Меню

Все о беспроводном сетевом оборудовании



Беспроводная сеть: определение, виды, типы, примеры и отличие от проводных

Всем привет! Сегодня я расскажу вам – что же такое беспроводная сеть, для чего она нужна и почему она так называется. Из названия «Беспроводные сети» – можно понять, что информация передается по воздуху без участия проводов. Передача данных происходит с помощью обычных радиоволн. Самым популярным видом беспроводной сети является всем известный Wi-Fi. Так что если вы подключены к Wi-Fi с телефона, планшета или ноутбука, то вы уже пользуетесь благами беспроводной связи. А теперь далее обо всем по порядку и более подробно.

СОВЕТ! Чтобы понять тему на все 100% – советую читать все дополнительные ссылки, которые я прикрепил в статье. Также если у вас будут возникать какие-то вопросы, то вы смело можете задавать их в комментариях, и я вам отвечу.

  1. Что же такое сеть в целом?
  2. Про роутер (маршрутизатор), и для чего он нужен
  3. Про беспроводные сети и соединения
  4. Чуть подробнее про Wi-Fi

Что же такое сеть в целом?

Про слово «Беспроводной» мы уже немного поняли, но давайте разберем второе слово, а именно: «Сеть». Часто можно услышать еще более широкое понятие: «Компьютерные сети». Разберем на примере локальной домашней сети – так будет проще понять. Если у вас дома есть маршрутизатор или роутер, то вы подключены именно к домашней локальной сети.

Про роутер (маршрутизатор), и для чего он нужен

К роутеру можно подключить компьютеры, ноутбуки, планшеты, телефоны, телевизоры, камер видеонаблюдения, принтеры и многое другое. В общем все то, что имеет в своих характеристиках два понятия: Wi-Fi и прямое LAN подключение.

Роутер помогает грамотно общаться всем подключенным локальным сетям. При чем не важно, как именно подключено устройство по Wi-Fi или с помощью кабеля.

ПРИМЕЧАНИЕ! Роутер и маршрутизатор – это одно и тоже.

Как можно видеть из картинки, роутер помимо всего подключен к глобальной сети интернет. В таком случае он выступает шлюзом, который грамотно распределяет информацию между локальной сетью и глобальной. Также он позволяет быстро и без простоев общаться этим двум сетям. Но чаще всего общение происходит по типу «Запрос-ответ».

Например, вы заходите на какой-то сайт, идет запрос из локальной сети в глобальную. Далее идет ответ, который попадает к вам на устройство: компьютер, ноутбук, телефоне или планшет. Схематически локальная сеть обозначается как «LAN», и глобальная как «WAN».

Беспроводная сеть: определение, виды, типы, примеры и отличие от проводных

Именно поэтому у роутера есть отдельный WAN порт, который и предназначен для кабеля, прокинутого внутрь квартиры от провайдера. Остальные же как правило LAN-порты для локальных устройств и построение проводной сети.

Беспроводная сеть: определение, виды, типы, примеры и отличие от проводных

Про беспроводные сети и соединения

Как мы уже ранее и сказали, самым популярным видом беспроводной связи является Wi-Fi локальная сеть, которую и строит наш любимый роутер. Wi-Fi позволяет с помощью радиоволн связывать в локальную сеть все возможные устройства. Многие пользователя путают понятия Wi-Fi и интернет, но на деле это совершенно разные вещи!

Да, с помощью Wi-Fi вы можете выйти в интернет, но на деле WiFi сеть не имеет никакого прямого отношения к глобальной сети. Как мы уже поняли, вай-фай – это технология, которая позволяет подключаться к роутеру, используя радиоволны. Но проблема в том, что вайфай у вас дома может быть, а интернета нет.

Например, если ваш провайдер отключит вас за неуплату, то Wi-Fi из дома никуда не денется, так как маршрутизатор продолжит раздавать его, но вот интернета там не будет. Итог такой – WiFi и интернет могут существовать отдельно друг от друга, а связь между ними происходит только при использовании роутера, подключенного к глобальной сети.

Помимо Wi-Fi многие люди аналогично пользуются и другой беспроводной связью. Рассмотрим самые популярные виды беспроводных сетей и их технологии:

  • Bluetooth – используется для беспроводной связи на короткое расстояние для передачи информации с одного устройства на другое. В качестве примера могу привести беспроводные наушники, гарнитуру, мыши, клавиатуры, пульты дистанционного управления и много другое. Bluetooth в отличие от Wi-Fi использует свои частоты, стандарты и протоколы. Читать подробнее…

Беспроводная сеть: определение, виды, типы, примеры и отличие от проводных

  • Мобильная связь и интернет – аналогично, как и в прошлых случаях, используются радиоволны, которые передают на конечные устройства информацию. Как правило это обычная мобильная связь, с помощью которой вы звоните или выходите в интернет. К ним также относят 2G, 3G, 4G и 5G интернет.

Беспроводная сеть: определение, виды, типы, примеры и отличие от проводных

  • WiMax – это технология, которая позволяет подключать большое количество абонентов, используя одну или более вышек. Очень популярный тип подключения в деревнях и селах. В центре поселка стоит одна вышка, к которой с помощью обычного роутера подключаются пользователи и используют интернет.

Беспроводная сеть: определение, виды, типы, примеры и отличие от проводных

Вообще к беспроводной связи можно также прикрутить обычное радио, спутниковое телевидение и интернет, а также любой вид связи с помощью радиоволн на расстоянии без участия проводов.

