"Быстрый и свободный"

Автор: Фролов Сергей
Источник: Интеллектуальное здание, 2005 год.

Главное достоинство беспроводных технологий в области связи состоит в мобильности, т.е. способности не зависеть от кабельной инфраструктуры. Сегодня трудно представить современного человека без сотового телефона, этот миниатюрный помощник позволяет нам почти всегда и везде в буквальном смысле "быть на связи". Такой возможностью пока не располагает "человек с компьютером". Если вы хотите получить по электронной почте важный документ или посетить Web-ресурс, то, как правило, в своих действиях ограничены определенными рамками: скорее всего, "привязаны" к месту, где есть розетка Ethernet или локальная беспроводная компьютерная сеть Wi-Fi.

Не выходя из сети

В то же время технология Wi-Fi или, как ее еще называют, RadioEthernet уже позволяет владельцам ноутбуков перемещаться на небольшие расстояния внутри помещений, не теряя высокоскоростной связи с Интернетом или с локальной компьютерной сетью. Технология RadioEthernet появилась сравнительно недавно: в конце 80-х годов прошлого века. Несмотря на ее очевидные достоинства, высокая цена на оборудование и несовместимость протоколов передачи данных оборудования различных производителей сдерживали развитие инновации. Поэтому в 1997 году был разработан базовый стандарт IEEE 802.11 – его договорились придерживаться все производители оборудования для беспроводных компьютерных сетей. На сегодняшний день самой распространенной спецификацией этого стандарта является IEEE 802.11b. В 1999 году была образована некоммерческая организация Wireless Ethernet Compatibility Alliance (WECA), которая проводит независимое тестирование устройств беспроводной связи разных производителей на соответствие спецификации IEEE 802.11b.

В России до начала 21 века технологию RadioEthernet брали на вооружение в основном Интернет-провайдеры - для построения сетей передачи данных масштаба города или района. В этом отличие отечественного подхода к решению проблемы от зарубежного. Специалистами в других странах технология изначально применялась только для работы внутри помещений. С целью увеличения дальности связи российскими инженерами были разработаны мощные усилители и антенны. В результате подключение абонента к Интернету выделенной скоростной линией связи стало реальным на расстояниях до 20 километров. Радиосеть проникла туда, куда нет возможности проложить кабель. На базе оборудования RadioEthernet российские Интернет-провайдеры подключают абонента к сети связи в кратчайший срок: от нескольких часов до нескольких дней. По сравнению с темпами подключения традиционными способами по медным проводам или оптическим линиям это – мгновения! Правда, стоимость оборудования до последнего времени была высока, и данной услугой пользовались чаще всего средние и крупные предприятия.

По соседству с хот-спотом

Принятие единого стандарта дало мощный толчок для широкого внедрения беспроводных технологий во всем мире и в нашей стране. Оборудование RadioEthernet стало значительно доступнее по цене за счет массового производства недорогих чипов. Это оборудование, более дешевое, чем ранее, и притом стандартизированное, получило название Wi-Fi . Подобные модули сейчас встраиваются в ноутбуки, карманные компьютеры и сотовые телефоны. В аэропортах, гостиницах, ресторанах и других местах устанавливаются коммерческие точки доступа в Интернет, так называемые хот-споты. Здесь любой человек, имеющий компьютер со встроенным Wi-Fi-адаптером, имеет возможность подключиться к сети Интернет и свободно перемещаться в пределах зоны действия точки доступа.

Технология Wi-Fi удобна не только для организации коммерческого доступа в Интернет в публичных местах, но и для создания частной компьютерной сети в бизнес-центре или жилом доме - с выходом или без выхода в Интернет. Зачастую к этому варианту связи прибегают тогда, когда ремонт в помещении уже завершен и прокладка дополнительных кабелей невозможна или нежелательна.

Сеть Wi-Fi в здании несложно соединить с интеллектуальными системами управления домом. Для многих подобных устройств радиоканал способен стать такой же средой передачи информации, как медный провод или оптоволокно. В то же время наличие беспроводной сети передачи данных несомненно увеличит потребительские качества интеллектуального здания.

