Как и когда появился Wi-Fi. История создания Wi-Fi.

У каждой эпохи есть своё лицо с присущими ей технологическими чертами. Есть оно и у стартовавшего относительно недавно третьего тысячелетия, которое вполне оправданно ассоциируется с бурным развитием информационных технологий. В частности, с Wi-Fi.

Как известно, Wi-Fi (сокращёно от англ. Wireless Fidelity — беспроводная точность) представляет собой популярную технологию передачи данных между электронными устройствами посредством их беспроводного соединения в сеть или подключения к Интернету. Фундаментальной основой такой передачи служат высокочастотные радиоволны.

§ 1. Wi-Fi: как всё начиналось.

Принято считать, что история Wi-Fi стартовала в начале 90-х годов прошлого века, когда в Нидерландах появилась первая беспроводная технология связи — такой себе прародитель современного Wi-Fi. Однако такая точка зрения немного не соответствует реальной действительности.

На самом деле корни Wi-Fi следует искать в 1985 году, когда в США Федеральное агентство по связи (англ. — Federal Communications Commission) дало добро на нелицензированное использование определенных частот радиоспектра всеми желающими. Такое законодательное начинание американских коллег поддержали аналогичными решениями госструктуры в других странах. Как следствие, по всему миру компании, заинтересованные в коммерциализации предоставленного радиоспектра, начали активно разрабатывать соответствующие устройства для налаживания беспроводных сетей.

И только спустя 6 лет тандем голландских компаний NCR Corporation и AT&T первым на планете представил готовую к использованию технологию беспроводной передачи данных. Совместный продукт компаний получил название WaveLAN и предназначался исключительно для оптимизации работы кассовых систем посредством беспроводной передачи информации на скорости от 1 до 2 Мбит/с.

Самая неожиданная версия

Пожалуй, самая интересная версия создания беспроводного соединения связана с именем известной голливудской актрисы 40-х годов – Хэди Ламарр. Несмотря на скандальную известность актрисы, связанную с ролями сексуального характера и многочисленными замужествами, именно ей принадлежит право на патент «Система секретных сообщений», выданный патентным Агентством США в 1940 году.

Изобретение Хэди Ламарр исключало риск перехвата информации за счет возможности изменения частоты. Количество частот данной системы соответствовало набору клавиш фортепиано (88 радиочастот). До начала 60-х годов патент на секретное изобретение не предавался огласке. И только в 1962 году возможности устройства Хэди Ламарр нашли применение в условиях подводных лодок США.

Благодаря исследованиям заинтересованных пользователей, история создания «Wi-Fi» обрела популярность. А в 1997 году Хеди Ламарр удостоилась Медали Чести Конгресса и награды IEEE.

§ 2. Период неопределённости и создание единого стандарта Wi-Fi.

Как показало время, голландцы не сумели как следует воспользоваться пальмой первенства для захвата рынка. В итоге, на него со своими беспроводными технологиями начали выходить и другие производители. Казалось бы, что конкуренция — вещь хорошая. Но только не в этом случае.

Наличие многих производителей и отсутствие единого стандарта беспроводной связи привело к тому, что их продукция редко когда была совместимой. Это, в свою очередь, не только создало серьёзные неудобства для конечных потребителей, но и надолго затормозило развитие рынка перспективной технологии.

Прошло ещё 6 лет, прежде чем ведущие компании отрасли пришли к долгожданному решению о переходе на единый международный стандарт беспроводной передачи данных. В 1997 году им стал стандарт 802.11, который был успешно утверждён Институтом инженеров электротехники и электроники (англ. — Institute of Electrical and Electronics Engineers). Последний является главным международным органом в сфере разработки стандартов по электротехнике и радиоэлектронике.

Через два года всё та же группа крупнейших ИТ-разработчиков (3Com, Cisco, Nokia, Symbol Technologies и др.) стала инициатором создания некоммерческой организации Wi-Fi Alliance, а также официально зарегистрировала новую технологию под маркой Wi-Fi. Главная цель упомянутого альянса — продвигать эту технологию путём разработки, тестирования, сертифицирования и поддержки форматов беспроводной связи Wi-Fi.

Альтернативная версия

Согласно второй версии, имя инженера, придумавшего изобретение Wi-Fi, — Вик Хейс. Голландский инженер был сотрудником корпораций NCR и Agere, но получил известность благодаря своим дипломатическим заслугам. Он возглавлял рабочую группу IEEE 802.11 по развитию беспроводных сетей. Он внес большой вклад в улучшение стандартов Wi-Fi.