Чуть подробнее про Wi-Fi

Wi-Fi – это беспроводная локальная сеть, которая может существовать на небольшом участке. В интернете можно встретить информацию, которая говорит, что радиус покрытия может быть свыше 200-300 метров. И это отчасти правда, но в реальной жизни редко можно встретить такой большой диапазон покрытия без участия серьезного оборудования. Вспомните, что если выйти за дверь дома, то подключение к вашему домашнему роутеру может вообще пропасть. Дело в том, что радиоволна, как и любая другая волна, имеет свойство затухать. Затухает она от следующего:

  • Препятствие – по сути любое препятствие, а также среда, которая не является вакуумом, гасит волну. Самыми серьезными тушителями являются бетонные стены, деревья, стекло, зеркала, метал и многое другое.

Беспроводная сеть: определение, виды, типы, примеры и отличие от проводных

  • Естественно затухание – чем дальше волна отошла от источника, тем слабее она становится.

Плюс ко всему волны любят отражаться от препятствий. В домашних условиях обычный роутер способен покрыть максимум 3-4 комнаты.

Wi-Fi на данный момент использует два популярные частоты: 2,4 и 5 ГГц.

Беспроводная сеть: определение, виды, типы, примеры и отличие от проводных

У обоих частот есть свои плюсы и минусы:

  • 2,4 ГГц – более распространенный стандарт. Волны имеют меньшую частоту, но и бьют дальше чем 5 ГГц. Аналогично имеет меньшую затухаемость от препятствий. Максимальная скорость при передаче до 300 Мбит в секунду. Из минусов можно отметить маленькое количество каналов – их всего 11. Вообще их 13, но 12 и 13 канал не используются.

Беспроводная сеть: определение, виды, типы, примеры и отличие от проводных

  • 5 ГГц – имеет колоссальную скорость, которую можно разогнать до нескольких Гигабит (=почти 1000 Мбит) в секунду. Имеет 165 каналов, что помогает не иметь пересечений с другими роутерами. Имеет меньший радиус покрытие, а также волны сильнее подвержены затуханию от препятствий.

Беспроводная сеть: определение, виды, типы, примеры и отличие от проводных

Немного давайте поговорим про каналы и частоты. Наверное, у некоторых уже созрел достаточно резонный вопрос: а как эти все волны Wi-Fi, Bluetooth, WiMax, и также мобильной связи не мешают друг другу? На самом деле все эти технологии работают на разных частотах.

Расскажу на примере того же роутера и частот 2,4 и 5 ГГц, про которые мы говорили. На самом деле если вы слышите понятие 2,4 и 5 ГГц, то это прямое округление, на деле же если два устройства, будут работать и распространять волну одной и той же частоты, то они будут мешать и глушить друг друга, а в эфире будет стоять шум.

Вот вам пример из жизни. В многоквартирном доме уже мало кого удивишь роутером. Обычно на одном этаже могут существовать сразу несколько роутеров и беспроводных сетей. Роутер при включении ищет свободны канал. Если ваши соседи, например, используют 2 и 5 канал, то роутер может выбрать 9 или 10 и сесть на него. Если же два устройства будут сидеть на одном канале, то они будут мешать друг другу и в итоге связь будет хуже – в эфире пакеты будут теряться, скорость интернета падать, видео лагать, а пинг в играх будет повышаться.

Канал – это по сути более точное использование выделенной частоты.

Как мы уже говорили, очень популярной частотой является 2,4 ГГц. Но на деле же используются каналы:

  • 1 канал – частота 2,412 ГГц
  • 2 канал – 2,417 ГГц
  • 3 канал – 2,422 ГГц

Таких каналов у 2,4 ГГц – всего 13. У частоты 5 ГГц:

  • 34 канал – 5,170 ГГц
  • 36 канал – 5,180 ГГц
  • 38 канал – 5,190 ГГц

И т.д. Для того, чтобы все устройства работали в эфире и не мешали друг другу, используются разные каналы и частоты. Таким образом можно распределить разные беспроводные сети, мобильную связь, Bluetooth и многое другое.

Помимо частот и каналов, у Wi-Fi есть свои популярные стандарты, которые позволяет передавать больше информации. Рассмотрим самые популярные стандарты

2,4 ГГц

  • 11b – был достаточно популярен до 2010 года. Скорость: 5 – 11 Мбит/c.
  • 11g – пришел на мену стандарт «b» и повысил скорость до 54 Мбит в секунду.
  • 11n – является на данный момент самым популярным стандартом в мире. Средняя скорость до 150 Мбит в секунду. Максимальная – до 600 Мбит в секунду с использованием MIMO – передача данных в несколько потоков.

5 ГГц

  • ac – высокая скорость, большое количество каналов, меньше погрешность от воздействия соседских роутеров. Скорость выше 1 Гбит в секунду. Читать подробнее…
  • 11ax – имеет большую скорость и куда больше плюшек чем Wi-Fi 5-го поколения. Советую более подробно почитать об этом тут.

Источник

Беспроводная передача данных: типы, технология и устройства

Благодаря прогрессу мы получили множество облегчающих нашу жизнь устройств и приборов, которые функционируют за счет изобретения новых технологий. Прорывом в области связи стала не только передача информации по беспроводному каналу, но и синхронизация различного рода устройств при отсутствии проводного соединения.

Что такое беспроводная передача данных?

Ответить на этот вопрос просто: БПД — это перенос информации от одного устройства к другому, которые находятся на определенном расстоянии, без участия проводного подключения.

Читайте также:  Состав оборудования в смете

Технология передачи голосовой информации по радиоканалу стала применяться еще в конце XIX в. С тех пор появилось большое количество радиокоммуникационных систем, которые стали использовать при производстве оборудования для дома, офиса или предприятий.

