Новейшие беспроводные технологии сообщение
Обновлено: 09.05.2024
По мнению топ-менеджмента мировых IT-компаний и аналитиков, нынешний год стал ключевым для беспроводных технологий SD-WAN, Wi-Fi 6, 5G, мультидоменного управления и виртуальных сетей.
Перечисленные новинки и тренды еще долгое время будут определять развитие беспроводных технологий, поскольку все они базируются на наиболее безопасном и продуктивном на сегодня решении – переносе процедур по обработке информации в облако.
Старший вице-президент по разработке Cisco ENB Ананд Освальд в комментарии к упомянутым тенденциям отметил, что происходящие в настоящее время сдвиги касаются всех определяющих аспектов работы сетевого бизнеса. В том числе доступа к данным, безопасности, экономической выгоды и удовлетворения потребностей специалистов, которые решают насущные проблемы.
Wi-Fi 6
Также продолжают активно развиваться проекты, которые облегчают подключение к вай-фай. К примеру, Cisco OpenRoaming на стандартах HotSpot 2.0/IEEE 802.11u. Новые технологии дают возможность свободно перемещаться между беспроводными сетями, воспроизводя подключение к мобильной сети.
5G и новые частоты
Широкое распространение новому стандарту пророчат еще до конца года. Хотя, согласно прогнозам, до начала 2021 года больше потребителей будет пользоваться все-таки сервисом Wi-Fi 6, чем 5G. Да и согласно полученным результатам оценки качества LTE связи по всему миру от OpenSignal четвёртое поколение (4G) пока рано списывать со счетов.
Ожидается выделение новых полос частот, в том числе в спектре 24-100 ГГц для супербыстрого пятого поколения малого радиуса. А также частот 3,5 гигагерц для Службы гражданской широкополосной связи (CBRS) и 6 гигагерц для нелицензированного применения вай-фай во всем мире. Следствием станет рост числа частных сетей на технологиях LTE и 5G. Что в свою очередь приведет к новому витку развития Интернета вещей.
Сети SD-WAN
Разработку программно-определяемых распределенных сетей многие аналитики IT-сферы считают одним из приоритетных современных направлений в своей сфере. Поскольку именно они обеспечивают качественно новый подход к безопасности, предоставляя облачные сервисы и решения для этого.
Прогнозы говорят, что рост числа разных способов подключения к растущему числу облачных приложений будет стимулировать бизнес переходить на SD-WAN. Сети этого типа оптимизируют маршрутизацию, предоставляя возможность выбирать путь с учетом нужных приложений. Это безопаснее и проще. Соответственно, данный стандарт все больше популяризуется поставщиками сетевых услуг.
Наряду с этим крупные поставщики cloud-услуг объединяются с разработчиками аппаратных решений с целью улучшения своих облачных сервисов.
Мультидомены
Крупные компании-разработчики оборудования и сервисов для информатизации поняли, насколько важно слияние обычно разрозненных бизнес-доменов в рамках одного предприятия. В частности, помощью новых инфраструктурных решений от Cisco такое объединение доменов становится проще за счет ключевых компонентов ACI и DNA-центра. Они позволяют провести многодоменную интеграцию. В итоге клиент получает возможность установить общую политику менеджмента вне зависимости от метода и места сетевого доступа.
Упомянутые компоненты Cisco делают возможность внедрять изменения политики буквально в режиме реального времени, по возникновению необходимости. А также виртуализировать устройства, повышать безопасность за счет сегментации и шифрования, автоматизировать процессы и аналитику, унифицировать управление подсистемами со слабыми связями. То есть, упростить управление сетью до модели, основанной на намерениях.
Сети-индикаторы
Специалисты давно перестали видеть в беспроводных сетях лишь функционал для обеспечения быстрого соединения. Новые идеи по расширенному использованию сетей для важных диагностических задач вскоре воплотятся в жизнь.
Уже в конце этого года сети смогут автоматически виртуализировать устройства и выбирать оптимальную политику защиты для максимально оперативного выявления угроз и проблем. Для этого сетевой функционал, в частности, дополнят опциями для сбора данных о том, как пользователи перемещают и применяют физическое пространство. Например, в контексте офисного Интернета вещей или медицинского оборудования в клиниках.