Другие исследователи считают, что истоки создания единого стандарта Wi-Fi начались в 1985 году. В это время Федеральное агентство связи США разрешило неофициальное использование определенных частот. После объявления этого решения другие страны также заинтересованы в разработке и выпуске сетевых устройств для работы на радиочастоте.

Из-за недоступности использования единого стандарта Wi-Fi возникли проблемы из-за совместимости устройств. Это обстоятельство создало трудности в использовании сетевого оборудования и замедлило процесс технологического развития.

И только в 1997 году (через 6 лет после первых попыток внедрения технологий Wi-Fi) удалось разработать единый стандарт 802.11, исправивший ситуацию с несовместимостью сетевых устройств.

В 1999 году группа инженеров из Института электроники зарегистрировала технологию Wi-Fi в Wi-Fi Alliance. В следующий раз группа ученых активно участвовала в разработке стандартов беспроводной связи.

§ 3. Эта странная фраза — Wi-Fi…

Прежде чем перейти к дальнейшей хронологии событий, связанных с развитием семейства стандартов 802.11, на мой взгляд, целесообразно лаконично напомнить о том, откуда же взялось сокращённое название «Wi-Fi».

На заре своей деятельности Wi-Fi Alliance популяризировал новую технологию с помощью рекламного слогана «The Standard for Wireless Fidelity» (рус. — стандарт беспроводной точности). Со временем эта фраза была урезана до уже упомянутой выше «Wireless Fidelity», сокращённая версия которой впоследствии и стала узнаваемой во всём мире. Не в последнюю очередь это оказалось возможным благодаря созвучию данной аббревиатуры с уже популярным в то время аудиостандартом Hi-Fi (сокращёно от англ. High Fidelity — высокая точность). Существует даже гипотеза, что в процессе раскрутки нового продукта основная ставка как раз и делалась на такое разительное сходство буквосочетания «Wi-Fi» с «Hi-Fi».

К слову, первое коммерческое использование термина «Wi-Fi» состоялось в августе 2000 года.

§ 4. Развитие технологии Wi-Fi: год за годом.

Предложенный на суд общественности в 1997 году международный стандарт беспроводной связи 802.11 имел весьма заурядные по тем временам технические характеристики. Скажем, он отличался очень низкой пропускной способностью — не более 2 Мбит/с, а также мог «похвастаться» минимальным радиусом действия. Кроме того, цена оборудования для настройки беспроводной связи была просто заоблачной, если сравнивать с традиционными кабельными сетями.

Всё это могло означать только одно — компании-разработчики должны были бросить максимальные усилия на усовершенствование технологии. В противном случае её перспективы на рынке были бы очень туманными.

Результаты такой модернизации не заставили себя долго ждать тогда и продолжают нас радовать сегодня:

1999 год — в этом году был создан не только Wi-Fi Alliance, но и представлены пока ещё прототипы двух новых редакций базового стандарта: 802.11b и 802.11a.
2000 год — на прилавки магазинов поступили первые устройства, поддерживающие стандарт 802.11b. Такие Wi-Fi адаптеры (роутеры) обеспечивали пропускную способность данных не более 11 Мбит/с и работали в диапазоне 2,4 ГГц.
2002 год — количество членов Wi-Fi Alliance увеличивается до 100 компаний. Кроме того, в этом году на рынок поступает продукция, поддерживающая стандарт 802.11a. А это — беспроводная передача данных в диапазоне 5 ГГц на скорости до 54 Мбит/с.
2003 год — дата выхода очередной версии стандарта, а именно 802.11g. Он совмещал в себе преимущества двух предшествующих спецификаций, поскольку поддерживающие его устройства передавали данные со скоростью до 54 Мбит/с, но теперь в более доступном диапазоне 2,4 ГГц. Также этот год стал свидетелем рождения новой программы сертификации устройств беспроводной связи — WPA (англ. — Wi-Fi Protected Access). Главное призвание WPA — гарантировать повышенную безопасность данных и более строгий контроль доступа к беспроводным сетям. Предшествующий протокол безопасности WEP (англ. — Wired Equivalent Privacy) отличался высокой уязвимостью.
2004 год — на смену WPA приходит более совершенный протокол безопасности беспроводных сетей WPA2. Также в это время Wi-Fi Alliance продолжает развивать сертификацию Wi-Fi устройств. Отныне на некоторых из них появляется логотип Wi-Fi Multimedia. Подобный ярлык гарантирует то, что такие устройства способны передавать данные с наивысшим качеством картинки и звука. Помимо этого, в том году мир узнал, что такое Wi-Fi телевидение.
2005 год — беспроводную технологию Wi-Fi начали поддерживать отдельные игровые платформы, а также цифровые камеры. Этот год также запомнился ещё и тем, что фраза «Wi-Fi» была официально включена в известный во всём мире словарь Уэбстера.
2007 год — начало тестирования новой версии стандарта беспроводной передачи данных. На сей раз речь шла о редакции 802.11n, скорый запуск в массы которой сигнализировал о начале новой эры в развитии популярной технологии.
2009 год — устройства на базе 802.11n выходят на рынок. Обеспечиваемая ими максимальная скорость передачи данных — 600 Мбит/с в диапазонах 2,4 и 5 ГГц.
2010 год — широкомасштабное внедрение в устройства функции Wi-Fi Direct — набора программных протоколов, позволяющих этим устройствам обмениваться данными напрямую, без посредничества роутеров и точек доступа (хот-спотов).
2011 год — количество значимых точек доступа по всей планете превысило 1 миллион! Ряды Wi-Fi Alliance насчитывают уже свыше 500 компаний, работающих в сфере беспроводных технологий.
2012 год — альянс продолжает трудиться в направлении упрощения процедуры соединения Wi-Fi устройств с точками доступа. Также в этом году он познакомил рынок с ещё одним полезным новшеством — Wi-Fi Miracast. Эта технология отвечает за бесперебойную трансляцию видео в HD-качестве устройствами, связанными напрямую.
2013 год — в нынешнем году Wi-Fi Alliance планирует завершить практическую часть двухлетней работы над стандартом 802.11ac. Как ожидается, устройства на базе последнего будут способны обеспечивать передачу данных на скорости свыше 1 Гбит/с. Окончательное утверждение 802.11ac должно состояться вскоре после начала 2014 года. При этом ведущие участники альянса анонсировали, что их продукция уже готова перейти на новый стандарт.

Основные стандарты вай фай

Для беспроводной передачи данных с помощью технологии Вай-Фай используются различные вариации стандарта 802.11. Рассмотрим особенности каждой из них.

11 – стандарт является основным, обмен данными осуществляется на низкой скорости.
11а – для передачи данных используется радиочастота 5 ГГц на скорости до 54 Мбит/сек. Данный стандарт отличается более эффективным алгоритмом кодирования. Исходный сигнал разбивается на подсигналы на стороне передаточного устройства, что минимизирует возможность негативного влияния помех.
11b – не совместим с частотой 802.11а. Является самым дешёвым по стоимости, что ненадолго сделала его самым популярным стандартом. Наряду с невысокой стоимостью, он еще и самый медленный. Данный стандарт работает на частоте 2,4 ГГц, а его пропускная способность не превышает 11 Мбит/сек.
11g – работает на радиочастоте 2,4 ГГц с пропускной способностью 54 Мбит/сек. Поскольку сеть часто перегружена, то и скорость в реальности не превышает 24 Мбит/сек. Алгоритм кодирования OFDM позволил увеличить скорость передачи данных.
11n – самый распространённый современный стандарт, работающий на частотных диапазонах 2,4 и 5 ГГц. Он совместим с остальными стандартами и работает со скоростью до 300 Мбит/сек.

Разработчики ведут непрерывную деятельность по совершенствованию стандартов. В начале 2014 года приняли стандарт 802.11ас, который работает со скоростью до нескольких Гбит/сек. Помимо этого, имеется стандарт 802.22, который предназначен для работы в условиях сельской местности и способен выполнять приём и передачу данных в радиусе 100 километров. Его пропускная способность составляет 22 Мбит/сек.

§ 5. Радиус действия беспроводных сетей Wi-Fi.

Помимо упомянутых аспектов, развитие технологии беспроводной передачи данных всегда предполагало увеличение радиуса действия Wi-Fi оборудования. К примеру, устройства на базе стандартов 802.11b, 802.11a и 802.11g обеспечивали беспроводную передачу информации на расстоянии до 35 м в помещении и 100 м на открытом пространстве.

Пришедший им на смену стандарт 802.11n, на базе которого, кстати, работает большинство современных устройств с Wi-Fi, позволил увеличить радиус действия более чем в 2 раза. Так, внутри помещения радиус действия оборудования, поддерживающего 802.11n, может достигать 75 м. На открытом же пространстве дистанция может увеличиваться до 250 м.

