалы
На больших транспортных узлах беспроводные сети могут использоваться как для доступа в Интернет (Hotspot) ожидающих пассажиров, так и для корпоративных приложений, используемых внутренними техническими, административными службами и подразделениями транспортных компаний. Например, в аэропортах беспроводные сети используются как для целей логистики, а это – отслеживание перемещения и обработка багажа, так и для отслеживания местоположения (tracking), инвентаризации и безопасности имущества различных траспортно-технических средств. Отслеживание осуществляется посредством специальных меток c Wi-Fi-модулями, позволяющих не только передавать данные о местоположении объекта, но также посредством всевозможных датчиков, интегрированных в метки, собирать, хранить и передавать различную телеметрическую информацию о состоянии этого объекта.[8]
Краткая история WiFi, возможности и перспективы беспроводной передачи данных в ближайшем будущем
Технологии беспроводной передачи данных, которую мы знаем как WiFi, уже более 30 лет. В этой статье вспомним, почему WiFi называется именно так, как появился, какие были основные этапы развития и что ждет технологию в будущем.
Все это и немного больше — под катом.
Почему именно “WIFi”?
Многие из нас принимают аббревиатуру, как должное, не задумываясь о том, почему технология называется именно так. Ларчик открывается просто — дело в том, что WiFi изначально продвигали со слоганом «The Standard for Wireless Fidelity», что можно перевести как «стандарт беспроводной точности».
Затем технология получила сокращенное название «Wireless Fidelity», что со временем было обрезано до WiFi. Частично сыграла свою роль и аббревиатура HiFi, которая расшифровывается как High Fidelity. Может быть, разработчики WiFi пытались сделать свою технологию узнаваемой как раз за счет HiFi — кто знает. Как бы там ни было, своего они добились.
С чего все началось
Наверное, не будет ошибкой сказать, что датой рождения технологии является 1985 год. Тогда Федеральная служба по связи США официально разрешила использовать определенные частоты радиоспектра без лицензии. Эту инициативу поддержали и другие страны, так что бизнес быстро понял — в этой нише можно заработать. Один за другим стали появляться проекты беспроводной связи, которые разные компании пытались коммерциализировать.
Лишь в самом конце прошлого века, в 1997 году, появились первые спецификации беспроводной связи WiFi. Первое поколение, 802.11, давало возможность передавать данные со скоростью в 2 Мбит/с, при том, что радиус действия модуля был очень небольшим. Да и стоимость оборудования, которое обеспечивало беспроводную передачу данных, была просто заоблачной.
Затем, где-то в 1999 году, появились прототипы двух редакций базового стандарта: 802.11b и 802.11a. Они обеспечивали невиданную скорость передачи данных по воздуху — вплоть до 11 Мбит/с. Радиодиапазон при этом использовался тот же, что и сейчас — 2,4 ГГц. Радиус действия был гораздо большим, чем у самого первого поколения WiFi. Радиооборудование становится все более доступным — его могут купить уже и обычные пользователи.
Чуть позже скорость увеличили до 54 Мбит/с, воспользовавшись диапазоном в 5 ГГц и назвав спецификацию 802.11a. Именно тогда и закрепилось название WiFi, которое сейчас является обозначением спецификации 802.11.
Кроме того, разработчики стали заботиться о безопасности передаваемых данных лучше, чем раньше. Так, на смену дырявому WEP пришел WPA (англ. — Wi-Fi Protected Access). Еще год спустя, в 2004, появился протокол WPA2, который стал весьма надежно защищать беспроводные сети.
Спустя десять лет
Да, в течение десяти лет технология развивалась, но не очень быстро — пропускной способности канала вполне было достаточно для потребностей пользователей того времени. Но затем стало понятно, что дальше так продолжаться не может — нужен новый стандарт, который позволил бы передавать больше данных за единицу времени.
Основная причина в том, что качество фото и видео возросли, причем очень значительно, по сравнению с концом 20-го века. Стоит только посмотреть фотографии начала 2000-х, сравнив их с цифровым контентом более раннего времени, и все станет понятно.
В целом, технологии не стояли на месте, в 2003-м, например, появилась спецификация 802.11g. Но это не было чем-то принципиально новым — разработчики воспользовались технологией диапазона 5 ГГц, адаптировав ее для диапазона 2,4 ГГц. К слову, количество членов WiFi Alliance стало тоже расти, как на дрожжах. В 2003 году их стало более 100. Соответственно, все больше компаний разрабатывали оборудование, совместимое с беспроводным стандартом WiFI.
