Доступ с помощью технологий Wi-Fi, WiMAX или LTE

Группа стандартов Wi-Fi (802.11) предназначена для создания локальных широкополосных беспроводных сетей (WLAN). Благодаря скорости передачи данных от 11 до 54 Мбит/с (в зависимости от версии стандарта), а также простоте развертывания Wi-Fi стал оптимальным решением при организации коллективного доступа на ограниченной площади - например, в пределах одного здания. Беспроводные сети уже давно стали массовым явлением - во многих публичных местах установлены так называемые "хот-споты" - точки доступа. В аэропортах, гостиницах, ресторанах и в наших квартирах эти сети предоставляют мобильным пользователям возможность доступа к интернету и корпоративным сетям.

Преимущества Wi-Fi перед классическими проводными системами:

1) простота развёртывания, беспроводная сеть не нуждается в прокладке кабелей (что нередко требует штробирования стен);

2) простота подключения к ней новых пользователей.

3) развертывание беспроводной локальной сети позволяет увеличить степень свободы пользователей такой сети: доступ к информационным ресурсам осуществляется из любой точки внутри зоны покрытия, пользователь не привязан к своему рабочему месту.

В то же время беспроводные сети не лишены определённых недостатков:

1) это низкая по сегодняшним меркам скорость соединения, которая серьёзно зависит от наличия преград и от расстояния между приёмником и передатчиком;

2) довольно ограниченный радиус действия сети. В прямой видимости радиус действия Wi-Fi-аппаратуры находится в пределах 100–300 метров, но инсталляция беспроводной сети редко выполняется, как говорится, в чистом поле. Гораздо чаще такая сеть развертывается внутри здания, где нередко установлены железобетонные перекрытия с «фонящей» арматурой, есть множество электроприборов, также оказывающих влияние на качество связи

3) Безусловно, важным является фактор безопасности оборудования для здоровья человека. Известно, что чем выше частота излучения, тем пагубнее она влияет на организм, а ведь аппаратура для построения беспроводных сетей работает на достаточно высоких частотах. Хотя мощности излучаемых сигналов в сетях Wi-Fi очень невелики, все же не рекомендуется (особенно детям) находиться в непосредственной близости от приемопередающих антенн.

4) Одной из самых серьезных проблем, касающихся беспроводных систем, является безопасность, ведь перехватить данные из радиоэфира - это пустяк по сравнению со вторжением в проводную локальную сеть.

На рисунке 2.2 представлена структура сети Wi-Fi.

Структура сети Wi-Fi предполагает разделение на две подсистемы: подсистемы сбора трафика в виде «пятен» (hotspot), размещаемых в точках, где можно «встретить» пользователей, и подсистемы управления, где содержится сервер идентификации пользователей, сервер биллинга, сервер авторизации Radius и пр.

Hotspot соединяются между собой через маршрутизаторы или через Интернет. Каждый пользователь, прежде чем получить доступ к коммерческой услуге, должен пройти процедуру авторизации, связанную с биллингом. Для этого он получает доступ к Web-порталу идентификации, где регистрирует свои права (например, активирует карточку оплаты). Теперь он может пользоваться всеми услугами широкополосного доступа, пока на его счету остаются средства.

Внутри hotspot могут быть установлены внутренние коммутаторы и контроллер доступа, который выполняет роль интерфейса между всеми пользователями hotspot и распределённой сетью Wi-Fi.

Аутентификация (англ. Authentication) — процедура проверки соответствия некоего лица и его учетной записи в компьютерной системе (осуществляется вводом имени и пароля)

Авторизация (англ. authorization) — процесс предоставления определенному лицу прав на выполнение некоторых действий. Например: 1) Аутентификация - для того, чтобы распознать, кто именно вошел.
2) Авторизация - для того, чтобы предоставить соответствующие права,
например, гостю - только читать, да и то не всё; юзеру - читать/писать; модератору - читать/писать/модерировать в своем разделе; админу - все предыдущее + админские функции.

Организация единой широкополосной беспроводной сети масштаба города Wi-Fi не по плечу: в 2001 году для работы на больших расстояниях был разработан и предложен другой стандарт, названный WiMAX - Worldwide Interoperability for Microwave Access (международное взаимодействие для микроволнового доступа). Если Wi-Fi, в силу небольшого радиуса действия отдельно взятой точки доступа, скорее "домашне-офисный" стандарт беспроводной связи, то WiMAX – уже полноценный конкурент для таких технологий, как DSL. WiMAX может с успехом использоваться для связи крупных разнесенных узлов Wi-Fi, а также в тех случаях, когда использовать телефонную пару невозможно или нецелесообразно. Скажем, в глухой тайге проще разместить пару антенн, чем рубить просеку и тянуть кабель.