Существует несколько способов синхронизации устройств для осуществления передачи данных. Каждый из них используется в определенной области и обладает индивидуальными свойствами. Беспроводные сети передачи данных отличаются своими характеристиками, поэтому минимальное и максимальное расстояние между устройствами, в зависимости от вида технологии передачи информации, будет различно.

Для синхронизации устройств по радиоканалу устанавливаются специальные адаптеры, которые способны отправлять и получать информацию. Здесь речь может идти как о небольшом модуле, который встраивается в смартфон, так и об орбитальном спутнике. Приемником и передатчиком могут быть разные виды устройств. Передача осуществляется посредством каналов разных частот и диапазонов. Остановимся подробнее на специфике осуществления разных видов беспроводной синхронизации.

Классификация беспроводных каналов

В зависимости от природы передающей среды различают четыре типа беспроводной передачи данных.

Радиоканалы сотовой связи

Передача данных осуществляется беспроводным путем от передатчика к приемнику. Передатчик формирует радиоимпульс определенной частоты и амплитуды, колебание излучается в пространство. Приемник фильтрует и обрабатывает сигнал, после этого происходит извлечение нужной информации. Радиоволны частично поглощаются атмосферой, поэтому такая связь может искажаться при повышенной влажности или дожде. Мобильная связь работает именно на основе радиоволновых стандартов, каналы беспроводной передачи данных отличаются скоростью передачи информации и диапазоном рабочих частот. К радиочастотной категории передачи данных относится Bluetooth — технология беспроводного обмена данными между устройствами. В России используются следующие протоколы:

  • GSM. Это глобальная система осуществления сотовой связи. Частота — 900/1800 мГц, максимальная скорость передачи данных — 270 Кбит/с.
  • CDMA. Данный стандарт обеспечивает наилучшее качество связи. Рабочая частота — 450 МГц.
  • UMTS. Имеет две рабочие полосы частот: 1885-2012 МГц и 2110-2200 МГц.

Этот способ передачи информации заключается в использовании спутника, на котором установлена антенна со специальным оборудованием. Сигнал поступает от абонента на ближайшую наземную станцию, затем осуществляется переадресация сигнала на спутник. Оттуда информация отправляется на приемник, другую наземную станцию. Спутниковая связь используется для обеспечения телевидения и радиовещания. Спутниковым телефоном можно воспользоваться в любой отдаленной от станций сотовой связи точке.

Связь устанавливается между приемником и передатчиком, которые находятся на близком расстоянии друг от друга. Такой канал для беспроводной передачи данных работает посредством светодиодного излучения. Связь может быть двусторонней или широковещательной.

Принцип действия такой же, как в предыдущем варианте, только вместо светодиодов используется лазерный луч. Объекты должны находиться в непосредственной близости друг от друга.

Беспроводные среды передачи данных различаются своей спецификой. Главными отличительными чертами являются дальность действия и область применения.

Технологии и стандарты беспроводной передачи данных

Информационные технологии в настоящее время развиваются быстрыми темпами. Передавать информацию теперь можно при помощи радиоволн, инфракрасного или лазерного излучения. Такой способ обмена информацией намного удобнее, чем проводной вид синхронизации. Дальность действия при этом, в зависимости от технологии, будет отличаться.

  • Персональные сети (WPAN). При помощи этих стандартов подключается периферийное оборудование. Использовать беспроводные компьютерные мыши и клавиатуры намного удобнее по сравнению с проводными аналогами. Скорость беспроводной передачи данных достаточно высокая. Персональные сети позволяют оборудовать системы умных домов, синхронизировать беспроводные аксессуары с гаджетами. Примерами технологий, работающих при помощи персональных сетей, являются Bluetooth и ZigBee.
  • Локальные сети (WLAN) базируются на продуктах стандартов 802.11. Термин Wi-Fi в настоящее время известен каждому. Изначально это название было дано продуктам серии стандарта 802.11, а теперь этим термином обозначают продукты любого стандарта из данного семейства. Сети WLAN способны создавать больший рабочий радиус по сравнению с WPAN, повысился и уровень защиты.
  • Сети городского масштаба (WMAN). Такие сети работают по тому же принципу, что и Wi-Fi. Отличительной особенностью данной системы беспроводной передачи данных является более широкий обхват территорий, подключиться к данной сети может большее число приемников. WMAN — это тот же Wi Max, технология, которая предоставляет широкополосное подсоединение.
  • Глобальные сети (WWAN) — GPRS, EDGE, HSPA, LTE. Сети этого типа могут работать на основе пакетной передачи данных или посредством коммутации каналов.

Отличия в технических характеристиках сетей определяют область их применения. Если рассматривать общие свойства беспроводных сетей, тогда можно выделить следующие категории:

  • корпоративные сети — используются для связи объектов внутри одной компании;
  • операторские сети — создаются операторами связи для оказания услуг.

Если рассматривать протоколы беспроводной передачи данных, тогда можно выделить следующие категории:

  1. IEEE 802.11a, b, n, g, y. Данные протоколы принято объединять под общим маркетинговым названием Wi-Fi. Различаются протоколы дальностью действия связи, диапазоном рабочих частот и скоростью передачи данных.
  2. IEEE 802.15.1. В рамках стандарта осуществляется передача данных по технологии Bluetooth.
  3. IEEE 802.15.4. Стандарт для беспроводной синхронизации посредством технологии ZigBee.
  4. IEEE 802.16. Стандарт телекоммуникационной технологии WiMax, которая отличается широкой дальностью действия. WiMax функционально схожа с технологией LTE.

В настоящее время наибольшей популярностью из всех беспроводных протоколов передачи данных пользуются 802.11 и 802.15.1. На базе этих протоколов осуществляется действие технологий Wi-Fi и Bluetooth.

