1. Від бездротового до радіо
2. Від радіо до Wi-Fi
3. Wi-Fi
4. Wi-Fi Direct®: Давайте вирізаємо посередника!
5. Спеціальні мережі
6. Wi-Fi Direct®
7. Wi-Fi або Bluetooth?
8. WAP і i-режим
9. Мобільний широкосмуговий зв'язок

від Кріс Вудфорд . Останнє оновлення: 22 травня 2018.

Уявіть собі на хвилину, якщо всі бездротові з'єднання в світі були миттєво замінені кабелями. Ви б кабелі простягалися по повітрю від кожного радіо в кожному будинку сотні миль назад до передавачів. Ви повинні мати дроти, що досягають від кожного мобільний телефон до кожної телефонної щогли. Радіокеровані автомобілі також зникнуть, замінені ще більше кабелями. Ви не могли вийти з дверей, не перекриваючи кабелі. Ви не могли літати літаком через небо, не заплутавшись. Якщо ви дивитеся через ваше вікно, ви б нічого не бачили, крім котів-колисок проводів. Це, отже, блиск бездротового зв'язку: він позбавляє всіх цих кабелів, залишаючи наше життя простим, безладним і вільним! Давайте ближче подивимося, як він працює.

Фото: Типовий бездротовий маршрутизатор. Цей, створений компанією Netgear, може підключити до Інтернету до чотирьох різних комп'ютерів відразу за допомогою дротових з'єднань, оскільки він має чотири гнізда Ethernet. Але, теоретично, він може з'єднати набагато більше машин, використовуючи бездротовий зв'язок. Біла смуга, що стирчить зі спини, є бездротовою антени .

Від бездротового до радіо

Бездротовий телефон почав публікувати аудіопрограми через ефір. Досить скоро ми почали називати його радіо і, коли зображення додавали до сигналу, Телевізор народився. Слово "бездротовий" стало досить старомодним до середини 20-го століття, але за останні кілька років він повернувся. Зараз це стегно бути бездротовим ще раз завдяки Інтернет . Ще в 2007 році приблизно половина всіх користувачів Інтернету в світі користувалися певним бездротовим доступом. У 2018 році, близько 80% з нас використовують бездротові мережі, щоб отримати доступ до Інтернету вдома , що зараз не дивно більше нас зараз використовують смартфони та планшети (55,3%), ніж настільні комп'ютери (44,7%). Бездротовий, мобільний Інтернет є надзвичайно популярним у країнах, що розвиваються, де засновані традиційні провідні форми доступу телефон мережі, недоступні. Бездротовий Інтернет, можливо, найвідоміший нам як Wi-Fi®, зробив Інтернет більш зручним, ніж будь-коли. Але чим вона відрізняється від звичайного доступу в Інтернет?

Від радіо до Wi-Fi

Радіо - це невидима гра кидка-лову. Замість того, щоб кидати м'яч від однієї людини до іншої, ви посилаєте інформацію, закодовану як зразок електрика і магнетизм від передавача (метателя) до приймача (видовище) - обидва з яких є видами антен . Передавач - це обладнання, яке перетворює електричні сигнали (наприклад, звук тих, хто розмовляє, радіо або зображення, в телевізорі) на коливальний електромагнітні хвиля, що проходить через повітря, по прямій лінії, зі швидкістю світла (300 000 км 186 000 миль в секунду). Приймач є дзеркальним зображенням обладнання, яке ловить хвилі і повертає їх назад в електричні сигнали, щоб ми могли відтворити радіо звуки або телевізійні зображення. Чим потужніше передавач і приймач, тим далі вони можуть бути віддалені один від одного. Радіостанції використовують гігантські передавачі, і тому ми можемо підібрати радіосигнали з тисяч кілометрів на протилежній стороні Землі. Бездротовий Інтернет - це просто спосіб використання радіохвиль для надсилання та отримання даних Інтернету замість звуків радіо чи телевізійних зображень. Але, на відміну від радіо та телебачення, він зазвичай використовується для передачі сигналів лише на відносно коротких відстанях з малопотужними передавачами.

Творчість: Основна концепція радіо: передача повідомлень від передавача до приймача зі швидкістю світла за допомогою радіохвиль. У бездротовому Інтернеті зв'язок є двостороннім: є передавач і приймач як на комп'ютері (або на портативному пристрої), так і на пристрої (наприклад, маршрутизаторі), який з'єднує вас з Інтернетом.