Очень часто технология WiMAX (или LTE) используется для резервирования участков ВОЛС. Ниже приведены возможности WiMAX: Тип передаваемой информации: данные, голос, видео.Поддержка непрерывного сеанса связи при движении с высокой скоростью в зоне покрытия беспроводной сети.

LTE – это беспроводные сети 4-го поколения с коммутацией пакетов.

Технология LTE более эффективно использует частотный спектр, чем WiMAX, отличается повышенной емкостью и меньшими значениями задержки при передаче пакетов. За счет этого происходит двойное увеличение скорости передачи данных, по сравнению с WiMAX и повышение качества предоставляемых сервисов.

2.2 Доступ в Интернет по бытовой электрической сети – PowerLine DSL (PDSL}.

Одно из важнейших преимуществ бытовой электрической сети состоит в ее распространенности. Силовые розетки есть в каждом доме, даже в самых отдаленных уголках земного шара, поэтому идея передачи данных по бытовой электрической сети очень перспективна Следует, тем не менее, отме­тить, что данная технология предусматривает передачу информации по сети, которая первоначально не была предназначена для коммуникационных целей, что создает ряд технических трудностей Элек­тропроводка характеризуется высоким уровнем шумов, быстрым затуханием высокочастотного сиг­нала, а также изменением коммуникационных параметров линии в зависимости от текущей нагрузки.

Для подключения к Интернету пользователю необходимо наличие PowerLine модема, соответствующим образом настроенного для связи с аналогичным устройством, подключённым к каналу Интернет. Недостатком данной технологии является то, что общая полоса пропускания распределяется между всеми подключёнными пользователями. При этом скорость передачи меняется в зависимости от характеристик среды и существующих помех. Дальность передачи зависит от физического состояния линий и текущей нагрузки. При скорости передачи 85 Мбит/с максимальное расстояние между клиентскими компьютерами не должно превышать 200 метров.

Эта технология может быть использована для создания локальных сетей небольших офисов, в компьютерных классах, для реализации идеи «умного дома». Недалеко то время, когда данная технология будет присутствовать в каждом доме, при этом вся бытовая электроника будет завязана в единую информационную сеть с возможностью централизованного управления, в том числе и через сеть Интернет.

У́мный дом — жилой автоматизированный дом современного типа, организованный для удобства проживания людей при помощи высокотехнологичных устройств. Под «умным домом» следует понимать систему, которая должна уметь распознавать конкретные ситуации, происходящие в здании, и соответствующим образом на них реагировать: одна из систем может управлять поведением других по заранее выработанным алгоритмам. Основной особенностью интеллектуального здания является объединение отдельных подсистем в единый управляемый комплекс.

«Умный дом» — это наиболее прогрессивная концепция взаимодействия человека с жилым пространством, когда человек одной командой задает желаемую обстановку, а уже автоматика в соответствии с внешними и внутренними условиями задает и отслеживает режимы работы всех инженерных систем и электроприборов.

В доме, оборудованном системой «Умный дом», достаточно одним нажатием на настенной клавише (или пульте ДУ) выбрать один из сценариев. Дом сам настроит работу всех систем в соответствии с пожеланием человека, временем суток, его положением в доме, погодой, внешней освещённостью и т. д. для обеспечения комфортного состояния внутри дома.

Под термином «умный дом» обычно понимают интеграцию следующих систем в единую систему управления зданием:

1) Систему отопления, вентиляции и кондиционирования

2) Охранно-пожарную сигнализацию, систему контроля доступа в помещения, контроль протечек воды, утечек газа

3) Систему видеонаблюдения

4) Сети связи (в том числе телефон и локальная сеть здания)

5) Систему освещения и систему электропитания здания

6) Механизацию здания (открытие/закрытие ворот, шлагбаумов, электроподогрев ступеней и т. п.)

7) Управление с одного места аудио-, видеотехникой, домашним кинотеатром

8) Телеметрия — удалённое слежение за системами

9) IP-мониторинг объекта — удалённое управление системами по сети

10) GSM-мониторинг — удалённое информирование об инцидентах в доме и управление системами дома через телефон (в некоторых системах при этом можно получать голосовые инструкции по планируемым управляющим воздействиям, а также голосовые отчеты по результатам выполнения действий).

11) Удалённое управление электроприборами, приводами механизмов и всеми системами автоматизации.