Эти сдвиги неизбежно приведут к оптимизации производительности бизнеса или другой деятельности. Еще в 2019 году многие компании начали внедрять подобные технологии при разработке проектов и планировании беспроводных сетей. Время показало что это было правильное решение, так как со временем почти все оценили их высокий потенциал и востребованость на рынке услуг связи
Ближайшее обновление стандарта Wi-Fi 6 (802.11ax) должно сделать беспроводное соединение быстрее и эффективнее. Но стоит ли уже сейчас думать о перестраивании сети с заменой/модернизацией оборудования? Давайте разберемся, насколько и для кого актуальна будет сеть нового поколения, какие преимущества она дает и чего еще ждать от беспроводных сетей в будущем.
С каждым годом объем данных, передаваемый пользователями по беспроводным сетям, растет. По прогнозам Cisco уже в следующем году почти половина всего передаваемого сетевого трафика ляжет на беспроводные сети Wi-Fi.
Одновременно растет и количество устройств, подключенных к сети. Это происходит как за счет увеличения количества повседневных устройств (телефоны, планшеты, умные часы) но и благодаря развитию новых направлений — вроде интернета вещей.
Как отвечают на эти потребности разработчики стандарта Wi-Fi? За почти четверть века, прошедших с момента выпуска первой версии, скорость передачи данных выросла в 3,5 тысячи раз. Казалось бы, такой шаг вперед должен обгонять потребности пользователей, а значит, бизнесу совершенно не обязательно торопиться с обновлением беспроводной сети.
Но на практике скорость соединения оказывается намного ниже, чем в спецификациях устройств, — по причине изменчивости и непредсказуемости реальной обстановки в эфире. Разберем ситуацию на примере одной из версий Wi-Fi — самой распространенной сейчас 802.11ac.
Wi-Fi 5 (или 802.11ac) был представлен 5 лет назад. Разработчики обещали максимальную теоретическую скорость в 6,77 Гбит/с. Устройства с поддержкой 802.11ac стали появляться еще на стадии драфта стандарта и к 2018 году модули доступа к сети, поддерживающие Wi-Fi 5, доминировали в объемах поставок.
Стандарт запускался в два этапа: сначала первая волна (Wave 1), а затем — вторая (Wave 2), которая принесла с собой несколько интересных нововведений. Дальше говорить о скорости будем применительно к Wave 2.
Wi-Fi 5 (Wave 2) — это первая версия стандарта, поддерживающая MU-MIMO, т.е. одновременную передачу данных нескольким устройствам. До появления этой технологии несколько устройств, подключенных к точке доступа, делили ресурс по времени (OFDM — мультиплексирование с ортогональным частотным разделением каналов) — т.е. сначала поток данных направлялся одному, потом второму и т.д. При подключении множества устройств это существенно снижает скорость загрузки данных на каждое из них.
MU-MIMO, представленная в 802.11ac Wave 2, решает эту проблему. Технология с одной стороны, обеспечивает направленную передачу в сторону клиентского устройства, чтобы не создавать лишние помехи в эфире, а с другой, позволяет это делать одновременно для нескольких устройств.
Указанный теоретический порог скорости 802.11ac Wave 2 рассчитан для режима 8x MU-MIMO. Это значит, что точка доступа обеспечивает передачу одновременно до восьми клиентам, если это поддерживается на аппаратном уровне. Надо понимать, что при подключении нескольких устройств доступный канал делится между ними (и работать все будет на скорости самого медленного). А значит, вместо обещанных гигабитов мы скорее всего получим на тестах не более 433 МБит/с. Кстати, 802.11ac Wave 2 работает только в диапазоне 5 ГГц, т.е. при подключении старых устройств, не рассчитанных на этот диапазон, общая эффективность работы сети окажется еще ниже.
Еще момент. Беспроводная среда не замкнута. Вне зависимости от стандарта передача данных подвержена воздействию электромагнитных помех от бытовых приборов, офисной техники и прочих неожиданных источников, вплоть до военных. Да и сами беспроводные сети в соседнем помещении при неправильной настройке дадут о себе знать. Все это ведет к снижению качества сигнала, а значит, и скорости передачи данных (о том, как оценить электромагнитную обстановку, а также о том, как не помешать самому себе, выбирая неправильные частотные каналы, писали в этом материале).