Wi-Fi

Якщо у вас вдома бездротовий доступ до Інтернету, у вас, мабуть, є маленький ящик, який називається маршрутизатором, який підключається до телефонної розетки. Цей тип маршрутизатора трохи нагадує складний модем : це автономний комп'ютер, завданням якого є ретрансляція підключень до Інтернету та з нього. Вдома можна використовувати маршрутизатор для одночасного підключення декількох комп'ютерів до Інтернету (заощаджуючи на необхідності декількох окремих модемів). Іншими словами, маршрутизатор виконує дві завдання: він створює бездротовий зв'язок комп'ютерної мережі , поєднуючи всі комп'ютери разом, а також надає всім вашим машинам спільний шлюз до Інтернету.

Діаграми: за останні кілька десятиліть в мобільних телефонах (мобільних телефонах) і бездротовому доступі до Інтернету спостерігається величезний ріст, особливо в країнах, що розвиваються. У 2000 році в усьому світі було зареєстровано 0,7 мільярда мобільних телефонів, а 71% з них були у країнах з високим рівнем доходу (розвинених). До 2015 року ця позиція майже змінилася: було більше в 10 разів більше абонентів (приблизно 7 мільярдів), а 78 відсотків - у країнах, що розвиваються. Наслідки для доступу до Інтернету очевидні: все більше і більше людей виходять в Інтернет з бездротових мобільних пристроїв, особливо в країнах, що розвиваються. Джерела: 2012 Інформація та комунікації для розвитку: максимізація мобільних пристроїв , Світовий банк, 2012 рік; Об'єднані Нації ITU-T , Травень 2014.

Маршрутизатор можна підключити до всіх різних комп'ютерів за допомогою звичайних мережних кабелів (для технічних розваг вони називаються кабелями RJ-45, Cat 5 або Ethernet). Це створює те, що називається локальною мережею (LAN), що з'єднує машини разом. Комп'ютерна мережа - це дуже впорядкована справа, більше схожа на організовану зустріч комітетів, з ретельно узгодженими правилами поведінки, ніж безкоштовна коктейльна вечірка. Машини в мережі повинні бути підключені стандартним способом, і вони спілкуються дуже впорядковано. Правила, які регулюють налаштування мережі та зв'язок, ґрунтуються на міжнародному стандарті під назвою Ethernet (також відомий як IEEE 802.3 ).

Бездротовий маршрутизатор - це просто маршрутизатор, який підключається до комп'ютера (або комп'ютерів) за допомогою радіохвиль замість кабелів. Він містить радіопередавач і приймач з дуже низькою потужністю, з максимальним діапазоном близько 90 метрів або 300 футів, залежно від того, з чого зроблені ваші стіни і яке інше електричне обладнання знаходиться поруч. Маршрутизатор може надсилати та отримувати дані Інтернету на будь-який комп'ютер у вашому домі, який також обладнаний бездротовим доступом (так що кожен комп'ютер у бездротовій мережі також повинен мати радіопередавач і приймач). Більшість нових ноутбуків постачаються з вбудованими бездротовими картами. Для старих ноутбуків зазвичай можна підключити бездротову адаптер до гнізда PCMCIA або USB. По суті, маршрутизатор стає неформальною точкою доступу до Інтернету, створюючи невидиме "хмара" бездротового зв'язку навколо нього, відому як " гаряча точка" . Будь-який комп'ютер усередині цієї хмари може підключатися до мережі, утворюючи бездротову локальну мережу.

Фото: Якщо ваш ноутбук не має вбудованої карти Wi-Fi, можна підключити адаптер PCMCIA, як цей. Вони відносно недорогі, особливо якщо ви отримуєте їх на eBay. Але будьте обережні: старі карти PCMCIA можуть не підтримувати нові форми бездротової безпеки, такі як WPA.