Какой именно будет дальность связи у 802.11ac, не известно. Разработчики новейшего стандарта пока держат это в тайне. Впрочем, вполне очевидно, что шаг в сторону её увеличения будет непременно сделан. Об этом вскользь упоминается на официальном сайте Wi-Fi Alliance.

Более того, усомниться в этом не позволяют недавние достижения в области беспроводной передачи данных на большие расстояния. Например, всё тот же Институт инженеров электротехники и электроники в 2011 году утвердил стандарт беспроводных региональных сетей для сельской местности 802.22. Этот стандарт может обеспечивать передачу данных пусть и на небольшой скорости (до 22 Мбит/с) зато в радиусе до 100 (!!!) км от ближайшего роутера.

§ 6. Каковы перспективы у Wi-Fi?

На мой взгляд, самые что ни на есть радужные… Очевидные преимущества беспроводной связи будут и дальше подстёгивать разработчиков трудиться во имя усовершенствования данной технологии. А коль так, то Wi-Fi будет становиться более быстрым, надёжным, безопасным и менее дорогим. Вместе с этим будет расти и шириться рынок Wi-Fi оборудования. По оценкам авторитетных аналитических агентств, его объёмы ежегодно увеличиваются на 60-100%.

Ещё одной отличительной особенностью будущего развития Wi-Fi непременно станет переход от коммерческого использования технологии к бесплатному. Коммерческий доступ к сервисам на базе Wi-Fi традиционно ассоциируется с возможностью использовать Интернет в торговых центрах, аэропортах, ресторанах, кафе и т.п. Иначе говоря, если ты тратишь деньги в этих местах, то можешь в качестве бонуса получить доступ в Сеть. Конечно же, при наличии у тебя соответствующего Wi-Fi устройства: ноутбука, смартфона и т.д.

В то же время сегодня всё чаще можно встретить бесплатный Wi-Fi. Его инициаторами являются как юридические лица (органы городской власти, студенческие городки, библиотеки и т.д.), так и обычные люди, позволяющие всем желающим совершенно бесплатно использовать их точки доступа в Глобальную паутину. Причём прослеживается чёткая тенденция к росту такого рода альтруизма по всему миру.

И если она сохранится, то не за горами то время, когда территории многих городов, а затем и стран будут полностью покрыты бесплатным Wi-Fi Интернетом. Пионером в этом плане уже стал Иерусалим — первый город на планете, жители и гости которого могут бесплатно подключаться к Сети с помощью Wi-Fi устройств.

Достоинства и недостатки wi fi

Нельзя дать однозначный ответ на вопрос о том, сделать выбор в пользу Wi-Fi или подключить интернет с помощью кабеля. Зависит это не только от устройств, но и от того, какие требования выдвигает пользователь.

Wi-Fi обладает следующими плюсами:

Не требует прокладки кабеля.
Возможность подключения к домашнему интернету различных мобильных устройств.
Пользователь становится более мобильным, поскольку он не ограничен протяженностью кабеля. Выход в сеть возможен из любой точки доступа, находящейся в зоне покрытия.
Возможность подключения к интернету сразу нескольких пользователей в границах зоны покрытия.
Полная совместимость друг с другом всего сетевого оборудования, имеющего сертификат Wi-Fi Alliance.
Возможность расширения зоны покрытия, если есть такая необходимость.

К минусам Wi-Fi относятся:

Работа большей части роутеров осуществляется исключительно на частоте 2,4 GHz. Поскольку эта частота используется для работы мобильных гаджетов, микроволновок, Bluetooth других роутеров, они могут создавать помехи, перекрывая исходящие друг от друга сигналы. Работа современных роутеров происходит на других частотах, что сводит к минимуму возникновения помех.
Фактическая скорость в большинстве случаев ниже той, которую заявил производитель или скорости при кабельном подключении. Объясняется это тем, что скорость беспроводного интернета зависит от множества различных факторов.
При подключении к Wi-Fi не возникает сложностей, даже при наличии защиты в виде пароля. Ничего страшного, если какой-то человек использует чужую точку доступа просто для бесплатного выхода в интернет. Однако есть и такие хакеры, которые взламывают сеть, преследуя свои преступные цели. В основном это касается Wi-Fi сетей в общественных местах.
Есть государства, в которых на законодательном уровне устанавливаются ограничения на точки беспроводного доступа. В РФ Wi-Fi, работающий за пределами помещения, должен в обязательном порядке подвергаться процедуре регистрации.