Аналогичные масштабные задачи решались в московском и питерском метро. Здесь ситуацию усложняли постоянные перемещения пассажиров, которым нужно обеспечить роуминг, хитрое электропитание, под которое надо было еще подобрать БП, да и в целом сложные условия эксплуатации в подземке. О деталях этих проектов уже писали на Хабре тут и вот тут.
Как использовать Wi-Fi USB-адаптер в качестве роутера?
Беспроводные сети стали неотъемлемой частью нашей повседневной жизни и в 2022 году мы не можем представить себе решение таких задач как удаленная работа, заказ еды и продуктов, покупка техники и гаджетов, просмотр фильмов, чтение книг и общение в социальных сетях без стабильной Wi-Fi сети у себя дома.
Российские инженеры из стартапа Reasonance разработали беспроводной телевизор
По мере того, как новые телевизоры становятся все тоньше и легче, их создатели ищут возможности установки своего детища практически в любом месте, в том числе без использования. привычного сетевого шнура.
Wi-Fi 6 официально запущен: что нужно знать о новом стандарте беспроводной связи
На этой неделе произошли два важных взаимосвязанных события. Во-первых, был представлен новый стандарт связи IEEE 802.11ax и открыта сертификация для него. Во-вторых, IEEE 802.11ax тут же переименовали в Wi-Fi 6, действующий стандарт 802.11ac стал называться Wi-Fi 5, а предыдущий 802.11n получил имя Wi-Fi 4. Это…
Huawei запускает в России собственную систему бесконтактных платежей
Клиенты Газпромбанка и Россельхозбанка — держатели карт UnionPay — получили доступ к новой мобильной платежной системе Huawei Pay, ранее доступной только для китайских пользователей. Система включает в себя цифровой кошелек, который позволяет проводить бесконтактные расчеты с помощью устройств Huawei и…
Новая технология позволяет пересчитать людей сквозь стену с помощью Wi-Fi
Необычное применение для Wi-Fi нашли исследователи Калифорнийского университета в Санта-Барбаре. Как оказалось, измерив уровень колебаний сигналов от маршрутизатора, можно с большой точностью определить количество находящихся в соседнем помещении людей.
Динамическая аудио система транслирует разную музыку каждому пассажиру автомобиля
Беспроводная гарнитура Molar Mic передает звуковые сигналы через зубы
Министерство обороны США ассигновало 10 млн. долларов на проведение полевых испытаний устройства Molar Mic, внешне напоминающего bluetooth-гарнитуру, правда, весьма неприглядную на вид.
Беспроводная связь помогла многократно улучшить шумоподавление в наушниках
Новая беспроводная связь объединит небеса и подводный мир
Подлодкам и самолетам трудно связаться другом с другом, когда они находятся каждый в своей среде. Над водой для связи используются радиоволны, однако они глушатся жидкостью, в которой куда более эффективны сонары и прочие акустические системы. В Массачусетском Технологическом Институте придумали интерфейс, который…
Церковь Англии выпустила пакет религиозных навыков для Alexa
Научно-технический прогресс всегда противопоставлялся вере в божественную волю, но если некто хочет завоевать умы и сердца людей, ему нужно говорить с ними на одном языке. Например, голосом домашнего робота Alexa, специально для которого Англиканская церковь недавно выпустила крупный пакет навыков. Разумеется, все они…
Ультразвуковой файрвол SoniControl защитит смартфон от слежки
Команда ученых-революционеров из австрийского университета Святого Пельтена выложила для всеобщего доступа свою разработку SoniControl. Это аналог файрвола для работы с малоизвестным каналом связи между смартфонами – ультразвуковыми метками.
