Je prihodnost brezžična? Vsekakor!

Posted on 09/04/2013

0


Število mobilnih naprav strmo narašča. Kaj si želi povprečni uporabnik pametnega telefona ali tablice? Hitro odzivnost naprave. In pa hitro povezavo v svet. Predvsem pa nobenih kablov.

V sodobnem dinamičnem svetu so postali osebni računalnik, pametne prenosne naprave, viri iz lokalnega računalniškega omrežja in dostop do interneta nepogrešljivi. Današnje pametne naprave pa imajo tako ali tako le možnost brezžične povezave. Poleg tega se človek v svojem delovnem okolju mnogokrat znajde v situaciji, ko bi potreboval povezavo do lokalnega računalniškega omrežja ali do interneta, vendar se v tistem trenutku ne nahaja na svojem delovnem mestu, kjer ima fizični priključek za dostop do računalniškega omrežja (sestanki v sejnih sobah, predavalnice, drugo delovno mesto, kongresne dvorane, razstavni prostori ipd.). Prav tako kot zaposleni v podjetju potrebujejo tudi gostje v podjetju dostop do želenih virov. Eden od bolj pogostih razlogov za uvedbo brezžičnih omrežij je možnost enostavnega in varnega dostopa do interneta za goste v podjetju. Obiskovalec na tak način ne potrebuje kabla za povezovanje v omrežje in to poenostavi tudi poslovni proces. Seveda so poleg poslovnih potreb tudi osebne potrebe. Prebiranje zasebne elektronske pošte, iskanje določenih informacij ali prenos iger in aplikacij. Seveda ne moremo iti mimo socialnih omrežij, ki so predvsem potreba današnjih mladostnikov in čedalje bolj tudi javnih osebnosti. Zdi se, da razmaha brezžičnega povezovanja, ki ga doživljamo danes, nič ne more ustaviti. Uporabniki zahtevamo vse večjo mobilnost in hkrati vse višje hitrosti povezovanja. To sta obenem poglavitni gonilni sili razvoja brezžičnih rešitev in nič ne kaže, da bi se trend v kratkem ustavil, napovedi so ravno nasprotne. Brezžična lokalna omrežja (ang. Wireless LAN) se običajno uporablja kot dopolnitev klasičnim lokalnim (LAN) omrežjem. Glavni elementi brezžičnih lokalnih računalniških omrežij so dostopovne točke (ang. Access point). WLAN za komunikacijo med napravami v omejenem področju izkorišča tehnologijo spread-spectrum na osnovi radijskih valov. To omogoča uporabnikom, da so kljub premikanju znotraj območja pokritosti povezave še vedno povezani v omrežje.

Slika 1: Brezžično omrežje in njegova uporaba.

Slika 1: Brezžično omrežje in njegova uporaba.

 

Do standardizacije, ki naj bi poskrbela za združljivost brezžičnih omrežij in naprav različnih

proizvajalcev, je prišlo šele leta 1997. Takrat je inštitut IEEE objavil prvi standard WLAN. Standard se je imenoval 802.11 in je bil zelo počasen v primerjavi z ožičenimi omrežji. Omogočal je povezovanje v brezžično omrežje z maksimalno hitrostjo 2 Mbit/s. Standard 802.11 je deloval pri frekvenci 2,4 GHz, še vedno pa so ga pestili problemi z združljivostjo, saj so bile rešitve različnih podjetij med sabo nezdružljive. Standard 802.11b, imenovan WiFi (ang. Wireless Fidelity), deluje prav tako pri 2,4 GHz ter omogoča hitrost prenosa do 11 Mbit/s. Na začetku so se tudi pri standardu 802.11b pojavljale velike težave z združljivostjo različnih proizvajalcev omrežne opreme, nato pa so se proizvajalci dogovorili za medsebojno preizkušanje združljivosti izdelkov. Izdelke, ki so prestali preizkus, so označili z napisom »WiFi Certified«. Danes je tovrstno označevanje odveč, saj so vsi izdelki združljivi med seboj. Skoraj istočasno kot 802.11b je bil predstavljen tudi standard 802.11a, ki omogoča povezovanje do 54 Mbit/s, kar je njegova poglavitna prednost. Standard 802.11a deluje pri 5 GHz, tako da ni združljiv s standardom 802.11b, ki deluje pri 2,4 GHz. Trenutno najbolj razširjeni standard 802.11g se je pojavil že leta 2003 in je bil razvit iz potrebe po višjih hitrostih, kot jih je omogočal standard 802.11b, in je tudi združljiv s prejšnjimi standardi. Standard 802.11g deluje s hitrostjo 54Mbit/s v frekvenčnem področju 2,4 GHz. Razvoj brezžične tehnologije Wi-Fi je šel naprej, tako je od leta 2009 na voljo standard 802.11n, ki uporablja tehnologijo MIMO (Multiple Input, Multiple Output) – to je več oddajnih in sprejemnih anten ter napredni proces oddajanja in sprejemanja signala, kar zagotavlja večje pokrivanje – domet. Konec leta 2012 pa je bil sprejet novi standard in še višje hitrosti prenosa. Govorimo o standardu 802.11ac, ki deluje v frekvenčnem področju 5 GHz in prinaša hitrosti, višje od 1 Gbit/s.