Ура, новые технологии
В 2009 команда разработчиков из WiFi Alliance приняла новый стандарт — 802.11n. Это уже было новое поколение WiFi, без клонирования механизма передачи данных из одного диапазона в другой. При этом скорость передачи данных увеличилась во много раз — вплоть до 600 Мбит/с.
Такого резкого роста пропускной способности удалось добиться за счет использования многопотоковой передачи данных MIMO вместо SISO. Многопотоковая передача позволила использовать несколько потоков передачи данных, направляемых разными же антеннами. В самом начале стандарт давал возможность работать с 4 потоками, каждый из которых предоставлял пропускную способность в 150 Мбит/с.
При этом технология была «умной» — сигналы обрабатывались, а затем объединялись в единое целое, что давало возможность добиться пропускной способности в 600 Мбит/с, во всяком случае, в теории. В целом, MIMO и положила начало развитию современного WiFi — скоростного, надежного и дальнобойного.
И снова развиваемся
Технология беспроводной связи продолжила эволюционировать. Так, в 2015 году появилась новая ревизия — WiF 802.11 AC, где количество потоков MIMO было доведено до 8. Благодаря этому, а также другим техническим ухищрениям удалось добиться пропускной способности одного канала до 866 Мбит/сек. Правда, были некоторые сложности с достижением теоретического максимума, поскольку в узкой полосе частот 2,4 ГГц достаточно сложно добиться идеального приема из-за загруженности «эфира».
Те пропускной способности в 7 Гбит/с добиться удавалось исключительно редко. Но все же скорость огромная по сравнению с предыдущими поколениями. MIMO усовершенствовали, так что появилась технология MU-MIMO — мультиплексирование каналов. Точки доступа стали умными, их научили разбивать один канал на несколько подканалов, каждый из которых обменивается данными с абонентами. Это дало возможность оптимизировать работу точек доступа даже в очень высоконагруженных сетях.
Добиться этого удалось еще и за счет фазового сдвига сигнала таким образом, что интерференция становилась «конструктивной», так что радиоволны усиливались за счет взаимодействия.
Новые достижения
Недавно был принят новый стандарт — 802.11 AX, который называют еще Wi-Fi 6. Здесь появилось сразу несколько нововведений, включая добавление новой технологии OFDMA. Она позволила увеличить производительность одного канала с шириной спектра 40 МГц до 290 Мбит/с. Схему MU-MIMO усовершенствовали, теперь появился двухсторонний полноценный режим обмена данными.
В частности, разработчики ввели квадратурную амплитудную модуляцию (QAM) 1024, которая позволила повысить плотность модуляции и увеличить скорость передачи данных примерно на треть.
802.11ax позволяет работать в средах с высокой плотностью клиентов, передавая по воздуху тяжелый медиаконтент — например, видео с разрешением 4-8К. Количество точек доступа, находящихся поблизости друг от друга, практически не влияет на качество приема и передачи данных. Достоинство нового поколения связи еще и в том, что оно довольно энергоэффективное, так что батарей мобильных устройств хватает на более продолжительное время работы.
Что дальше?
В недалеком будущем нас ждет новый протокол беспроводной передачи данных WiFI 7 или IEEE 802.11be. Он будет работать с технологией CMU-MIMO, позволяющей поддерживать работу сразу 16 потоков данных. Помимо традиционных полос 2,4 ГГц и 5 ГГц, WiFi 7 также будет поддерживать полосу частот 6 ГГц. Все три полосы частот могут работать одновременно.
Теоретическая максимальная скорость передачи Wi-Fi 7 может достигать 30 Гбит/с, что в три раза превышает максимальную скорость 9,6 Гбит/с для Wi-Fi 6.
К сожалению, разработка основных механизмов работы технологии задерживается из-за эпидемии. Изначально планировалось, что все основные работы будут завершены до 2021 года, а стандарт будет одобрен в 2024 году. Но теперь, скорее всего, этот срок будет увеличен примерно на полгода, если не на год. Но в любом случае, разработка не прекратилась, она продолжается, хотя и в несколько замедленном темпе.
У Zyxel тоже есть WiFi 6
Zyxel, как любой уважающий себя и своих клиентов производитель, представил широкий ассортимент точек доступа стандарта WiFi 6 и PoE коммутаторов к ним. Есть и бюджетные модели и навороченные точки с “квантовым подавителем гравитационного возмущения”. 🙂
А если понравилось, заходите к нам и оставайтесь:
— Новостной канал в Telegram
— Телеграм-чат поддержки для специалистов
— Форум для специалистов
— Наш YouTube