Сегодня сложно найти устройство без интерфейса Wi-Fi, а в скором будущем Wi-Fi-сети возьмут на себя основную нагрузку интернет-трафика. Какие задачи ставит эта перспектива перед вендорами и операторами связи?

DOI: 10.22184/2070-8963.2017.64.3.34.39
УДК 621.396.99

sitemap
Наш сайт использует cookies. Продолжая просмотр, вы даёте согласие на обработку персональных данных и соглашаетесь с нашей Политикой Конфиденциальности
Согласен
Поиск:

Вход
Архив журнала
Журналы
Медиаданные
Редакционная политика
Реклама
Авторам
Контакты
TS_pub
technospheramag
technospheramag
ТЕХНОСФЕРА_РИЦ
© 2001-2025
РИЦ Техносфера
Все права защищены
Тел. +7 (495) 234-0110
Оферта

Яндекс.Метрика
R&W
 
 
Вход:

Ваш e-mail:
Пароль:
 
Регистрация
Забыли пароль?
Книги по связи
Другие серии книг:
Мир связи
Библиотека Института стратегий развития
Мир квантовых технологий
Мир математики
Мир физики и техники
Мир биологии и медицины
Мир химии
Мир наук о Земле
Мир материалов и технологий
Мир электроники
Мир программирования
Мир строительства
Мир цифровой обработки
Мир экономики
Мир дизайна
Мир увлечений
Мир робототехники и мехатроники
Для кофейников
Мир радиоэлектроники
Библиотечка «КВАНТ»
Умный дом
Мировые бренды
Вне серий
Библиотека климатехника
Мир транспорта
Мир фотоники
Мир станкостроения
Мир метрологии
Мир энергетики
Книги, изданные при поддержке РФФИ
Выпуск #3/2017
Ю.Андрианова
Wi-Fi: тенденции и проекты
Просмотры: 2292
Сегодня сложно найти устройство без интерфейса Wi-Fi, а в скором будущем Wi-Fi-сети возьмут на себя основную нагрузку интернет-трафика. Какие задачи ставит эта перспектива перед вендорами и операторами связи?

DOI: 10.22184/2070-8963.2017.64.3.34.39
УДК 621.396.99
Wi-Fi закрепляется и наступает
В опросе пользователей Wi-Fi, проведенном USA Today, спрашивалось: "Сколько времени вы можете продержаться, не проверяя электронную почту, сервисы обмена мгновенными сообщениями или страницы социальных сетей?" Сорок семь процентов ответили: "Час или меньше".
На недавно прошедшем конгрессе Wireless Broadband Alliance в Сан-Хосе (США) представители Wi-Fi Alliance привели следующие интересные данные о развитии рынка Wi-Fi: на сегодня в мире используется около 8 млрд Wi-Fi-устройств (ежегодно поставляется около 3 млрд различных Wi-Fi-устройств), через которые передается почти 50% всего интернет-трафика; Wi-Fi начинает эффективно проникать в самые различные сегменты и вертикали. Интернет вещей предлагает нам все новые и новые возможности, предоставляемые подключенными устройствами.
Интересное направление развития – Wi-Fi в транспорте. Уже несколько лет мы наблюдаем за разработками, тестами и проектами в этом направлении. Gartner считает, что Wi-Fi-технологии для транспорта входят в фазу взрывного роста.