Новый интерфейс позволит человеку общаться с компьютером асолютно бесшумно
В XXI веке технология субвокализации переживает возрождение – группа ученых из MIT под руководством Арнава Капура разрабатывает гарнитуру для управления компьютером без участия голоса. Им удалось почти полностью исключить акустическую составляющую при передаче слов от человека к машине и наоборот. Это не надстройка…
Крошечный Bluetooth-ресивер превратит любые наушники в беспроводные
Все больше владельцев мобильных устройств предпочитают беспроводные наушники проводным. И тут возникает вопрос: что делать с устаревшими аксессуарами? Жалко их выбрасывать, особенно, когда речь идет о качественном изделии.
Воздушные шары Google обеспечат разрушенное Пуэрто Рико доступом в Интернет
Новая беспроводная система передает энергию и данные для гаджетов одновременно
К беспроводным системам передачи данных (Wi-Fi, Bluetooth) мы уже давно привыкли. Постепенно совершенствуются и технологии беспроводной зарядки. Однако в рамках единого устройства они по-прежнему функционируют отдельно друг от друга. Исследователи из Университета Дьюка (Северная Каролина) и Disney Research решили…
Новая технология Wi-Fi потребляет в 10000 раз меньше энергии
Команда инженеров из Университета Вашингтона разработала новую технологию передачи Wi-Fi сигнала, которая потребляет в 10000 раз меньше энергии, чем привычные методы. Это изобретение многократно продлевает жизнь батарей мобильных гаджетов и может использоваться с любыми из существующих роутеров и смартфонов.
В рамках традиционной недели достижений современных технологий в Лондоне были показаны новые платежные системы, основанные на биометрических характеристиках.
Во Флориде прошли гонки дронов, управляемых силой мысли
В конце прошлой недели в спортзале Университета штата Флорида состоялись необычные гонки, в которых участвовали 16 беспилотников, управляемых силой мысли. Один из организаторов соревнований — Intel обещает, что они станут регулярными.
Ученые проверили возможность подключения тела человека к беспроводной сети
Группа американских ученых Университета штата Иллинойс во главе с Эндрю Сингером показала в лабораторных условиях, что беспроводные сигналы могут проникать через куски мяса. Мощность сигналов и скорость 35 Мбит оказались вполне достаточными для просмотра видео сервиса Netflix.
Как будет выглядеть мир с технологиями 5G
Как утверждают эксперты, уже к концу нынешнего десятилетия в нашу жизнь уверенно войдут технологии 5G. Что это означает для нас? Пожалуй, первыми почувствуют ее преимущества миллионы владельцев смартфонов, поскольку соединение станет более быстрым. Но это лишь крошечная верхушка айсберга огромных возможностей, которые…
Российские ученые разработали новую технологию беспроводной передачи энергии
Санкт-Петербургские ученые продемонстрировали технологию эффективной беспроводной передачи энергии. В качестве эксперимента им удалось зажечь светодиодную лампу, пока что на расстоянии в паре десятков сантиметров.
Технологию Li-Fi протестировали в реальных условиях
Предполагаемая скорость доступа в интернет с введением нового метода доставки данных Li-Fi составит 1 гигабит в секунду, что в 100 раз быстрее привычного Wi-Fi. В Li-Fi используется видимый волновой спектр в отличии от радиоволн. Для его использования необходим источник света в виде светодиодной лампы, подключенной к…
Акустический луч, способный поднимать предметы, стал реальностью
Наверняка многим запомнился звуковой луч из сериала Star Trek, с помощью которого члены экипажа звездолета Enterprise осуществляли манипуляции в пространстве с различными объектами.
Freevolt позволит использовать окружающие радиоволны в качестве источника энергии
Хорошо известно, что пространство вокруг нас каждое мгновение пронизывают тысячи различных электромагнитных волн, исходящих от окружающих нас электронных устройств. Современные технологии позволяют преобразовывать эту радиочастотную энергию в электрическую.
Разработана революционная антенна, преобразующая свет в постоянный ток
Выпрямляющие антенны или ректенны были разработаны более 40 лет назад и использовались для перехвата так называемых паразитных излучений, которые затем преобразовывались в электрическую энергию. Однако в виду слабой эффективности от них пришлось отказаться. Все изменилось с появлением углеродных нанотрубок.
