Управление и настройка Wi-Fi в своем доме

1.4. Перспективы технологии Wi-Fi на разных уровнях

На промышленном уровне суперсовременные технологии Wi-Fi предлагаются пока ограниченным числом поставщиков. Так, несколько лет назад компания Siemens Automation & Drives предложила Wi-Fi-решения для своих контроллеров SIMATIC в соответствии со стандартом IEEE 802.11g в свободном ISM-диапазоне 2,4 ГГц, обеспечивающем максимальную скорость передачи 54 Мбит/с. Данные технологии применяются для управления движущимися объектами и в складской логистике, а также в тех случаях, когда по какой-либо причине невозможно прокладывать проводные сети Ethernet. Использование Wi-Fi-устройств на предприятиях обусловлено высокой помехоустойчивостью, что делает их применимыми на предприятиях со множеством металлических конструкций. Wi-Fi электронные устройства не создают существенных помех для узкополосных радиосигналов. Технология находит широкое применение на удаленном или опасном производстве, там, где нахождение оперативного персонала связано с повышенной опасностью или вовсе затруднительно. К примеру, для задач телеметрии на нефтегазодобывающих предприятиях, а также для контроля за перемещением персонала и транспортных средств в шахтах и рудниках, для определения нахождения персонала в аварийных ситуациях.

Рис. 1.1. Организации сети Wi-Fi

На рис. 1.1 представлена иллюстрации организации сети Wi-Fi.

1.5. Взаимодействие сетей Wi-Fi и сотовой связи

Теоретически и перспективно Wi-Fi и подобные ему технологии со временем могут заменить сотовые сети, такие как GSM. Препятствиями для такого развития событий в ближайшем будущем являются отсутствие глобального роуминга, ограниченность частотного диапазона и сильно ограниченный радиус действия Wi-Fi. Более правильным выглядит сравнение сотовых сетей с другими стандартами беспроводных сетей, таких как UMTS, CDMA или WiMAX. Тем не менее уже сегодня Wi-Fi пригоден для использования VoIP в корпоративных сетях или в среде SOHO. Первые образцы оборудования появились еще в начале 2000-х, они серийно вышли на широкий рынок в 2005 году. Тогда такие компании, как Zyxel, UT Starcomm, Samsung, Hitachi, и многие другие представили на рынок VoIP WiFi-телефоны по «разумным» ценам. В те далекие годы ADSL ISP-провайдеры начали предоставлять услуги VoIP своим клиентам (ISP XS4All). Когда звонки с помощью VoIP стали очень дешёвыми, а зачастую вообще бесплатными, провайдеры, способные предоставлять услуги VoIP, получили возможность открыть новый рынок – услуг VoIP. Телефоны GSM с интегрированной поддержкой возможностей Wi-Fi и VoIP стали выводиться на рынок, и потенциально они планировались такими, чтобы заменить проводные телефоны. Но сегодня непосредственное сравнение Wi-Fi и сотовых сетей нецелесообразно по целому ряду причин. Телефоны, использующие только Wi-Fi, имеют очень ограниченный радиус действия, поэтому развертывание таких сетей обходится довольно дорого. И тем не менее развертывание подобных сетей может быть наилучшим решением для локального использования, например в корпоративных сетях. Однако устройства, поддерживающие несколько стандартов, могут занять значительную долю рынка. При наличии в данном конкретном месте покрытия как GSM, так и Wi-Fi, экономически намного более выгодно использовать Wi-Fi, разговаривая посредством сервисов интернет-телефонии. К примеру, программное обеспечение – клиент Skype давно существует в версиях как для смартфонов, так и для КПК.

Всех пользователей Wi-Fi сегодня условно можно разделить на три категории:

• linus – выделяющие бесплатный доступ в Интернет;

• bills – продающие свой частотный диапазон;

• aliens – использующие доступ через bills.

Таким образом, система аналогична пиринговым сервисам. Несмотря на то что FON получает финансовую поддержку от таких компаний, как Google и Skype, лишь со временем можно уточнить, будет ли эта идея действительно работать.

У этого сервиса есть три основные проблемы. Первая заключается в том, что для перехода проекта из начальной стадии в основную требуется больше внимания со стороны общественности и СМИ. Нужно также учитывать тот факт, что предоставление доступа к вашему интернет-каналу другим лицам может быть ограничено вашим договором с интернет-провайдером. Поэтому интернет-провайдеры будут пытаться защитить свои интересы. Так же, скорее всего, поступят звукозаписывающие компании, выступающие против свободного распространения MP3.

Возможные решения по организации беспроводного доступа представлены на рис. 1.2.