В мире реализован целый ряд проектов умных городов, например Барселона, имеющая покрытие Wi-Fi по всей площади города. Город использует Wi-Fi для оптимизации работы городских служб и экономии электроэнергии.
Исследование Cisco под названием "Индекс развития визуальных сетевых технологий: глобальный прогноз по мобильному трафику на период 2015–2020 гг." (Cisco VNI) предсказывает, что к 2020 году 59,1% всего интернет-трафика будет попадать в Сеть через доступ по Wi-Fi.
Некоторые цифры по России:
в 2015 году средняя скорость подключения Wi-Fi составляла 13 725 кбит/с (для сравнения, в 2014-м – 11 547 кбит/с);
к 2020 году средняя скорость подключения Wi-Fi достигнет 25 234 кбит/с – в 1,8 раза больше, чем в 2015-м;
количество публичных хотспотов Wi-Fi (включая домашние) вырастет в 36 раз с 2015 по 2020 год – с 255,3 тыс. до 9,3 млн соответственно;
количество домашних хотспотов Wi-Fi вырастет с 200 тыс. в 2015 году до 9,2 млн в 2020-м.
Wi-Fi Alliance опубликовал семь прогнозов развития Wi-Fi в 2017 году, предсказывая расширение использования технологии для геопозиционирования людей и объектов, в сценариях Интернета вещей, для муниципалитетов городов и на стадионах. Массовое использование Wi-Fi вызвано большой популярностью разнообразных приложений, желанием людей оставаться на связи и проникновением цифровых технологий практически во все сферы деятельности: использование планшетов в образовании, создание собственных приложений практически каждой публичной площадкой, появление онлайн-касс и т.д.
Рост числа используемых беспроводных устройств ведет к потребности в высокой пропускной способности сетей Wi-Fi. За более чем 15-летний срок существования технологии она прошла целый ряд важных вех развития до современной версии IEEE 802.11ас 2-й волны. Скорости, возможные в Wi-Fi-сетях сегодня, поистине впечатляют – до 5,2 Гб/с на одну беспроводную точку доступа (серия Cisco Aironet 2800/3800 в режиме Dual Radio 5 ГГц при использовании каналов 160 МГц). Помимо высокой скорости, пользователи оценят существенную экономию заряда аккумулятора мобильного устройства при использовании нового стандарта.
На уровне доступа для существующих приложений такие скорости являются достаточными, чтобы удовлетворить потребности в подключении в течение следующих нескольких лет. Тем не менее мы уже слышим новости о следующем стандарте – 802.11ах, интерес к которому основных игроков Wi-Fi-индустрии говорит о том, что он имеет хорошие шансы однажды массово войти в нашу жизнь. Новый стандарт сломает еще несколько ранее незыблемых столпов технологии, выйдя на новый уровень производительности.
Регулирование использования Wi-Fi
Одновременно с ростом популярности технологии развивается и регулирование использования Wi-Fi. Помимо согласованных диапазонов частот для внутреннего и уличного использования сетей, в ряде стран уже обязательна аутентификация пользователей. В Российской Федерации также необходима регистрация радиоэлектронных средств Wi-Fi, не являющихся абонентским оборудованием и поддерживающих расширенный частотный диапазон в соответствии с последним решением ГКРЧ от 29 февраля 2016 года № 16-36-03. На сегодня выделены полосы частот 5150–5350 МГц и 5650–5850 МГц для использования технологиями Wi-Fi внутри помещений. Безусловно, это радует, так как скорости передачи в беспроводной сети непосредственно зависят от ширины используемых каналов и доступного спектра. Доступные 400 МГц позволяют реализовать хорошие скорости с точечными зонами пиковой производительности. Но, к сожалению, для непрерывного покрытия на максимальном уровне спектра все же недостаточно (кстати, это характерно также и для других стран). Для применения Wi-Fi вне помещений без частотных присвоений, получаемых на каждую отдельную точку доступа, возможно использовать только диапазон 2,4 ГГц, что не позволяет добиться высокой производительности от уличной сети.
Интересен опубликованный "Цифровой акт" Правительства США (Digital Act), имеющий целью определить программный подход к внедрению Интернета вещей в стране, необходимый частотный ресурс, проанализировать возможные препятствия (в том числе со стороны регулирования), вопросы персональных данных и безопасности, идентифицировать заинтересованные и вовлеченные стороны и т.д.
Новые задачи и возможности