Так само, як комп'ютери, підключені до дротової мережі, використовують Ethernet, машини в бездротовій локальній мережі використовують бездротовий еквівалент, який називається Wi-Fi (або, технічно, IEEE 802.11 ). Бездротовий Інтернет постійно покращується, тому кращі форми Wi-Fi постійно розвиваються. Ви можете побачити бездротове обладнання, позначене 802.11a, 802.11b, 802.11g або 802.11n: все це широко сумісні варіанти 802.11, 802.11n, 802.11g та 802.11a дещо швидше, ніж 802.11b. Інші більш пізні варіанти називаються 802.11a з додаванням додаткового листа наприкінці (наприклад, 802.11ax, 802.11ay і так далі). Наприклад, 802.11ah призначений для роботи з так званим Інтернет речей 802.11ax для високоефективних локальних мереж, а 802.11az стосується "служб визначення місцезнаходження" (знаходження точного положення мобільних пристроїв).

Від Wi-Fi виходить точка доступу Wi-Fi . Точка доступу Wi-Fi - це просто загальнодоступне місце, де ви можете підключити комп'ютер до бездротового Інтернету. Гарячі точки, які ви знайдете в аеропортах, кафе, книжкових магазинах і коледжах коледжів, використовують один або кілька бездротових маршрутизаторів для створення бездротового доступу до мережі на великій території. Навіть більші мережі можуть бути створені за допомогою використання десятків або сотень точок доступу для охоплення всіх університетських кампусів, наприклад. З середини 2000-х років багато міст у всьому світі перетворили величезні області на громадські гарячі точки (ідея, яку іноді називають муніципальним Wi-Fi, Muni Wi-Fi або Muni-Fi). Wi-Fi гарячі точки продовжують з'являтися по всьому світу, і їх кількість зростає з вражаючою швидкістю. До 2007 року в Сполучених Штатах було оцінено близько 180 000 осіб; на той час ця стаття останній раз оновлювалася (травень 2018), називається фахівець Wi-Fi iPass , загальний обсяг у світі майже 341 мільйон.

Wi-Fi Direct®: Давайте вирізаємо посередника!

Люди іноді плутають Wi-Fi і Bluetooth. Обидва способи підключення гаджетів без проводів, так що ж різниця? У широкому розумінні, Bluetooth - це спосіб підключення двох відносно прилеглих гаджетів без проблем з використанням кабелю, тоді як Wi-Fi - це спосіб з'єднання бездротових комп'ютерів (і особливо мобільних, таких як ноутбуки, планшети та смартфони) з Інтернетом. через загальну точку підключення - ваш маршрутизатор - зазвичай здійснюється дротове підключення до телефонної або кабельної лінії. Принаймні, так було раніше.

Спеціальні мережі

Зображення: Режими Wi-Fi: Зліва: У режимі інфраструктури всі пристрої бездротового зв'язку спілкуються з центральним маршрутизатором, який переглядає (зазвичай через проводове з'єднання) Інтернет. Тут три планшети і ноутбук розмовляють з маршрутизатором посередині. Право: У режимі ad-hoc (або з Wi-Fi Direct) пристрої спілкуються безпосередньо через тимчасову мережу без будь-якого центрального маршрутизатора. У цьому прикладі дві таблетки розмовляють один з одним і спільно використовують принтер за допомогою Wi-Fi Direct.

Але ніщо не говорить про те, що Wi-Fi не може також з'єднати два ноутбуки або смартфони безпосередньо замість Bluetooth. Як правило, Wi-Fi використовує режим інфраструктури , в якому різні гаджети та пристрої спілкуються через маршрутизатор або центральну точку доступу. Але Wi-Fi також має так званий режим ad-hoc , який дозволяє гаджетам безпосередньо спілкуватися без маршрутизатора. Як правило, тимчасова мережа створюється як тимчасова форма спілкування, як це називає назва ad-hoc, тоді як інфраструктурний режим є більш постійною. (Мережа Wi-Fi, яку я використовую зараз, наприклад, є такою, яку я створив близько десяти років тому, використовуючи інфраструктурний режим і центральний маршрутизатор як точку доступу). , повільніше і менш надійні, тому що різні пристрої, що використовують їх, повинні спілкуватися один з одним і керувати мережею (на відміну від інфраструктурних мереж, якими керує маршрутизатор, який також обробляє зв'язок між ними).