В новой военной радиостанции кости черепа солдата выполняют роль антенны
Компания BAE Systems разработала технологию, позволяющую использовать кости черепа солдата в качестве приемо-передающей антенны. При ее разработке была использована природная способность человеческого организма ретранслировать звуковые колебания через кости непосредственно к внутреннему уху через специальный шлем.
Samsung представила монитор со встроенной беспроводной зарядкой для смартфонов
Компания Samsung продемонстрировала серию новых мониторов, позволяющих заряжать мобильные устройства через технологию беспроводной зарядки Qi. Зарядная станция, занимающая круглую область в основании монитора, позволит восполнять заряд аккумуляторов совместимых со стандартом смартфонов, например, Galaxy S6 или Nexus…
Ноу-хау краснодарских изобретателей: направленный луч вместо зарядного устройства
В семействе беспроводных зарядных устройств многообещающее пополнение. Группа изобретателей из Краснодара разработала установку, генерирующую специальный луч, с помощью которого можно подзаряжать мобильные телефоны. Кроме того, без ведома хозяина мобильника установка производит поиск его аккумуляторной батареи и…
Японские ученые передали энергию по воздуху на 55 метров
Японским ученым из исследовательского центра JAXA удалось передать энергию беспроводным способом на расстояние в 55 метров. Как считают исследователи, это первый шаг на пути к получению солнечной энергии из космоса для ее применения на Земле.
В Петербургском Политехе разработан беспроводной термодатчик для двигателей
По свидетельству специалистов, в современном автомобиле находится свыше 4000 различных проводов. Что уж говорить про крупный магистральный авиалайнер, где их более 32000. Такое обилие, увы, пока необходимо, но в дальнейшем внедрение новых технологий обещает снизить их количество до минимума.
Теория Николы Теслы про беспроводную передачу энергии возрождается
Никола Тесла был одним из самых великих провидцев начала 20 века. Его вклад в разработку энергосистем переменного тока сложно недооценить — мы используем их и по сей день. Однако еще одна цель Теслы заключалась в поиске способа передачи электрической энергии без проводов. В его планах было строительство огромной…
Немного легкой футурологии в статье о перспективных инновациях в области технологий беспроводной связи.
Содержание
Введение
Тем не менее, мы рискнем и назовем несколько существующих уже сегодня технологий, которые могут стать основой цифрового будущего через какой-то десяток лет.
Связь пятого поколения
Самый очевидный и прямой путь в развитии беспроводных сетей – это рост скоростей подключения. Работа над 5G – новым стандартом связи началась практически сразу после выхода 4G на мировой рынок. Вопрос о частотном диапазоне и характеристиках такой сети окончательно не решен, а подробности корпорации держат в тайне, но чья бы разработка не легла в его основу, новый стандарт обещает увеличение емкости сети, и скорости подключения, превосходящие выделенную кабельную линию. В полных помех условиях загруженных городских сетей речь идет приблизительно о паре-тройке гигабит в секунду для каждого из сотен тысяч абонентов.
Какой толчок это даст стримминговым технологиям, облачным вычислениям и персональным файловым хранилищам, трудно вообразить.
Преимущества очевидны не только будущим пользователям. Той компании, которой первой удастся развернуть работающую 5G сеть, достанутся все сливки с этого пирога. В погоне за лидерством сотни инвесторов вкладывают в 5G колоссальные финансовые ресурсы, так что долго ждать не придется. В России тестовый запуск сети нового поколения приурочен к началу Чемпионата мира по футболу в 2018 году. Такую амбициозную задачу одновременно взяли на себя с одной стороны компании Huawei и МегаФон, а с другой МТС и Ericsson.
Project Loon и интернет с беспилотников
Более трех лет Google работает над Project Loon — масштабным планом по запуску сотен 4G LTE и Wi-Fi ретрансляторов в стратосферу над удаленными уголками планеты. Передатчики размещаются на высотных аэростатах и месяцами дрейфуют под действием воздушных течений, обеспечивая огромную площадь покрытия. Если ранее речь шла о 80 километрах от ближайшей наземной станции, то теперь специалистам google удалось увеличить радиус действия группировки шаров до 800 км.
