Связываем устройства «по воздуху»

Александр Еремеев

Беспроводная связь постепенно входит и в нашу жизнь, и в наши компьютеры, и в мобильные устройства. Еще недавно инфракрасный порт вызывал искреннее восхищение – надо же! по воздуху, без проводов – мистика; а сейчас это уже обыденность, да еще и устаревшая – многие нос воротят! Теперь у нас новая мода – беспроводные сети, когда стены не помеха и провода под ногами (или руками) не мешают. В массы это пока, правда, все равно продвигается медленно– провода дешевле выходят, но на горизонте уже маячит стремительно материализующийся призрак светлого будущего, когда все устройства в пределах отдельно взятого офиса или квартиры, включая телефоны, компьютеры, телевизоры и микроволновые печи, будут связаны в единую сеть незримыми нитями. Вот об этих самых нитях мы сейчас и поговорим.

IrDA

Для соединения по ИК-порту устройства должны быть в прямой видимости друг от друга (инфракрасный луч испускается в виде 30° конуса) на расстоянии от полного контакта до одного метра. Скорость передачи варьируется от 9600 бит/с до 16 Мбит/с. Популярность этого стандарта связи объяснима – дешевизна и простота в использовании. Не надо никаких проводов: поднес устройства друг к другу, и дело в шляпе, а добавление подобного порта обходится производителю в один доллар.

Преимущества и недостатки этого способа связи очевидны. Главный недостаток – для связи устройства должны находиться в пределах прямой видимости. Кроме того, некоторые виды освещения (например, солнечное) могут помешать связи, ведь используется хоть и невидимый глазу, но световой поток… Следующее ограничение – это дальность связи: одного метра не всегда бывает достаточно. Главное же достоинство – цена – продолжает играть главную роль в расчетах производителей и служить популяризации этого стандарта. Прямая видимость тоже может быть плюсом – этим обеспечивается простейшая физическая защита передаваемой информации: перехватить ее из за всех ограничений ИК-связи достаточно проблематично (разве что попробовать "вписаться" с приемником где-нибудь в пределах 30° конуса) И с третьей стороны, зачастую общение требуется между двумя конкретными устройствами, что с блеском обеспечивает инфракрасная связь.

Цена, небольшое потребление энергии, компактность и универсальность делают инфракрасный порт идеальным устройством для братьев наших карманных. На больших компьютерах он уже выглядит непростительным пережитком старого – и медленно, и, в общем, не очень удобно, учитывая условие прямой видимости…

Bluetooth

Bluetooth – другой стандарт связи, которому пророчат блестящее будущее. Если верить обещаниям, предсказаниям и фактам, вскоре модули беспроводной связи Bluetooth появятся во всех устройствах, включая холодильники и микроволновые печи. К сожалению, стандарт этот как-то тяжело выходит из начальной стадии своего развития. Уже больше года о нем говорят, но многие еще его и в глаза не видели.

Итак, это высокоскоростной микроволновый стандарт, позволяющий передавать данные на расстоянии до 10 метров. Работает Bluetooth на частоте 2,56 ГГц и способен одновременно связывать до 8 устройств. Этот стандарт не требует никаких действий пользователя – как только Bluetooth-устройства сближаются на определенное расстояние, они тут же обмениваются информацией и создают небольшую локальную сеть.

Время поговорить о преимуществах и недостатках Bluetooth. Самым большим преимуществом этого стандарта является то, что для связи устройств совершенно не требуется прямой видимости – устройства начинают "видеть" друг друга, будучи сближенными до определенного расстояния. Этому стандарту нипочем даже стены, и с его помощью можно создавать небольшие сети в условиях квартиры, а, например, соединение карманного компьютера с мобильным телефоном может быть осуществлено вообще без извлечения последнего из кармана.

К сожалению, на практике все обстоит гораздо сложнее, и недостаток правильно написанных программ и драйверов для Bluetooth-устройств создает ситуацию, когда разрекламированная простота его использования превращается в большую проблему… Например, одно устройство "видит" другое, а то его – нет. Вот и поди, поломай голову, где собака зарыта – настроек-то минимум.

Кроме того, именно всеядность Bluetooth может стать одним из его минусов. Предположим, в комнате на переговорах сидит некоторое количество людей с Bluetooth-устройствами. При условии, что все устройства "видят" друг друга, а вам надо передать информацию, скажем, визитную карточку, конкретному человеку, могут возникнуть проблемы в нахождении этого человека. В этом случае инфракрасное общение может оказаться более удобным.

Bluetooth пока намного дороже ИК-порта, хотя обещают, что ситуация должна в ближайшем будущем исправиться. Теоретически ничего не мешает производителю реализовать в устройстве оба стандарта связи, ведь они, по сути, предназначены для разных вещей. На практике так и происходит, во всяком случае, в первых устройствах, оборудованных Bluetooth – таких, как карманные компьютеры или мобильные телефоны.