Wi-Fi Direct®

Деякі побутові пристрої покладаються на суміш Wi-Fi і Bluetooth, що може бути трохи заплутаним - і викликає питання: чому Wi-Fi також не може зробити короткий, спеціальний біт? Завдяки додатковому додатку до базової технології Wi-Fi, відомому як Wi-Fi Direct®, він може. Основна ідея полягає в тому, щоб використовувати безпечний, зашифрований Wi-Fi набагато більш неформально для таких речей, як друк з планшета або обмін фотографіями з чужим смартфоном. Ставлячи це трохи більш технічно, Wi-Fi Direct - це спеціальна, рівноважна мережа між парами сусідніх пристроїв (іноді декількома пристроями), які не покладаються на підключення до Інтернету. Він працює подібно до традиційного Wi-Fi: кожен пристрій дозволяє іншим близьким знати, що ви можете підключитися до нього (подібно до того, як точки доступу дозволяють вам дізнатися про доступні мережі Wi-Fi поблизу). Деякі пристрої можуть одночасно підключатися як до мережі Wi-Fi Direct, так і до мережі Wi-Fi; інші можуть робити тільки один або інший за один раз.

Wi-Fi або Bluetooth?

Як Wi-Fi Direct порівнюється з Bluetooth? Це до 10 разів швидше при передачі даних (250 Мбіт / с в порівнянні з 25 Мбіт / с) і має діапазон в кілька разів довше (до 200 м або 650 футів у порівнянні з максимумом близько 60 м або 200 футів для Bluetooth). Хоча обидва пристрої є безпечними, Wi-Fi Direct використовує шифрування WPA-2 Wi-Fi, що використовує вдвічі більше бітів (256) як Bluetooth (128 біт) і теоретично набагато безпечніше. У послузі Bluetooth воно дозволяє підключати більше пристроїв одночасно, і хоча його коротший діапазон може здатися недоліком, це означає, що він споживає менше енергії, ніж Wi-Fi (надзвичайно важливе значення для мобільних пристроїв).

WAP і i-режим

Фото: Сучасний веб-браузер c.2002 на старомодному мобільному телефоні! Цей телефон використовує WAP для перегляду останніх новин на сайті під назвою Ananova. Зверніть увагу на сирий, монохромний текстовий екран. Те, що ви тут не бачите, - це невимушена повільна швидкість, яка була приблизно в 5 разів повільнішою навіть від старомодного доступу в Інтернет.

Фото: Мобільний широкосмуговий доступ (за допомогою смартфона або USB-модему) є найшвидшою формою бездротового Інтернету. За даними ITU-T, світовий ринок у 2007 році збільшилася в 12 разів , і був очікується, досягне 4,3 мільярда користувачів до кінця 2017 року.

Wi-Fi - не єдиний спосіб бездротового доступу до Інтернету. Якщо у вас є досить новий смартфон (передовий вид мобільний телефон ), наприклад, iPhone або Android, він буде мати мініатюру Web браузер, який працює точно так само, як той, який ви знайдете на ноутбуці (хоча і з набагато меншим екраном). Наприкінці 1990-х і на початку 2000-х років деякі мобільні телефони мали дуже грубі вбудовані веб-браузери, які могли підтягувати спрощені текстові версії веб-сторінок за допомогою системи WAP (технічно відома як Протокол бездротових додатків, хоча її ніхто ніколи не називав що). WAP було дуже повільним для зльоту і тепер застаріло за допомогою швидких мереж мобільних телефонів і смартфонів.

У той час як Європа і Північна Америка боролися з WAP, користувачі мобільних телефонів в Японії вже мали набагато кращу версію мобільного телефону, що називається i-mode, що пропонував швидкий доступ до веб-сторінок і електронних листів. i-mode завжди був більш популярним, ніж WAP, і поступово експортувався до ряду інших країн. Тим не менш, це тепер тепер було замінено кращими технологіями, заснованими на більш швидких мережах 3G і 4G (третього і четвертого покоління). Ефективно, мобільний і настільний Інтернет тепер збіглися: завдяки бездротовому зв'язку та прибуттю простих у використанні додатків, пристосованих до мобільних пристроїв, це так само легко робити на своєму мобільному телефоні або планшетному комп'ютері, як на настільному ПК.

Мобільний широкосмуговий зв'язок

Якщо ви хочете дізнатися більше про високошвидкісний мобільний бездротовий широкосмуговий доступ (широкосмуговий доступ до Інтернету за допомогою USB-модему для підключення до мережі мобільного телефону), див. широкосмугового та мобільного широкосмугового зв'язку .