В современном офисе обычно работает много сотрудников в открытом пространстве или с минимальными перегородками. У каждого из них имеется несколько беспроводных устройств. Такие офисы, переговорные комнаты, конференц-залы, учебные классы и даже стадионы представляют собой помещения с высокой плотностью клиентских устройств. При покрытии их сетью Wi-Fi нужно использовать высокопроизводительное оборудование корпоративного класса, спроектированное для высокой плотности и с соответствующими настройками, ведь в сценарии большого количества перемещающихся устройств в Wi-Fi-сети часто возникает целый ряд нежелательных эффектов. Современные беспроводные решения для сценариев с высокой плотностью клиентов при правильном планировании и развертывании позволяют подключать порядка сотни клиентских устройств, одновременно получающих потоковое видео с высоким разрешением.
С повсеместным появлением сетей беспроводного доступа (а в карманах у проходящих людей ‒ смартфонов с включенным Wi-Fi) появляется еще один аспект аналитики – присутствие посетителей на площадке, их перемещения и поведение. Wi-Fi-сети становятся важным источником информации о поведении клиентов, их времени пребывания, маршруте перемещения, реакции на изменения, пиковых часах загрузки помещений и интересах посетителей. Управленец, обладающий аналитикой поведения клиентов, может поставить четкие количественные цели, что повышает управляемость бизнеса и качество принимаемых решений.
Возможности геопозиционирования в сетях Wi-Fi можно использовать для аналитики перемещения посетителей с целью выявления паттернов поведения посетителей для оптимальной расстановки товаров, планирования оптимизации энергопотребления (отопления, кондиционирования и освещения), а также для интерактивных приложений, учитывающих координату посетителя, например для навигации в помещении. С течением времени позиционирование в Wi-Fi-сетях находит все новые применения.
Стратегические
партнерства на пользу бизнеса
Широкое распространение Wi-Fi привело к тому, что появились корпорации, чей бизнес непосредственно зависит от качественной работы беспроводной сети. Вернее, бесперебойной работы приложений, использующих Wi-Fi как транспорт. Это банки, магазины, склады и т.д.
Как гарантировать параметры работы сети, если инфраструктура и клиентские устройства разработаны разными производителями? Дело в том, что, несмотря на высокий уровень стандартизации технологии, существует большая вероятность получить в результате несогласованности работы клиентского устройства с беспроводной сетью негативные последствия в виде нестабильной работы, задержек, особенно заметных при использовании голосовых сервисов и видео.
Apple и Cisco более года назад анонсировали партнерство, направленное на поддержку мобильных бизнесов, и объединили инженерные ресурсы для оптимизации взаимодействия устройства и инфраструктуры. В результате через год появились версии ПО, позволяющие инфраструктуре Cisco и устройствам Apple "узнавать" друг друга и обеспечивать оптимальное подключение с учетом загрузки инфраструктуры, осуществлять роуминг в 5–6 раз быстрее, чем в варианте без согласования инфраструктуры и устройства. Кроме того, устройство в корпоративном использовании умеет помечать приоритетные приложения понятным инфраструктуре способом, благодаря чему уже в беспроводном интерфейсе между устройством и точкой доступа происходит приоритизация наиболее важных приложений.
Такой альянс представляет ценность для корпораций, так как в противном случае гарантировать работу инфраструктуры с устройствами во всех сценариях никто не сможет, и возможны неприятные сюрпризы при существенных инвестициях.
Wi-Fi Calling
Отдельного упоминания заслуживает услуга Wi-Fi Calling – еще один мощный шаг в развитии Wi-Fi.
Многие мобильные операторы связи уже высказали свой интерес и предоставляют этот сервис, в России мы внимательно следим за первыми реализациями. В ситуациях, когда сигнал мобильного оператора недоступен (например, на подземных этажах или в глубоких помещениях, где стены и окна существенно гасят сигнал, а также на высоких этажах), можно использовать домашнюю или гостевую сеть Wi-Fi для осуществления звонка через сеть своего оператора. При этом не надо запускать отдельное приложение и переносить контакты в отдельную телефонную книгу, как это приходится делать, например, при использовании Skype, WhatsApp и т.п. Телефон использует встроенные возможности совершения телефонного вызова, адресную книгу телефона, и при пропадании сигнала мобильной сети использует Wi-Fi для совершения звонка. Такая нативная поддержка вызовов позволяет операторам связи компенсировать за счет Wi-Fi недостатки покрытия в некоторых зонах.