Bluetooth

Точкой доступа, как в случае с Wi-Fi, может выступать любое устройство, оснащенное специальным контроллером, который формирует вокруг себя пикосеть. В данную пикосеть могут входить несколько устройств, при желании они могут быть объединены в мосты для передачи данных.

В некоторых компьютерах и ноутбуках уже встроен контроллер Bluetooth, если данная функция отсутствует, тогда используются USB-адаптеры, которые подсоединяются к аппарату и наделяют его возможностью беспроводной передачи данных.

Bluetooth использует частоту 2,4 ГГц, потребление энергии при этом максимально низкое. Именно этот показатель позволил технологии занять свою нишу в области информационных технологий. Небольшое потребление энергии объясняется слабой мощностью передатчика, небольшой дальностью действия и низкой скоростью передачи данных. Несмотря на это, данных характеристик оказалось достаточно для подключения и функционирования различного рода периферийного оборудования. Технология Bluetooth предоставила нам большое разнообразие беспроводных аксессуаров: наушники, колонки, компьютерные мыши, клавиатуры и многое другое.

  • 1-й класс. Дальность действия беспроводной синхронизации может достигать 100 м. Устройства такого типа используют, как правило, в промышленных масштабах.
  • 2-й класс. Радиус действия составляет 10 м. Устройства этого класса наиболее распространены. Большинство беспроводных аксессуаров относятся именно к этой категории.
  • 3-й класс. Дальность действия — 1 метр. Такие приемники ставят в игровые консоли или в некоторые гарнитуры, когда нет смысла отдалять передатчик и приемник друг от друга.

Система беспроводной передачи данных на базе технологии Bluetooth очень удобна для связи устройств. Себестоимость чипов довольно низкая, поэтому оснащение оборудования функцией беспроводного подключения не слишком отражается на повышении цены на него.

Наряду с Bluetooth технология Wi-Fi получила такое же повсеместное распространение в области беспроводных коммуникационных технологий. Однако популярность к ней пришла не сразу. Разработки технологии Wi-Fi начались еще в 80-х годах, но окончательный вариант представили только в 1997 году. Компания Apple решила использовать новую опцию на своих ноутбуках. Так появились первые сетевые карты в iBook.

Принцип действия технологии Wi-Fi следующий: в аппарат встраивается чип, который может дать надежную беспроводную синхронизацию с другим таким же чипом. Если устройств больше, чем два, тогда необходимо использовать точку доступа.

Точка доступа Wi-Fi — это беспроводной аналог стационарного роутера. В отличие от последнего, подключение осуществляется без участия проводов, посредством радиоволн. При этом появляется возможность подключить сразу несколько устройств. Не стоит забывать, что при использовании большого количества девайсов скорость передачи данных будет значительно снижена. Для защиты данных сети Wi-Fi точки доступа защищают шифрованием. Без введения пароля к такому источнику данных будет не подключиться.

Первый стандарт технологии Wi-Fi был принят в 1997 году, но повсеместного распространения он так и не получил, так как скорость передачи данных была слишком низкая. Позже появились стандарты 802,11a и 802,11b. Первый давал скорость передачи в 54 Мб/с, но работал на частоте 5 ГГц, которая не везде разрешена. Второй вариант позволял сетям передавать данные на максимальной скорости 11 Мб/с, чего было недостаточно. Тогда появился стандарт 802,11g. Он объединил достоинства предыдущих вариантов, обеспечивая достаточно высокую скорость при рабочей частоте 2,4 ГГц. Стандарт 802,11y является аналогом 802,11g, отличается большим расстоянием действия сетей (до 5 км на открытом пространстве).

Данный стандарт в настоящее время является наиболее перспективным наряду с другими глобальными сетями. Широкополосный мобильный доступ дает наивысшую скорость беспроводной пакетной передачи данных. В отношении полосы рабочих частот все неоднозначно. Стандарт LTE очень гибкий, сети могут базироваться в частотном диапазоне от 1,4 до 20 МГц.

Дальность действия сетей зависит от высоты расположения базовой станции и может достигать 100 км. Возможность подключения к сетям предоставляется большому количеству гаджетов: смартфонам, планшетам, ноутбукам, игровым консолям и другим устройствам, которые поддерживают данный стандарт. В аппаратах должен быть встроен модуль LTE, который работает совместно с имеющимися стандартами GSM и 3G. В случае обрыва связи LTE девайс переключится на имеющийся доступ к сетям 3G или GSM без обрыва подключения.

В отношении скорости передачи данных можно отметить следующее: по сравнению с сетями 3G она повысилась в несколько раз и достигла отметки 20 МБит/с. Внедрение большого количества гаджетов, оборудованных LTE-модулями, обеспечивает спрос на данную технологию. Устанавливаются новые базовые станции, которые обеспечивают высокоскоростным доступом в интернет даже отдаленные от мегаполисов населенные пункты.

Рассмотрим принцип действия сетей четвертого поколения. Технология беспроводной пакетной передачи данных осуществляется посредством протокола IP. Для быстрой и стабильной синхронизации между базовой станцией и мобильной станцией формируется как частотный, так и временный дуплекс. За счет большого количества комбинаций парных частотных диапазонов возможно широкополосное подключение абонентов.

Распространение сетей LTE снизило тарифы на пользование мобильной связью. Широкий диапазон действия сети позволяет операторам экономить на дорогостоящем оборудовании.

Читайте также:  Акт при отказе оборудования

Устройства передачи данных

В своей повседневной жизни мы окружены устройствами, которые функционируют на базе беспроводных технологий передачи данных. Причем каждое устройство имеет несколько модулей активности тех или иных стандартов. Пример: классический смартфон использует сети GSM, 3G, LTE для передачи пакетных и голосовых данных, Wi-Fi для выхода в интернет через точку доступа, Bluetooth для синхронизации девайса с аксессуарами.