BREZŽIČNE REŠITVE

Poleg dostopa do interneta brezžična infrastruktura predstavlja osnovo tudi za druge tipe storitev in s tem posledično širšo prisotnost brezžičnih omrežij: IP telefonija z uporabo brezžične povezave na končnih napravah, uporabo namenskih terminalnih naprav, npr. čitalcev črtne kode, čitalcev RFID ali lokacijske storitve (kot so iskanje določenih naprav in informacija o njihovi lokaciji) ali pa katero drugo storitev, ki uporablja brezžično povezljivost. Čeprav je tehnologija prisotna že vrsto let ter uporabnikom prinaša mnogo poslovnih koristi, ima veliko podjetij ter organizacij pred uvedbo brezžičnega omrežja še vedno pomisleke. Dvomi so največkrat povezani z varnostjo brezžičnega omrežja. Vendar je skrb pri sodobnih brezžičnih omrežjih odveč. Sodobna brezžična omrežja WiFi so grajena po načelu enotnega večstoritvenega omrežja, kjer vse dostopovne točke delujejo kot enoten sistem. To nudi bistveno večjo prilagodljivost, robustnost ter varnost omrežja. Enotno omrežje se namreč dinamično odziva na morebitne izpade, motnje ali potencialne napade in se samodejno prilagodi na te pogoje. Ena ključnih prednosti takega sistema je, da se uporabniki ne srečujejo z morebitnimi interferencami z mikrovalovnimi pečicami, brezžičnimi telefoni in ostalimi napravami, ki uporabljajo frekvenčni pas 2,4 GHz. Za uvedbo opisane rešitve so ključni elementi krmilnik (ang. Kontroller) brezžičnih omrežij in dostopovne točke, ki se povežejo s krmilnikom. Krmilnik poleg upravljanja s parametri dostopovnih točk upravlja tudi s parametri overjanja uporabnikov in zagotavlja delovanje brezžičnega omrežja in varnost le tega. Poleg tega pa sodobna brezžična omrežja omogočajo odkrivanje nelegalnih (tujih) dostopovnih točk, ki niso del lokalnega brezžičnega omrežja ali pa so nelegalno vključena v omrežje in s tem opozorijo skrbnika omrežja o možni ogroženosti njihovega omrežja. Tako tehnični razvoj rešitev in sodobni varnostni mehanizmi (šifriranje radijske povezave, uporaba certifikatov in ključev) omogočajo izgradnjo varnih brezžičnih omrežij.

Slika 2: Uporaba brezžičnih rešitev.

Slika 2: Uporaba brezžičnih rešitev.

 