К сожалению, пока Bluetooth не настолько развит, чтобы заслужить популярность. В нашей стране его распространение, в частности, тормозится тем, что на него до сих пор не получена государственная лицензия (хотя нигде в мире лицензии на подобные частоты не требуются). Но, думаю, ждать осталось недолго…

IEEE 802.11b

Еще один беспроводной протокол, представленный на рынке, обзывается совсем уж труднопроизносимой и при этом незвучной аббревиатурой IEEE 802.11b. Другое, рекламное название звучит как аббревиатура – Wi-Fi (Wireless Fidelity), а в народе его называют Radio Ethernet.

Коммерчески доступным и популярным этот стандарт стал в 1999 году с выпуском AirPort – устройства, позволявшего подключать компьютер к Интернету или локальной сети без проводов. Спецификация позволяет передавать данные со скоростью до 11 Мбит в секунду на расстоянии до 300 метров. Работает IEEE 802.11b на частоте 2,4 ГГц, что достаточно близко к Bluetooth. Wi-Fi переводит сеть Ethernet в "беспроводное состояние" и идеально подходит для создания небольших локальных сетей в тех местах, где невозможно проложить кабель, например, если два офиса одной компании расположены через улицу. Каждая из "радиоточек" может в зависимости от установленного программного обеспечения служить как конечным пунктом приема информации, так и концентратором.

Для карманных устройств и ноутбуков существуют специальные адаптеры, вот только не всем это необходимо. Например, компьютеры Palm "не заточены" под работу в сетях Ethernet, а вот для Pocket PC подобный аксессуар в конструктиве Compact Flash может быть весьма полезен.

IEEE 802.11b не является конкурентом Bluetooth, ведь, по сути, они предназначены для совершенно разных задач, а главное, для совершенно разных устройств. Прямым конкурентом IEEE 802.11b является другой интересный стандарт под названием Home RF.

Home RF

По сути Home RF – это то же самое, что и IEEE 802.11b, только в более "продвинутом" варианте. Если Radio Ethernet предназначен для передачи данных в компьютерных сетях, то HomeRF может соединять и компьютеры, и телефоны, передавать потоковое видео и аудио. Home RF представляет собой симбиоз описанной ранее технологии Wireless LAN и стремительно развивающейся технологии беспроводной связи DECT. Home RF разрабатывается группой Home Radio Frequency Working Group (WG), в которую входят более 50 компаний.

Видимо, этот стандарт можно назвать более "домашним", подходящим для создания небольшого цифрового мирка в пределах собственной квартиры. К слову, работает Home RF именно на частоте 2,4 ГГц – ничего не напоминает? Существенное ограничение Home RF в том, что информация передается со скоростью 1,6 Мбит/с, что явно ни в какое сравнение не идет с 11 мегабитами в случае с IEEE 802.11b. Для дома, может быть, больше и не надо – куда и откуда вам гонять данные с подобной скоростью, тем более что пока Home RF более выгоден по цене. Разработчики, конечно, не сидят на месте, и на подходе уже Home RF версии 2.0, который обеспечит скорость до 10 мегабит в секунду.

Проблема

Несмотря на продуманность каждого из стандартов, полоса частот ими используется одна и та же, а посему возможны очень серьезные проблемы, связанные с взаимным влиянием сигналов. Все три технологии работают по принципу разделения данной полосы на каналы. При этом Bluetooth и Home RF "прыгают" с канала на канал шириной 83,5 МГц по определенной схеме. IEEE 802.11b делит спектр на пересекающиеся 22-МГц каналы. Понять, что творится в комнате при одновременной работе трех видов устройств, можно представив себе 84-полосную автостраду в час пик. По ней едет множество мелких машин, которые занимают меньше одной полосы, но тем не менее лихо перестраиваются с одной на другую (Bluetooth); есть большегрузные треки с огромными фургонами, которые занимают по несколько полос, но редко двигаются с места (IEEE 802.11b); есть также всякого рода микроавтобусы, "Газели" и "Бычки", которые, несмотря на то, что значительно больше легковушек, ведут себя не менее хамски, стараясь подрезать, и также прыгают с полосы на полосу (Home RF). Представили? Теперь скажите, можно ли в этом случае избежать аварий? Сейчас эта проблема является одной из основных, но если в отношении Bluetooth она решается, то создатели Home RF и Wi-Fi не спешат договориться – уж больно плотными конкурентами они являются, да и внимание компьютерных компаний больше и больше оттягивается в сторону последнего.

Итог

Когда наступит светлое будущее, и нам удастся вовсе отказаться от проводов – неясно, но уже сейчас выбор есть, и при грамотно сформулированной проблеме и некотором объеме финансирования решение найти можно, хотя универсализации пока не предвидится. Тем не менее от инфракрасного порта никто отказываться не желает – уж больно велико желание сэкономить, а Bluetooth и Wi-Fi ограничиваются недоработанностью технологий и высокой ценой. А как бы было хорошо – поднес принтер к компьютеру, а он уже подключен. Эх, хватило бы терпения...

Статья опубликована на сайте HPC.RU.
Перепечатывается с разрешения редакции.