Рассмотрим самые популярные устройства беспроводной передачи данных, которые получили повсеместное распространение:

  1. Wi-Fi-роутер. Данное устройство способно обеспечивать доступом к интернету несколько девайсов. Сам аппарат синхронизирован с источником интернета проводным путем или при помощи сим-карты оператора сотовых сетей.
  2. Смартфон. Универсальное средство связи, которое дает возможность передавать голосовую информацию, отправлять короткие текстовые сообщения, получать доступ к интернету и синхронизироваться с беспроводными или проводными аксессуарами.
  3. Планшетный компьютер. Функционально может быть идентичен смартфону. Отличительной особенностью является большой экран, благодаря которому использование гаджета становится более комфортным для определенных видов работ.
  4. Персональный компьютер. Полноценный стационарный аппарат со встроенной операционной системой, позволяющий работать в сетях интернет, в том числе беспроводных. Беспроводная передача данных на компьютер от точки доступа, как правило, осуществляется через Wi-Fi-адаптер, который подключается через разъем USB.
  5. Ноутбук. Уменьшенная версия персонального компьютера. В большинстве ноутбуков есть встроенный Bluetooth-адаптер и Wi-Fi-модуль, что позволяет выполнять синхронизацию для получения доступа к интернету, а также подключения беспроводных аксессуаров без дополнительных USB-адаптеров.
  6. Беспроводные аксессуары и периферийные устройства. К данной категории относятся беспроводные колонки, наушники, гарнитуры, мыши, клавиатуры и другие популярные аксессуары, которые подключаются к девайсам или компьютерам.
  7. Телевизор или Smart-TV. Телевизор с операционной системой функционально напоминает компьютер, поэтому наличие встроенных беспроводных модулей для него является необходимостью.
  8. Игровая приставка. Для установки софта у данного гаджета предусмотрен беспроводной выход в интернет. Игровые консоли синхронизированы с устройством по технологии Bluetooth.
  9. Беспроводное оборудование «Умный дом». Очень сложная и многосторонняя система, управление которой осуществляется беспроводным способом. Все датчики и элементы оборудования оснащены специальными модулями для передачи сигналов.

С усовершенствованием беспроводных технологий на смену старым девайсам постоянно приходят новые аппараты, которые функционально более эффективны и практичны. Оборудование беспроводной передачи данных быстро видоизменяется и модифицируется.

Перспективы использования беспроводных сетей

В настоящее время прослеживается тенденция замены проводных элементов оборудования более новыми беспроводными вариантами. Это намного удобнее не только по причине мобильности аппаратов, но и с точки зрения удобства в использовании.

Производство беспроводного оборудования позволит не только внедрять новейшие системы в мир девайсов для связи, но и оборудовать по последнему слову техники жилье стандартного среднестатистического жителя любого населенного пункта. В настоящее время такое могут позволить себе только люди с высоким уровнем достатка, проживающие в мегаполисах.

В области беспроводных радиокоммуникаций ведутся постоянные исследования, результатом которых являются инновационные технологии, которые отличаются от предшественников своей большей продуктивностью, сниженной энергозатратой и практичностью использования. Результатом таких исследований является появление нового оборудования. Производители всегда заинтересованы в выпуске продукции, которая будет соответствовать инновационным технологиям.

Более продуктивные точки доступа и мощные базовые станции позволят повсеместно использовать новые технологии на крупных предприятиях. Управление оборудованием можно будет вести дистанционно. В области образования беспроводные технологии способны облегчить процесс обучения и контроля. В некоторых школах уже начинают внедрять процесс мобильного образования. Заключается он в удаленном обучении посредством видеосвязи через интернет. Перечисленные примеры являются лишь начальным шагом перехода развития общества на новую ступень, которая будет построена на базе беспроводных технологий.

Преимущества беспроводной синхронизации

Если сравнивать проводную и беспроводную передачу данных, можно выявить множество преимуществ последней:

  • не мешают провода;
  • высокая скорость передачи данных;
  • практичность и быстрота подключения;
  • мобильность использования оборудования;
  • исключен износ или обрыв связи;
  • есть возможность использования нескольких вариантов беспроводного подключения в одном девайсе;
  • возможность подключения сразу нескольких устройств к точке доступа интернета.

Наряду с этим есть и некоторые недостатки:

  • излучение большого количества аппаратов может отрицательно сказаться на здоровье человека;
  • при близком расположении различного беспроводного оборудования есть вероятность возникновения помех и сбоев в связи.

Причины массовой распространенности беспроводных сетей очевидны. В необходимости всегда оставаться на связи нуждается любой среднестатистический член современного общества.

В заключение

Беспроводные технологии предоставили возможность повсеместного внедрения телекоммуникационного оборудования, которое массово используется во всех странах мира. Постоянные доработки и новые открытия в области беспроводных коммуникаций дают нам все больший уровень комфорта, а обустройство быта при помощи инновационных приборов становится все более доступным для большинства людей.

Источник

Беспроводные сети: классификация, организация, принцип работы

Wi-Fi

Сложно представить жизнь современного человека без интернета. Просмотр почты, ведение деловой и личной переписки, чтение новостей, просмотр фильмов и телепередач, стало возможным с появлением компьютерных сетей. А с появлением мобильных устройств, таких как смартфоны, планшеты, ноутбуки появилась возможность обмена информации практически в любом месте, где бы человек не находился. Это стало возможным с появлением беспроводных LAN и WAN.