Внимание, важно!

По ряду причин в России основное количество точек доступа сообщества FON расположено в Московском регионе. Посему говорить о распространении и какой-либо перспективе развертывания системы по всей стране, полагаю, преждевременно.

Wi-Fi совместим с игровыми консолями и КПК и позволяет вести сетевую игру через любую точку доступа или в режиме точка-точка.

Рис. 1.2. Возможные решения организации беспроводного доступа

Все игровые консоли нового поколения имеют поддержку стандартов Wi-Fi IEEE 802.11g. Пока коммерческие сервисы пытаются использовать существующие бизнес-модели для Wi-Fi, многие группы, сообщества, города и частные лица строят свободные сети Wi-Fi, часто используя общее пиринговое соглашение, для того чтобы сети могли свободно взаимодействовать друг с другом, а также широко используют возможности Wi-Fi в ограниченном пространстве для управления бытовыми приборами в системе «Умный дом», о чем я подробно расскажу в следующих разделах.

Одна из конкретных возможностей – ячеистая сеть. Схема создания ячеистой сети (mesh-network) с использованием оборудования Wi-Fi предполагает следующие уточнения.

OLSR (en) – один из протоколов, используемых для создания свободных сетей. Некоторые сети применяют статическую маршрутизацию, другие полностью полагаются на OSPF. В Израиле разрабатывается протокол WiPeer для создания бесплатных Р2Р-сетей на основе Wi-Fi. Несколько лет назад в Wireless Leiden разработали собственное программное обеспечение для маршрутизации под названием LVrouteD для объединения Wi-Fi-сетей, построенных на полностью беспроводной основе. Бо?льшая часть сетей построена на основе ПО с открытым кодом, или публикуют свою схему под открытой лицензией (превращает любой ноутбук с установленной Mac OS X и WiFi-модулем в открытый узел Wi-Fi-сети). Также следует обратить внимание на netsukuku – разработка всемирной бесплатной mesh-сети.

Внимание, важно!

Любопытно, что во многих странах мира уже обеспечивают свободный доступ к хот-спотам Wi-Fi и доступ к Интернету через Wi-Fi по месту жительства для всех. Такие системы работают и на транспорте. Свободный Wi-Fi можно «получить» на АЗС почти по всему миру, в том числе в России, в кафе, в университетах и некоторых основных школах, в метро, библиотеках и в других местах. Интересную особенность на этот счет я заметил в Финляндии, где в муниципалитетах имеют большое количество свободных хот-спотов Wi-Fi по всей территории страны. «Раздатчик» доступа Wi-Fi находится в здании администрации муниципалитета или в местной библиотеке, а зона его охвата составляет 1,5 км в радиусе. Это реальный пример в коммуне Раутьярви. Разумеется, жители и гости территории ничего не платят за пользование открытым доступом к Интернету, организованным таким образом. Услуга предоставляется за счет муниципалитета. «Минусом» данной и подобного рода организации является незащищенность доступа, то есть шифрование WEP сегодня настолько небезопасно, что его можно признать как вовсе открытый канал связи.

Огромными возможностями подобное решение обладает в части темы нашей книги, когда (рассмотрено в следующих разделах) с помощью развернутой сети Wi-Fi и планшета (КПК) можно осуществить дистанционное управление всем, чем угодно. Предостережения на этот счет также читайте далее.

Почему так происходит? Возможно, в данном случае Wi-Fi-про-вайдеры строят свободные хот-споты Wi-Fi и хот-зоны. Они считают, что свободный Wi-Fi-доступ привлечёт новых клиентов и инвестиции вернутся.

Тем не менее вне зависимости от исходных целей (привлечение клиентов, создание дополнительного удобства или чистый альтруизм) почти повсеместно растет количество бесплатных хот-спотов, где можно получить доступ к наиболее популярной глобальной сети (Интернет) совершенно бесплатно. Это могут быть и крупные транспортные узлы, где подключиться можно самостоятельно в автоматическом режиме, и бары, где для подключения необходимо попросить карточку доступа у персонала, и даже просто территории городского ландшафта, являющиеся местом постоянного скопления людей. Стандартами Wi-Fi не предусмотрено шифрование передаваемых данных в открытых сетях. Это значит, что все данные, которые передаются по открытому беспроводному соединению, могут быть прослушаны злоумышленниками при помощи программ-снифферов. К таким данным могут относиться пары логин/пароль, номера банковских счетов, пластиковых карт, конфиденциальная переписка. Поэтому при использовании бесплатных хот-спотов не следует передавать в Интернет подобные данные.