Экономичные полнофункциональные решения для небольших сетей
Ранее довольно просто было разграничить Wi-Fi корпоративного и домашнего класса для применения. Сегодня это гораздо сложнее, ведь и небольшие организации, офис которых состоит из одной комнаты и нескольких сотрудников, начинают довольно сильно зависеть от надежности и производительности сети Wi-Fi. Она освобождает от необходимости тщательно планировать количество портов на коммутаторе, расположение кабелей и розеток для сетевого подключения. Благодаря Wi-Fi подключение нового принтера или нескольких новых сотрудников не требует никаких изменений в сети. Практически 100% ноутбуков подключаются сегодня без проводов, мобильные устройства с приложениями для работы с клиентами, приема оплаты и др. – например, онлайн-кассы. В проектах Scan & Go, которые позволяют сократить очереди к кассам благодаря быстрой оплате за товары через приложение, обрыв сессии из-за нестабильности Wi-Fi становится крайне нежелательным, поскольку приводит к необходимости повторной аутентификации в приложении, а потери времени могут сказаться на выручке.
Обширное использование Wi-Fi требует простоты использования, надежности и экономичности. В ответ на этот вызов появляются решения с беспроводным контроллером, реализованным на точке доступа. Такой контроллер позволяет осуществить автонастройку сети при запуске, дает панель наблюдения за состоянием сети, отвечает за оптимальные настройки беспроводной сети на всем протяжении времени работы сети, а также управляет гостевым доступом.
Примеры интересных реализаций сетей Wi-Fi
Стадионный Wi-Fi. К числу наиболее сложных проектов стоит отнести задачу обеспечения Wi-Fi-доступа на стадионах и аренах. Высокая плотность устройств, их близкое расположение друг к другу, чашеобразная форма трибун, необходимость высокого подвеса точек доступа делают задачу покрытия такого объекта настоящим испытанием на мастерство в беспроводных технологиях.
Статистика работы нашей компании на подобных объектах показывает, что восходящий трафик от посетителя стадиона в сеть превышает трафик нисходящий: посетители хотят делать селфи, видео фрагментов игры и выкладывать их в соцсетях, а также пересылать друзьям.
Можно разделить проекты, в которых реализуется "Wi-Fi на стадионе" и "стадионный Wi-Fi". Принципиальной разницей является зона покрытия. Wi-Fi на стадионах – в VIP-ложе, зоне журналистов, подтрибунных помещениях – давно реализуется в нашей стране с разным результатом, в то время как стадионный Wi-Fi подразумевает плотное покрытие всей чаши стадиона, когда высокоскоростной доступ по Wi-Fi доступен всем посетителям.
Тысячи устройств с включенным Wi-Fi отправляют такое количество служебных сообщений для обнаружения сети, что способны деактивировать сеть еще до того, как подключится первое устройство. Залог успеха – тщательное радиопланирование, узконаправленные антенны, подвес точек доступа и антенн на оптимальной высоте для сужения пятна покрытия, высокопроизводительное оборудование и специальные настройки сети для сценария с высокой плотностью клиентов.
В настоящий момент в России реализован один проект действительно полного Wi-Fi-покрытия – на стадионе "Краснодар" вместимостью 34 тыс. человек.
Технологическую базу для этого внедрения составляют Wi-Fi-решения Cisco. Работы на объекте полностью завершены, и достигнутые результаты соответствуют поставленной задаче. Стадион предусматривает одновременное подключение до 12 тыс. устройств. На прошедших играх было зафиксировано одновременное подключение до 9,5 тыс. устройств, средняя скорость
подключения составила около 3,5 Мбит/с.