  1. История появления и перспективы развития беспроводных сетей
  2. Беспроводные компьютерные сети: классификация и принцип работы
  3. Организация беспроводной сети
  4. Вопросы безопасности беспроводной сети
  5. Преимущества и недостатки беспроводных сетей

История появления и перспективы развития беспроводных сетей

В 80-х годах прошлого века появился стандарт цифровой передачи данных GSM. На котором до сих пор работают почти все операторы мобильной связи. Это можно считать отправной точкой развития беспроводных сетевых технологий. Данный протокол стремительно совершенствовался, и в 1997 году появилась новая технология обмена информацией на расстоянии без необходимости использования проводов. Такая технология получила название IEEE 802.11, который более известный широкому кругу людей как WiFi.

С момента появления первого варианта 802.11а в 90-х годах прошлого века прошло не много времени, появились более совершенные технологии, увеличилась скорость и качество перемещения данных. Беспроводными сетями окутан практически все здания, офисы и промышленные предприятия. Ожидается переход на более новая спецификация 802.16, который получил название WiMax. Эта технология позволяет значительно расширить диапазон подключения с нескольких десятком метров по WiFi, до десятков километров без потери качества и скорости. Конечно эта технология будет по началу дорогостоящей, но со временем все мобильные устройства планируется оснащать радиомодулем WiMax.

Беспроводные компьютерные сети: классификация и принцип работы

В общем случае беспроводная компьютерная система призвана обеспечить взаимодействие пользователей, различных серверов и баз данных посредством обмена цифровыми сигналами через радиоволны. Подключение может осуществляться несколькими способами: Bluetooth, WiFi или WiMax. Классификация проводных и беспроводных сетей осуществляется по одинаковым признакам:

  1. Персональная компьютерная сеть (PAN — Personal Area Network). Соединение осуществляется, например, между мобильными телефонами, находящимися в непосредственной близости друг от друга.
  2. Локальная компьютерная сеть (LAN — Local Area Network). Подключение в пределах одного здания, офиса или квартиры.
  3. Городская компьютерная сеть (MAN — Metropolian Area Network). Работа в пределах одного города.
  4. Глобальная компьютерная сеть (WAN — Wide Area Network). Глобальный выход в интернет.

Спецификация 802.11 это совокупность протоколов, которые в полной мере соответствуют принятым нормативам открытых сетей модели OSI (Open System Interconnection). Эта эталонная модель описывает семь уровней обмена данными, но протокол 802.11 отличается от проводного, только на физическом, и, частично, на канальном уровне. Это уровни непосредственного обмена информацией. Физическим уровнем передачи является радиоволны, а канальный уровень управляет доступом и обеспечивает обмен данными между двумя устройствами.

виды беспроводных сетей

Вайфай работает на двух диапазонах частот: 2,4 (стандарты 802.11a/b/g/n) или 5 (только 802.11n) ГГц. Радиус действия может достигать 250-300 метров в пределах прямой видимости и до 40-50 метров в закрытых помещениях. Каждое конкретное оборудование обеспечивает различные физические показатели в зависимости от модели и фирмы производителя.

Скорость передачи потока данных отличается в зависимости от используемого стандарта и может составлять от 11 Мбит/с по стандарту 802.11b до 600 Мбит/с в 801.11n.

Организация беспроводной сети

WiFi может использоваться для нескольких целей:

  • организация корпоративной сети предприятия;
  • организация удаленного рабочего места;
  • обеспечение входа в интернет.

Соединение осуществляется двумя основными способами:

  • Работа в режиме инфраструктуры (Infrastructure Mode), когда все компьютеры связываются между собой через точку доступа (Access Point). Роутер работает в режиме коммутатора, и очень часто имеет проводное соединение и доступ в интернет. Чтобы подключиться нужно знать идентификатор (SSID). Это наиболее привычный для обывателя тип подключения. Это актуально для небольших офисов или квартир. В роли точек доступа выступают роутера (Router).
  • Второй вариант подключения используется если необходимо связать два устройства между собой напрямую. Например, два мобильных телефона или ноутбука. Такой режим называется Adhoc, или равный с равным (peer to peer).

Бытовые роутеры дают возможность подключиться не только через вайфай. Практически каждый оборудован несколькими портами Ethernet, что дает возможность вывести в сеть гаджеты, которые не оборудованы WiFi модулем. В этом случае роутер вступает в качестве моста. Позволяющего объединить проводные и беспроводные устройства.

Для увеличения радиуса действия сети или для расширения существующей топологии, точки доступа объединяются в пул в режиме Adhoc, а другие подключаются к сети через маршрутизатор или коммутатор. Есть возможность увеличить зону покрытия путем установки дополнительных точек доступа в качестве репитера (повторителя). Репитер улавливает сигнал с базовой станции и позволяет клиентам подключаться к нему.

Практически в любом общественном месте можно поймать сигнал WiFi и подключиться для выхода в интернет. Такие общественные точки доступа называются Hotspot. Публичные зоны с вайфай покрытием встречаются в кафе, ресторанах, аэропортах, офисах, школах и других местах. Это очень популярное на данный момент направление.

Вопросы безопасности беспроводной сети

Проблемы безопасности касаются не только передачи информации по радиоканалам. Это глобальный вопрос связанный с работоспособностью любой системы и, тем более, открытой. Всегда есть вероятность прослушать эфир, удаленно перехватить сигнал, взломать систему и провести анонимную атаку. Чтобы избежать несанкционированное подключение разработаны и применяются методы шифрования информации, вводятся пароли для получения доступа на подключение, запрещается транслирование имени точки доступа (SSID), ставятся фильтр на подключаемых клиентов и прочие меры.