Без проводов

Например, сенсорная панель, которая обычно размещена стационарно в какой- нибудь части здания, и служит для управления всеми системами автоматики и жизнеобеспечения, может быть представлена в виде карманного компьютера с модулем Wi-Fi. Управлять домом предлагается с помощью удобного графического интерфейса отовсюду, где принимается сигнал точки радиодоступа. Предусмотрена также функция вывода изображения с камер видеонаблюдения на карманный компьютер. Да и сами камеры в состоянии работать без проводов: как внутри дома, так и снаружи. Помимо этого такой терминал способен с успехом заменить пульт дистанционного управления домашним кинотеатром или стать IP-телефоном.

Важнейшим достоинством беспроводного компьютерного терминала управления интеллектуальным зданием является то, что его можно использовать вне здания. Управления всеми системами осуществляется удаленно через Интернет из квартиры, офиса или через любую публичную точку доступа.

Конфигурация частной компьютерной сети в бизнес-центре или жилом доме во многом сходна с упоминавшимися выше хот-спотами. Если зона ее покрытия включает в себя много разных помещений (возможно, и на разных этажах), то необходимо тщательно выбирать места установки радиооборудования (точек доступа). Это напоминает структуру небольшой сотовой телефонной радиосети. Задача планирования сети и размещения оборудования рискует оказаться достаточно сложной. В этом случае работу по строительству и наладке беспроводной сети логично будет поручить профессионалам, которые специализируются на подобных услугах.

Особое внимание следует уделить сетевой безопасности. Основные ее принципы в компьютерных радиосетях сходны с теми, что применяются в проводных сетях Ethernet. Одновременно существуют специфические механизмы защиты передачи данных в сетях Wi-Fi, которые постоянно совершенствуются параллельно с выходом новых спецификаций к стандарту IEEE 802.11.

Несколько сотен активных пользователей одновременно

Одним из интересных примеров хот-спота Wi-Fi в большом здании служит разветвленная сеть, построенная компанией КРЕДО-ТЕЛЕКОМ для Форума Intel для разработчиков (IDF), проходившего в Москве 19–20 октября 2004 года. Компания Intel ведет разработку комплекта чипов Wi-MAX, которые должны обеспечить пользователей беспроводных компьютерных сетей высокой скоростью и мобильностью, в том числе в условиях отсутствия прямой видимости между точкой радиодоступа и компьютером пользователя. Это позволит, например, гарантировать полную взаимосвязь всех систем интеллектуального здания, а также даст возможность произвольно, в любое время, менять конфигурацию и добавлять новые компоненты интеллектуальной системы в считанные минуты и не прокладывая новых кабелей.

Сеть Wi-Fi на форуме Intel обеспечила возможность гостям и участникам выставки получить бесплатный широкополосный доступ в Интернет в 14-ти больших помещениях общей площадью несколько тысяч квадратных метров, включая конференц-зал на три тысячи мест, пресс-центр и Интернет-кафе. В течение трех дней в здании Президиума Российской Академии наук было установлено 25 точек доступа стандарта IEEE 802.11b на оборудовании Cisco Aironet BR352. Проектировщикам сети пришлось решать сложные задачи по защите и устойчивости ресурса сети, поскольку к одновременно планировалось подключить несколько сотен активных мобильных пользователей.

Сеть была разделена на три публичных и один частный сегменты, которые представляли собой виртуальные сети с собственной IР-адресацией. Подобное действие позволило управлять нагрузкой. В то же время разделение сети на сегменты привело к затрудненениям при обращении некоторых пользователей к услугам роуминга. В публичных сегментах сети задача защиты решалась методом трансляции адресов (NAT). Частный сегмент использовался компанией Intel, в нем применялось шифрование передачи данных.

Беспроводная компьютерная сеть, простая или сегментированная, может быть частью интеллектуального здания. Размеры здания и количество пользователей сети определяют ее конфигурацию. В частном коттедже может быть установлена только одна точка радиодоступа. В большом бизнес-центре сеть может включать в себя десятки радиоустройств, коммутаторы различного уровня. Отдельные сегменты большой сети могут быть связаны друг с другом проводными каналами связи. Большая сеть требует постоянного обслуживания технических специалистов, тогда как в сети, состоящей из одного устройства, постоянное обслуживание не обязательно.