Безусловно, такое техническое оснащение не только интересно для болельщиков, но и дает обширные перспективы по монетизации путем показа рекламы на мобильных устройствах посетителей в приложении, предоставляющем информацию об игроках, клубах, видеоконтент на тему матча и потоковое видео с видеокамер, установленных на стадионе, а также за счет дополнительных услуг болельщикам, предлагаемых также через приложение (покупка еды, напитков, сувениров со списанием с карты, продажи улучшения категории места, билетов на будущие матчи).
Подобных проектов, реализованных с участием компании Cisco, в мире около 300. В результате не только поставлено высокопроизводительное оборудование, специальные антенны и крепежи, но накоплен громадный опыт. Важный момент такого проекта в России состоит в том, что сложилось успешное сотрудничество с системным интегратором – компанией КРОК, ставшей также поставщиком приложения, интегрированного с инфраструктурой и позволяющего в полной мере реализовать заложенные возможности.
Wi-Fi в музеях, на выставочных площадках. Интересен опыт музеев, которые сделали Wi-Fi важнейшим элементом своей образовательной и просветительской деятельности. Среди таких проектов Rijksmuseum в Амстердаме, Zeugma Museum в Турции, Музей национальной истории Fernbank, Музей искусств в С. Луисе, США и др.
В России таким примером служит Музей русского импрессионизма, который воспользовался возможностями Wi-Fi-сетей Cisco определять местоположение клиентского устройства, сделав это свойство важным элементом взаимодействия с посетителями. Сеть Wi-Fi оснащена специальными модулями высокоточного позиционирования, что позволяет приложению определить находящиеся рядом с посетителями объекты экспозиции и предоставить о них информацию в текстовом или аудиоформате. В результате посетители имеют интерактивный аудиогид на собственном мобильном устройстве, а также целый ряд интересной информации из приложения музея: расписание выставок, мастер-классов, мероприятий, которых музей предлагает великое множество. Как дополнительное удобство – навигация в помещении. Это приложение отрисовывает посетителя на карте и прокладывает путь до выбранного помещения.
Приложение стало победителем Международного фестиваля аудиовизуальных и мультимедийных технологий в сфере наследия F@IMP 2.0. Фестиваль призван выявить лучшие примеры создания и распространения аудиовизуальной продукции и инновационных цифровых технологий, инициированных и/или реализованных музеями и институтами наследия. Поистине проект является значимым в мировом масштабе.
Wi-Fi в метро. Видимо, в абсолютном большинстве стационарных площадок вопрос с Wi-Fi уже решен. Теперь очередь за транспортом. В России уже известны проекты реализации Wi-Fi в метро, автобусах, поездах.
С 1 декабря 2014 года заработала бесплатная сеть Wi-Fi в поездах всех линий Московского метрополитена. Высокоскоростной беспроводной доступ в интернет – совместный проект Департамента транспорта, Московского метрополитена и компании "МаксимаТелеком". В проекте использовано оборудование Wi-Fi Cisco.
Ежедневно к Wi-Fi совершается более 2,5 млн подключений, а через саму сеть передается 70 Тб трафика в сутки. Каждый поезд подключен к сети на скорости до 100 Мбит/с при общей пропускной способности в 20 Гбит/с. Точки доступа в интернет находятся в каждом вагоне, таким образом было оборудовано свыше 5 тыс. вагонов.
Сеть, построенная в Московском метрополитене, является самой большой сетью Wi-Fi в Европе, а по своей архитектуре не имеет аналогов в мире. Москва – единственный город, где бесплатный Wi-Fi доступен пассажирам внутри поезда во время движения.
В октябре 2015 года проект "Wi-Fi в метро" получил признание международного экспертного сообщества, завоевав награду престижного конкурса Wi-Fi Industry Awards 2015, проходившего в США. Московский проект был отмечен как лучший в сфере реализации Wi-Fi в городской среде.
Заключение
Все разнообразие Wi-Fi-проектов сложно описать – это производство, металлургия, склады, торговые залы, учебные заведения, гостиницы, города и парки, поезда, самолеты, корабли, выставочные комплексы и музеи, аэропорты, банки, театры, конюшни и животноводческие хозяйства. Очевидно, что потребность в подключении растет год от года, а Wi-Fi является наиболее востребованной технологией с огромным разнообразием клиентского оборудования. Эта технология находится на очередном витке развития, у нее основательные достижения в прошлом и уверенные планы на будущее.
 
 Отзывы читателей
Разработка: студия Green Art