Читайте также:  Программы и оборудование по диагностике автомобилей

безопасность беспроводных сетей

Основную угрозу представляют собой:

  • «Чужаки» или несанкционированные устройства, которые получили доступ к точке доступа в обход средств защиты.
  • Нехарактерная природа подключения позволяет мобильным устройствам автоматически подключаться к доверенной (а иногда и не очень) сети. Таким образом для доступа к информации злоумышленник имеет возможность переключить пользователя на свою точку доступа с последующей атакой или для поиска тонких мест в защите.
  • Уязвимости, связанные с конфигурацией сетей и подключаемых устройств. Риск возникает при использовании слабых механизмов защиты, простых паролей и пр.
  • Некорректно настроенная точка доступа. Многие пользователи сети оставляют значение паролей, IP-адреса и другие настройки в том виде, в котором они были настроены на заводе. Преступнику не составляет труда проникнуть в защищенную зону, перенастроить сетевое оборудование под себя и пользоваться ресурсами сети.
  • Взлом криптозащиты сети позволяет использовать передаваемую внутри сети информацию. Для взлома шифрования сейчас не нужно иметь специальных знаний или навыков. Можно найти огромное количество программ сканирующих и подбирающих защитные коды.

Следует также отметить, что технологии взлома постоянно совершенствуются, постоянно находятся новые способы и варианты атак. Существует также большой риск утечки информации позволяющий узнать топологию сети и варианты подключения к ней.

Преимущества и недостатки беспроводных сетей

Основное преимущество передачи информации по воздуху, вытекает из самого названия технологии. Нет необходимости в прокладке огромного количества дополнительных проводов. Это существенно снижает время на организацию сети и затраты на монтаж. Для использования вайфай сетей нет необходимости приобретать специальную лицензию, значит можно быть уверенным в том, что устройство, соответствующее стандарту 802.11, приобретенное в одной точке земного шара, будет работать в любой другой.

Беспроводные сети хорошо модернизируются и масштабируются. При необходимости увеличить покрытие сети, всего-навсего устанавливается одно или несколько дополнительных роутеров без необходимости изменить всю систему. В зонах с неравномерным покрытием, устройство-клиент всегда будет переключаться на ту точку, которая имеет наивысшее качество связи.

Среди недостатков стоит отметить проблемы с безопасностью. Все современные роутеры поддерживают несколько протоколов шифрования, есть возможность фильтрации клиентов по MAC-адресам. Таким образом при достаточной внимательности можно организовать систему наименее подверженную рискам. Еще один недостаток это перекрытие зон покрытия от различных роутеров. В большинстве случаев эта проблема решается переключением работы на другом канале.

Источник

Какие существуют технологии беспроводного подключения к интернету

Пользователям интернета и неравнодушным к техническому прогрессу людям будет полезно узнать новости из мира высоких технологий. В статье вкратце будет дано определение беспроводных сетей, подробнее раскрыта технология соединения интернет диалог, указаны общие проблемы и пути развития данного направления.

Для организации подключения Wi-Fi необходимо специальной оборудование

  1. Беспроводная передача данных
  2. Что это за технология, преимущества и недостатки использования
  3. Классификация беспроводных каналов
  4. Технологии и стандарты беспроводной передачи данных
  5. Основные виды для подключения дома
  6. Какие бывают проблемы
  7. Перспективы использования беспроводных сетей

Беспроводная передача данных

Беспроводные технологии представляют собой раздел информатики и информационных коммуникаций, позволяющий на большие расстояния передавать сигналы в виде текстовых, визуальных или аудио записей без электрических проводов в качестве посредников. Наиболее известные — Bluetooth, Wi-Fi, WiMAX.

Термин подводит к пониманию того, что такое беспроводной интернет. Это выделенная частная сеть, предоставляющая пользователю доступ к глобальному источнику всемирной информации. Такая линия может работать как дома, так и в офисе. Она оформляется через выбранного провайдера.

Примечание! Сейчас проводной интернет актуален только для стационарных устройств.

Что это за технология, преимущества и недостатки использования

Таким образом, главные особенности новой технологии:

  • Отсутствие электрического кабеля.
  • Возможность мгновенного обмена информацией между 2 и более точками.
  • Использование радиоволн, инфракрасного, оптического, или лазерного излучения с целью осуществления контакта.
  • Разнообразие способов реализации и областей использования.

Достоинства беспроводной передачи информации:

  • Мобильность — независимость сетей от дополнительных приспособлений в виде шнуров, что снижает общую стоимость оборудования.
  • Предоставляемый частотный диапазон не предполагает получения разрешения.
  • Протоколы технологии беспроводного подключения к интернету предусматривают обеспечение безопасности абонента: шифрование, фильтрация МАС-адресов (по физическим адресам устройств) и шифрование.
  • Возможность изменения точек доступа для WLAN для поиска лучшего приема сигнала.
  • Большой выбор оборудования различных производителей. Благодаря соблюдению международных стандартов приобретенные аппараты для беспроводной связи успешно работают и за рубежом.
  • Менее надежный метод связи, нежели посредством кабеля. Возможны перебои и временное отключение доступа.
  • Ограниченная зона действия: в домах это около 50 м, на открытых пространствах — не более 100 м. При превышении данной отметки сигнал становится слабее и пропадает.
  • Риск снижения качества подключения из-за пересечения каналов близко расположенных станций, электроприборов в квартире и физических преград прохождения сигнала.
  • Высокий уровень расхода энергии: быстрое снижение зарядки прибора, особенно если он работает от аккумуляторов или батареи.

Важно! Возможность подключения конкретной технологии доступа в интернет необходимо уточнять у специалиста, она зависит от района проживания.