Sodobna in varna infrastruktura danes zagotavlja brezhibno delovanje brezžičnih rešitev in odpira vrata novim storitvam in tehnologijam. Današnje brezžične rešitve lahko razdelimo v dve veliki skupini. To so notranje brezžične rešitve in zunanje brezžične rešitve. O notranjih brezžičnih rešitvah govorimo, kadar želimo zagotoviti storitev brezžičnega omrežja v zaprtih (notranjih) prostorih. Najpogosteje so to poslovni prostori podjetja, sejne in hotelske sobe, konference in veliki sejmi. V ta sklop rešitev pa lahko prištejemo še skladišča, letališča in proizvodne obrate. Predvsem pri lepo urejenih prostorih (podjetja, hoteli, konference) je pomemben vidik tudi tip dostopovne točke. Za taka okolja je najbolj primerna dostopovna točka z vgrajenimi antenami, ki je tudi vizualno dokaj nemoteča. Po drugi strani je za skladišča in proizvodne hale bolj primerna dostopovna točka z zunanjimi antenami predvsem zaradi večje izbire anten in prilagoditve radijskega signala glede na lastnosti objekta. Poleg notranjih brezžičnih rešitev pa poznamo tudi zunanje brezžične rešitve. Pri teh rešitvah gre za zagotavljanje storitve brezžičnega omrežja v zunanjih (odprtih) okoljih. Poleg varnosti (ki je tukaj še bolj pomembna zaradi dostopnosti storitve) so pomembni dejavniki tudi obseg radijske pokritosti, vremenske razmere in možnosti same fizične namestitve dostopovne točke. Omenjene rešitve se lahko implementira v mestnih središčih, turističnih kampih, zabaviščnih parkih in študentskih naseljih. Za implementacijo takih rešitev se uporablja posebna tehnologija (tako imenovana ”Mesh”) in prav za to posebej namenjene dostopovne točke. S tehnologijo ”Mesh” lahko dostopovne točke med seboj povežemo tudi brezžično. Dostopovne točke ”Mesh” druga z drugo neposredno komunicirajo preko brezžične tehnologije in poiščejo najboljšo pot do ožičenega dela omrežja. Tudi v slovenski prestolnici je pred kratkim zaživelo brezžično omrežje, ki temelji na tehnologiji ”Mesh” in se bo širilo na področje celotnega mesta. Tako je za pričakovati, da bo Ljubljana v tem pogledu zagotovo dobila posnemovalce po Evropi. Treba je vedeti, da se mesta potegujejo za pozornost, vlagatelje in turiste. Prav tako se tudi podjetja in organizacije potegujejo za poslovno pozornost in nove načine ponujanja storitev. Brezžično omrežje je lahko priložnost za številna lokalna podjetja, da na njem zgradijo in ponudijo svoje storitve, najprej lokalno, pozneje pa tudi v širši regiji. Tako je denimo že danes možno, da na mobilno napravo, ki ima vključeno brezžično povezavo, dobimo reklamno obvestilo, ne da bi se sploh povezali na brezžično omrežje. Storitev temelji na standardu 802.11u, mora pa ga podpirati tudi končna naprava. Še en primer poslovne storitve brezžičnega omrežja so lahko trgovski centri. Uporabnika, ki ima mobilno napravo z vključenim brezžičnim omrežjem, ob vstopu v trgovino ali trgovski center pričaka odprto brezžično omrežje. Ko se poveže na to omrežje, dobi obvestila o izdelkih, ki jih najpogosteje kupuje, in to glede na profil kupca in na kategorijo izdelkov (na primer če je kupec moški, srednjih let in je ljubitelj rdečega vina visokega kakovostnega razreda, dobi obvestilo, katera rdeča vina iz višjega cenovnega razreda so na ta dan v akciji). Seveda so take in podobne marketinške vsebine možne v različnih panogah.

BREZŽIČNA PRIHODNOST?

Kaj pa brezžične rešitve prihodnosti? Povprečni človek ima danes vsaj dve napravi, povezani z omrežjem, do leta 2015 naj bi to število naraslo na sedem, kar bo na svetovni ravni pomenilo 25 milijard brezžično povezanih naprav. Napovedi pravijo, da bo do leta 2020 v splet in med seboj povezanih kar 50 milijard naprav. Ob teh napovedih pa ne moremo mimo izraza ”internet stvari” (ang. Internet of things). Internet stvari (slika 3 prikazuje internet stvari) bo v prihodnosti predmetom za vsakdanjo rabo, kot so telefoni, avtomobili, gospodinjski aparati, oblačila in celo hrana, s pametnimi čipi omogočal brezžično povezavo z omrežjem ter zbiranje in izmenjavo podatkov. Kot primer lahko navedemo uporabo v medicini, kjer lahko z brezžičnim oddajnikom opremljene aparate ali ostalo medicinsko opremo v trenutku lociramo ali pa se skrbniku ustanove takoj pošlje alarm, ko oprema ni več znotraj določenega območja. Na Nizozemskem kmetje poskusno spremljajo zdravje živali in njihovo gibanje z uporabo senzorjev (v povprečju vsaka žival generira približno 200 MB informacij). To pomeni, da bo brezžična tehnologija v prihodnosti omogočala med seboj povezanih veliko vsakdanjih stvari. Je prihodnost brezžična? Vsekakor.

Slika 3: Internet stvari.

Slika 3: Internet stvari.

Zlatko Marić

Posted in: InfoSRC 72