1.6. Вопросы взаимодействия программного обеспечения ПК и сетей Wi-Fi

Уже давно, примерно с 1998 года, операционные системы (далее -ОС) семейства BSD (FreeBSD, NetBSD, OpenBSD) работают с большинством адаптеров. Драйверы для чипов Atheros, Prism, Harris/Intersil и Aironet (от соответствующих производителей WiFi-устройств) обычно входят в ОС BSD, начиная с версии 03.

Адаптеры производства Apple OS X (прежнее название – Mac OS X) поддерживались изначально с системы Mac OS 9. Примерно 10 лет прошло с тех пор, как все настольные компьютеры и ноутбуки Apple Inc. (и телефоны iPhone, плееры iPod Touch, планшетные компьютеры iPad) штатно оснащаются адаптерами Wi-Fi; сеть WiFi, таким образом, является основным решением Apple для передачи данных и полностью поддерживается OS X. Возможен режим работы адаптера компьютера в качестве точки доступа, что позволяет при необходимости связывать компьютеры Macintosh в беспроводные сети в отсутствие инфраструктуры. Darwin и OS X, несмотря на частичное совпадение с BSD, имеют свою собственную, уникальную реализацию Wi-Fi.

В ОС семейства Microsoft Windows поддержка Wi-Fi обеспечивается в зависимости от версии либо посредством драйверов, качество которых зависит от поставщика, либо средствами самой Windows. Про Microsoft Windows XP, поддерживающую настройку беспроводных устройств, говорить не стану, как про устаревшую. Она включала в себя довольно слабую поддержку, но значительно улучшилась с выходом Service Pack 2, а с выходом Service Pack 3 была добавлена поддержка WPA2. Microsoft Windows Vista содержит улучшенную, по сравнению с Windows XP, поддержку Wi-Fi. Microsoft Windows 7 поддерживает все беспроводные устройства и протоколы шифрования. В ОС Windows 7 есть возможность создавать виртуальные адаптеры Wi-Fi, что теоретически позволило бы подключаться не к одной Wi-Fi-сети, а к нескольким сразу. На практике в Windows 7 поддерживается создание только одного виртуального адаптера, при условии написания специальных драйверов, а это может быть полезно при использовании компьютера в локальной Wi-Fi-сети и одновременно в Wi-Fi-сети, подключенной к Интернету.

1.7. Регистрация оборудования: нужна ли она?

В России легитимное использование Wi-Fi регулируется правилами и требованиями, выработанными Роскомнадзором. В соответствии с решениями Государственной комиссии по радиочастотам (ГКРЧ) от 7 мая 2007 г. № 07-20-03-001 «О выделении полос радиочастот устройствам малого радиуса действия» и от 20 декабря 2011 г. № 11-13-07-1 использование Wi-Fi без получения частного разрешения на использование частот возможно для организации сети внутри зданий, закрытых складских помещений и производственных территорий в полосах 2400-2483,5 МГц (стандарты 802.11b и 802.11g; каналы 1-13) и 5150-5350 МГц (802.11a и 802.11n; каналы 34-64). Для легального использования внеофисной беспроводной сети Wi-Fi (к примеру, для радиоканала между двумя соседними домами) необходимо получение разрешения на использование частот (как в полосе 2,4 ГГц, так и 5 ГГц) на основании заключения экспертизы о возможности использования заявленных РЭС и их электромагнитной совместимости (ЭМС) с действующими и планируемыми для использования РЭС.

Радиоэлектронные средства подлежат регистрации в Роскомнад-зоре в соответствии с установленным порядком, см. постановление № 539 – порядок регистрации РЭС. В соответствии c постановлением Правительства Российской Федерации от 13 октября 2011 г. № 837 «О внесении изменений в Постановление Правительства Российской Федерации от 12 октября 2004 г. № 539» не подлежат регистрации, в частности (из пп. 13, 23, 24 приложения):

• пользовательское (оконечное) оборудование передающее, включающее в себя приемное устройство, малого радиуса действия стандартов IEEE 802.11, IEEE 802.11.b, IEEE 802.11.g, IEEE 802.11.n (Wi-Fi), работающее в полосе радиочастот 2400-2483,5 МГц, с допустимой мощностью излучения передатчика не более 100 мВт, в том числе встроенное либо входящее в состав других устройств;

• пользовательское (оконечное) оборудование передающее, включающее в себя приемное устройство, малого радиуса действия стандартов IEEE 802.11а, IEEE 802.11.n (Wi-Fi), работающее в полосах радиочастот 5150-5350 МГц и 5650-6425 МГц, с допустимой мощностью излучения передатчика не более 100 мВт, в том числе встроенное либо входящее в состав других устройств;