Беспроводные технологии различны по максимальной скорости передачи информации и максимальному расстоянию

Классификация беспроводных каналов

Существует несколько вариантов разделения существующих каналов. Дальность действия — одна из важнейших характеристик. Какие существуют технологии беспроводного подключения к интернету:

  • Персональные сети (сокращенно WPAN). Примером является Bluetooth.
  • Локальные (или WLAN). Беспроводной интернет это — Wi-Fi.
  • Городские линии (WMAN). Сюда относится WiMAX.
  • Выделенные глобальные сети (WWAN): CSD, GPRS, EDGE, HSPA, LTE и др.

Технологии и стандарты беспроводной передачи данных

Беспроводные технологии, которые чаще объединены термином Wi-Fi (Wireless Fidelity), работают по единому протоколу IEEE 802.11. Наиболее распространенными видами спецификации являются:

  • IEEE 802.11a: частотная полоса в рамках 5 ГГц, сетевая пропускная способность — 54 Мбит/с.
  • IEEE 802.11b — канал связи с диапазоном 2,4 ГГц и скоростью до 11 Мбит/с.
  • IEEE 802.11g: частота 2,4 ГГц, максимальная скорость передачи — 54 Мбит/с.

Зона распространения WLAN 50-100 метров. Линия может находиться как в помещении, так и на улице, иметь закрытый или открытый доступ. Первоначально сети стоили дорого и интернет проводился только в крупные организации. Вскоре хот-споты возникли и в общественных местах больших городов — через контроллер Wi-Fi в ноутбуке или телефоне любой посетитель мог легко и быстро подключиться к веб-ресурсу в личных целях.

Вай-фай — самый распространенный способ домашнего подключения к интернету

Основные виды для подключения дома

В домашних условиях наиболее предпочтительны варианты интернета:

  • Wi-Fi соединение: выделенная локальная линия предназначена для частного применения, имеет уровень защиты и способна предоставлять интернет нескольким устройствам сразу. Для подсоединения необходим раздающий источник (маршрутизатор): сила сигнала зависит от близости расположения к нему пользователя.
  • Через мобильного оператора: например, Теле2, Йота и другие. Пользователь выбирает доступный вариант, уточняет тарифы и затем ежемесячно оплачивает услугу. На данный момент возможно подключать связь 3G или 4G, отличные по качественным характеристикам. Мобильный интернет доступен на устройствах (телефонах и планшетах), в которых может работать сим-карта; для компьютера рассматривается версия мини-модема.
  • Спутниковое подключение посредством тарелки. Несомненным плюсом данной технологии доступа к интернету является ее широкая зона покрытия, доступ в отдаленные области мира. Однако, на стандартных тарифах скорость интернета будет невысокой, безлимит же смогут позволить себе только обеспеченные граждане.

Внимание! В отличие от вида № 1, мобильный ресурс не ограничен по радиусу действия и будет функционировать и дома, и на улице.

Какие бывают проблемы

Кроме ограниченности подключения по районам, беспроводные сети интернет могут функционировать некорректно и иметь трудности разного порядка:

  • Сбой настроек роутера: от необходимости уточнения информации по устройству и смены канала, частоты работы до поломки микросхемы.
  • Отсутствие драйверов на компьютере, необходимость обновления ПО, системные ошибки, несовместимость устройств и т. д.
  • Проблемы на линии. Следует обращаться в службу поддержки клиентов: сложности могут быть как временного характера, так и более серьезные, связанные с выходом из строя оборудования.

В ряде проблем с интернетом пользователь может справиться сам, проверив глубокие настройки модема и компьютера

Несмотря на наличие протоколов защиты клиентов WPA, во многих случаях используются аппараты, работающие с WEP. Таким образом, формируются уязвимые хот-споты. Поэтому конфиденциальность передаваемой информации в рамках беспроводной сети не может гарантироваться на 100 % и личные сведения все же могут попасть в руки мошенников.

Важная информация! Некоторые исследователи уверяют, что постоянное использование беспроводных технологий может негативно повлиять на здоровье. Однако фундаментальных исследований на эту тему не проводилось.

Перспективы использования беспроводных сетей

Стандарт IEEE 802.11 беспроводной связи был создан в 1997 г. Он был первым и доступен далеко не всем гражданам. Сейчас высокоскоростное подключение к линии возможно практически в любом регионе планеты. Количественному росту беспроводных точек поспособствовало появление на рынке платформы Centrino от Intel. Благодаря данной утилите многие ноуты теперь оснащены контроллерами Wi-Fi.

В ближайшие время планируется массовый переход на технологии и стандарт IEEE 802.16a, который может обеспечить сети WiMAX. Предполагается, что будет применяться полоса частот 2-11 ГГц, скорость передачи информации будет поддерживаться в пределах 70 Мбит/с и при этом зона покрытия возрастет до 50 км.

Приборы WiMAX уже начали производить некоторые организации, в частности, Intel. Широкополосные сети находятся в разработке также у Telecom, BT, Millicom, у российских операторов Петерстар, МедиаСеть, Комстар.

Подводя итог, в будущем можно прогнозировать:

  • Улучшение качества связи, расширение функций.
  • Выход в интернет с любого уголка земли.
  • Увеличение скорости подсоединения к сети.
  • Количественный рост пользователей за счет повышения финансовой доступности оборудования.
  • Распространение возможности удаленного контроля за электронными приборами.

Умный дом — пример развития беспроводных технологий

Локальные беспроводные технологии распространяются все активнее. Ими пользуются как офисы, бизнес-центры, так и жилые дома. На данный момент Wi-Fi обладает рядом недочетов. Однако, средства связи стремительно развиваются, растет качество. В последующие годы можно ожидать преодоление существующих недостатков, рост возможностей и обеспечение высокой безопасности клиентов.

Источник