Испытания проводились над Новой Зеландией, Калифорнией, Австралией, Бразилией, Южной Африкой, и хотя без происшествий не обошлось, они были признаны успешными. Более того, коммерческий запуск Project Loon состоится со дня на день. В 2015 году правительство Шри-Ланки подписало все необходимые бумаги, и над территорией страны вскоре развернется единая беспроводная сеть.
В свою очередь Facebook вынашивает план по превращению в интернет провайдера будущего, путем запуска гигантских беспилотников. Размах крыльев каждой такой машины достигает 43 метров, а вес благодаря пластику и углеводородному волокну снижен до минимума. Автономность дронов планируется обеспечить при помощи солнечных батарей.
Присматриваются к возможности построить в прямом смысле этого слова заоблачную сетевую инфраструктуру и компьютерные пираты. Команда небезызвестного сайта The Pirate Bay в 2012 уже заявляла о том, что рассматривает возможность размещения своих серверов на беспилотных летательных аппаратах, курсирующих над нейтральными водами. Закрыть размещенный на такой площадке сайт при всем желании было бы очень непростой задачей.
Facebook исследует возможность передачи данных со своих беспилотников при помощи инфракрасных трансмиттеров, использующих атмосферную оптическую линию связи (Free Space Optics), но учитывая такие ее недостатки, как необходимость чрезвычайно точного нацеливания и зависимость от атмосферных условий, более перспективной представляется другая технология.
Вне стен лабораторий Li-Fi лампы уже начали появляться в эстонских офисах, а в Мексике, с начала этого года Sisoft продает все необходимое для домашнего использования этой технологии. Более того, упоминание Li-Fi обнаружилось в исходном коде обновления iOS. А с тем, что Apple давно задает моду на инновации в сегменте мобильной электроники, мало кто станет спорить.
Hyperboria
Но и этими направлениями перспективы не исчерпываются. Пока компании приглядываются к новым технологиям и протоколам передачи данных, энтузиасты от кибер-анархизма проектируют отказоустойчивые распределенные сети будущего.По их мнению, традиционная архитектура клиент-сервер уходит в прошлое, а интернету не будут нужны ни провода, ни контролирующие инстанции. На данный момент самым перспективным воплощением этой мечты является Hyperboria — шифрованная, децентрализованная сеть, базирующаяся на протоколе Cjdns.
Основное и принципиальное ее отличие от интернета — mesh архитектура. Здесь от серверов отказались в пользу соединений между клиентами, причем связь устанавливается между роутерами напрямую, через перекрывающиеся зоны покрытия Fi-fi. Островки виртуальной свободы, разбросанные по сотням городов по всему миру, пока связываются между собой по традиционным каналам, создавая оверлейную сеть на подобие Tor или I2P. Уже сейчас ее карта впечатляет сложностью и числом связей, но с увеличением плотности покрытия и новыми технологиями связи Hyperboria станет полностью независимой от традиционных провайдеров альтернативой интернету. Если на настройку клиента Hyperboria нет ни сил, ни времени (все-таки этот процесс достаточно сложен), а попробовать в действии mesh связь хочется, попробуйте скачать на на Трешбоксе децентрализованный мессенджер FireChat.
Интернет вещей и сенсорные сети
Прочитав все это легко представить опутанный беспроводными сетями мир будущего, в котором, наконец, реальностью станут сенсорные сети и интернет вещей. Нас ждет огромное количество автоматических устройств, призванных упростить повседневную жизнь. От приезжающих по первому зову самоуправляемых автомобилей и умных домов, самостоятельно регулирующих свое энергопотребление, климат, свет, заказывающих продукты и готовящих для вас кофе, и до сотен рассеянных повсюду датчиков, следящих за состоянием мостов, температурой и чистотой воздуха, пожарами и соблюдением правил парковки.
Первые такие приборы уже можно купить, но главное — общая для них всех экосистема, появится совсем скоро. Будет ли это некая редакция Windows, Brillo OS от Google, или что-то еще не анонсированное, уже неважно — будущее наступает, и мы должны быть к нему готовы.
Заключение
5G, Li-fi, Project Loon и беспилотники Facebook, mesh-сети и интернет вещей — все эти тренды ведут к тому, что граница между миром реальным и виртуальным окончательно теряет четкость.
Читайте также: