Компьютер без привязи Кто изобрел беспроводной интернет

Это отразилось даже в американо-английском молодежном сленге. Попробуйте перевести без словаря boomer hole. Ничего неприличного в этом выражении нет. Точный перевод будет приведен ниже.

Наша тема – WiFi: почему он так называется, как он работает, для чего Wi-Fi нужен, как его настроить и как им пользоваться (если кто-то еще не знает), технические характеристики, словом – как это работает, и каким он будет в дальнейшем.

А еще вы узнаете, как одна скандальная голливудская звезда, желая отомстить Гитлеру, получила патент, забытый на сорок лет, каким образом потом этот патент потребовался астроному, что общего у высокой точности с Клубом Беспроволочной Верности и о чем вообще здесь идет речь? Но давайте обо всем по порядку.

За что Wi-Fi любят бабушки

Бабушки полюбили Wi-Fi, потому что они следили за порядком в квартирах. Как одно связано с другим? Все дело именно в принципе связи.

Бабушки боролись с отвратительным сплетением проводов в комнате у внуков, протирая проклятые кабели от пыли, и конечно, сразу полюбили Wi-Fi, Bluetooth они тоже любят. А технически грамотные бабушки прекрасно знают, что Bluetooth служит для соединения принтера, колонки, клавиатуры и прочей периферии с компьютером, а Wi-Fi – это то, благодаря чему ноутбук, планшет и смартфон выходят в Интернет.

А точное энциклопедическое определение таково: «Wi-Fi — технология беспроводной локальной сети с устройствами на основе стандартов IEEE 802.11» Что это за стандарты? И что такое IEEE, которое иначе называют «АЙ- трипл И»?

IEEE это Institute of Electrical and Electronic Engineers, или Институт инженеров по электротехнике и радиоэлектронике. Это не НИИ, а профессиональная ассоциация, созданная в США в 1963 году. Именно она разрабатывает стандарты для локальных вычислительных систем всех видов. В эту ассоциацию входит более 400 тысяч специалистов из 160 стран.

А собственно торговой маркой Wi-Fi владеет WiFi Alliance – это некоммерческая организация, с головным офисом в городе Остин, штат Техас. В ее ведении находится сертификация устройств Wi-Fi. Эти две международные структуры разрабатывают и внедряют в жизнь стандарты Wi-Fi.

Первыми были 80211a, 802.11b, 802.11g, 802.11h и 802.11i . Они возникли в конце 90-х, обеспечивали скорость передачи данных до 54 Мбит/с. Это были стандарты первопроходцев, первые три поколения.

Стандарт 800 11n был принят в 2009 году, с ним скорость передачи данных подросла до 150 Мбит/с. Это четвертое поколение Wi-Fi, близкое к современному.

Стандарт 800 11ac пришел в 2013 году скорость выросла до 6,77 Гбит/с.

Ну и 80011ax – стандарт современный, Wi-Fi 6 поколения, и максимальная скорость при нем уже 11 Гбит/с.

Почему Wi-Fi так называется

Простая расшифровка сокращения Wi-Fi –Wireless Fidelity, или «беспроводная верность». В английском «верность» и «точность» близки, как и в русском. Возможно, сокращение был принято по созвучию с Hi-Fi, High fidelity – формула английского инженера Гарольда Хартли, примененная им в рекламных целях еще в 1932 году и ставшая символом высочайшего качества аудио-техники.

Три вопроса, на которые ответил Wi-Fi

Сократить количество проводов – конечно удобно, экономно, хорошо с любой сторон. А что заменяет провода? Конечно, радио. Но возникло три вопроса.

Во-первых, в каком диапазоне и на каких частотах разместить такое количество каналов?

Во-вторых, как сделать, чтобы требующиеся в огромном количестве радиоканалы не подавили друг друга?

В-третьих, как защитить информацию от любопытствующих и откровенно ворующих?

Первый вопрос решился еще в 1985 году. FCC – или Федеральная Комиссия Связи США освободила значительную часть радиоволн от лицензированного использования. Wi-Fi работает в диапазонах 2,4 ГГц (2412-2472 МГц), 5 ГГц (5160-5825 МГц) и 6 ГГц (5955-7115 МГц) – как раз в освобожденной FCC части радиоспектра. В тех же частотах работают… микроволновки. Не нужно бояться, что Wi-Fi подогреет весь мир, как горячий бутерброд. К примеру, огонь обжигает, и по вечерам в квартирах с газовыми плитами зажигаются одновременно сотни тысяч спичек – но мир не сгорает.

Второй вопрос встал, что называется, ребром в 1991 году перед австралийским радиоастрономом Джоном О’Салливаном. О’Салливан исследовал взрыв малой черной дыры. Ему мешали вовсе не путающиеся под ногами и пылящиеся провода: одни приборы регистрировали сигналы черной дыры, но их сигнал подавляли своими сигналами другие приборы. О’Салливан вместе со своими коллегами Дж. П. Хамакером и Дж. Э. Нордамом разработали протокол беспроводного обмена данными. На основе этой разработки в 1977 году будет принят стандарт IEEE (Ай-трипл И) 802.11 – обеспечивающий полную совместимость объединенных в сеть устройств.

Впрочем, О’Салливан с коллегами искали не на пустом месте. Однажды им на глаза попался рассекреченный патент эпохи Второй мировой войны. О его обладательнице стоит сказать пару слов.

Исторический экскурс: красота и ум против Гитлера

Хейди Кислер стала в юности ужасом для своих родителей. Венский банкир и его супруга, почтенная еврейская семья – с ужасом следили за кинематографической карьерой дочери. В 1933 году она прославилась на всю планету – в чешско-австрийском фильме «Экстаз» (реж. Густав Махата, 1933 г.) она не просто показалась в кадре обнаженной, но и изображала акт любви. Родители категорически запретили ей сниматься в кино и немедленно выдали замуж. Солидный и по их мнению безупречно нравственный муж производил оружие и дружил с властями – то есть с Муссолини и Гитлером. Хейди видела их обоих - и сразу во всем разобралась, в отличие от «благопристойных» родителей. Она бросила мужа и в 1937 году перебралась в Америку. Там она снова начала сниматься в кино, стала звездой первой величины, взяла псевдоним Хейди Ламар – и доказала, что и у голливудской звезды может быть все в порядке не только с телом – но и с головой.

В 1942 году она запатентовала устройство дистанционного управления радиоуправляемыми торпедами. Если противник вычислял частоту, по которой торпеду наводили, он мог сбить ее с курса или перехватить управление. На идею Хейди Ламар навела пианола – механическое пианино, которое исполняло пьесы, записанные на валик с выступами. Только в торпеде это устройство переключало частоты в непредсказуемых для противника комбинациях. 9 ноября – день ее рождения – в Германии, Австрии и Швейцарии считается Днем изобретателя.

А благодаря этой торпедной пианоле, или «скачущим частотам» Хейди Ламар – а это патент под номером 2292387, «Секретная система связи» (Secret Communication System), появились впоследствии системы связи с расширенным спектром. То есть и мобильная связь, и GPS, и Bluetooth, и Wi-Fi.

Когда патент был рассекречен, австралиец Джон О’Салливан с коллегами решили третий важнейший вопрос, связанный с защитой информации. И главное – теперь в одном ограниченном пространстве могут работать сразу несколько беспроводных локальных сетей, не мешая друг другу.

Ваша персональная сеть и ее имя

Итак есть свободные частоты, в них-то и работает Wi-Fi. Если вообще не вдаваться в сложные моменты, то провайдер протягивает в вашу квартиру кабель, и кабель втыкается в коробку с антеннами – роутер, его еще называют маршрутизатор. Смартфоны, планшеты, телевизоры, консервная банка с Алисой и т.д. подключаются по радиоволнам к роутеру, который объединяет их в локальную сеть, и они могут обмениваться данными между собой. А могут и не обмениваться. И чего точно не могут – так вылезти в интернет без роутера, который расфасует сигналы по отдельным пакетам, пакеты раскидает по отдельным каналам и перекинет на встроенный в него модем, который уже отвечает за Интернет-соединение. В этом и есть отличие Wi-Fi от Интернета. Сеть Wi-Fi не сам интернет – она помогает выйти в Интернет.

Wi-Fi действует на ограниченном расстоянии, и может вывести в интернет любое устройство, обладающее сетевой картой, поддерживающее беспроводное подключение.

У каждой сети есть свой идентификатор SSID — Service Set Identification, идентификатор установки обслуживания. Включив, например, на своем смартфоне поиск доступных сетей, можно увидеть в любом доме всяческие Nashaset, Kengoroo, Dasha, Mojinternet, и другие гостеприимные названия. У каждой домашней сети есть свой идентификатор, а чтобы войти в сеть, нужно ввести пароль, устройства обменяются данными и смартфон сможет стать частью маленького локального сообщества.

SSID отдельной сети определяется моделью роутера, часто это и название локальной сети – впрочем, имя могут придумать и сами хозяева. Если зайти в браузер и в поисковой строке ввести свой IP-адрес, (обычно он напечатан на бумажке, которую приклеивают ко дну роутера вместе с логином и паролем), ввести адрес роутера и войти в него, то откроется окно, в которое нужно вбить логин и пароль с той же бумажки. Затем нужно выбрать Wireless (Беспроводной режим) и в строке Wireless Network Name (Имя сети) — укажите желаемое имя и поупражняться в остроумии с паролем. Ну а дальше – «как вы яхту назовёте, так она и поплывет». Вообще же, настройки требуют некоторой квалификации, так что тем, у кого опыта и навыков нет, лучше обратиться за помощью к подготовленному человеку или использовать видео по теме «как настроить маршрутизатор».

Как определяется скорость беспроводной передачи данных

Провайдером – но не только. Развитие технологий в конкретном месте – вот что важнее всего.

В обычном российском городе обычный Ethernet-роутер решает все проблемы – в него подключается оптоволоконный кабель. Но где-то еще используют ADSL-роутеры, которые подключаются через телефонную сеть, это когда есть телефон (проводной, стационарный) – но нет оптоволоконного кабеля. Пещерный век для столиц, но реальность для отдаленных районов.

А в технически продвинутом подъезде или в частном доме может стоять и PON-роутер, то есть такой, который общается по протоколу Passive Optical Network – тут и максимальная скорость, и надежность, и зона покрытия уже сотни метров, пользоваться им может сколько угодно подключаемых устройств одновременно, и фаерволл поставить можно для защиты.

Но не только роутером определяется выбор скорости из предлагаемых провайдером. Принцип «чем скорее, тем лучше» может войти в противоречие с вашим бюджетом.

Для просмотра почты и текстов с картинками 2 Мбит/сек вполне достаточно. Вот только кому достаточно текстов с картинками? 5 Мбит/сек обеспечат звонки по видео и просмотр YouTube. 30–80 Мбит/сек позволят смотреть кино в среднем качестве и сражаться в сетевые игры. Видео качества 4K потребует 100 Мбит/сек. Специальные задачи могут потребовать и больших скоростей – но такими задачами занимаются специалисты, которые и сами знают, что им понадобится.

Выбираем диапазон — и роутер

При подключении роутера предлагается настроить ширину канала Wi-Fi – 20МГц, 40МГц, 80 МГц или авто. Ширина канала WiFi (Bandwidth, Channel Width) определяется диапазоном частот, в котором работает роутер. Если проводить аналогию с водопроводом – «диаметр трубы», больше ширина – больше данных передается, тем выше скорость соединения в ваше локальной беспроводной сети.

Для того, чтобы подключенные устройства работали, не отбирая друг у друга свободные частоты, их каналы связи с роутером расставляются как можно дальше друг от друга внутри диапазона. В диапазоне 2,4 ГГц имеется 13 каналов, в 5 Ггц – 33.Наименьшая ширина может составлять 22 МГц, в настройке прописано 20 для наглядности.

Напрашивается решение – если вы используете не больше 2-3 устройств для беспроводного подключения, выставить 40 или 80 МГц и получить максимальную скорость – но не все так просто. Чем шире канал, тем он короче в длину. Если вы находитесь в большой квартире или Wi-Fi сеть предназначена для индивидуального дома и нескольких построек вокруг – это стоит учитывать. Ну и конечно, нельзя забывать, что старые устройства могут работать на старых стандартах, и просто не распознают слишком широкий канал. Старые добрые 20 МГц не выдадут помех даже в пространстве, пронизанном сетями из других квартир дома со всех сторон, и три подключенных гаджета никак не начнут толкаться локтями. Автоматический выбор ширины канала (Авто) тоже почти беспроигрышный вариант. Выбор 40 МГц уже может не пустить в сеть ноутбук, служащий вам лет десять. Слишком широкий канал выберет одно устройство и закачает в него максимальное количество данных, а для других создаст проблемы. Лучше всего поручить настройку специалисту, рассказав ему, сколько и каких устройств вы планируете для подключения.

Все, на чем есть специальный значок и написано Wi-Fi, сможет подключаться к локальной беспроводной сети. Но как же быть со стареньким настольным компом, который вам все же нужен, или с собранным для ваших целей и заточенным под определенные программы и работы тауэром, с двумя огромными мониторами и прочей периферией? Купить Wi-Fi адаптер, размером с обычную флешку, ценой меньше тысячи рублей (а бюджетный вариант может выйти в три сотни рублей) – и проблема решена.

Диапазон частот сети Wi-Fi 2.4 Гц (самая распространенная) и 5 Гц – для высокоскоростных роутеров. Некоторые могут поддерживать обе частоты. Ширина канала роутера от 20 до 160 МГц – зависит от модели (и цены). Зона покрытия – от 20 – до 100 и более кв. м (опять же вопрос качества и цены железа). Помехи могут создавать препятствия на пути сигнала – к примеру, капитальная бетонная стена. Поэтому важно правильно выбрать место для размещения роутера, и если нужно – приобрести усиленную антенну.

Wi-Fi – преимущества и недостатки

Постепенно Wi-Fi победил проводные локальные сети. Насчет английского сленга – да, буквально boomer holes переводится как «стариковские дырки» - и в виду имеются дырки в стенах, через которые компьютеры в домашней сети и всю периферию соединяли проводами. Так что первое преимущество налицо сразу – Wi-Fi избавил нас от целого вороха проводов. Вы можете делиться интернетом с гостями, свободно передвигаться с гаджетом в пределах зоны покрытия, а если есть необходимость, можете расширить эту зону, докупив оборудование. Владельцы офисов, гостиниц или кафе могут устроить общественную точку доступа, так что интернет доступен каждому владельцу ноутбука, планшета или смартфона без дополнительного оборудования и сложностей с подключением.

Недостатки, как и у всего на свете, тоже имеются.

Первый и главный – реальная скорость передачи данных всегда ниже заявленной, и ниже, чем при кабельном соединении. Вмешивается множество факторов – от бетонной стены между роутером и устройством, до погоды и количества других сетей в данном пространстве.

Зона покрытия не так уж велика, и ее величина прямо зависит от оборудования, причем не только от затраченных денег, но и от развития интернет-технологий в конкретном месте.

Легкость взлома Wi-Fi сетей и легкость подключения к ним. Даже если «безбилетный пассажир» не крадет у вас данные, он ворует ваши гигабайты и создает помехи для работы ваших устройств, перегружая сеть.

Ну и наконец, соединение по Wi-Fi беспощадно пожирает энергию аккумуляторов смартфонов и планшетов.

Есть любители поговорить о том, что Wi-Fi вреден для здоровья. Как правило, это те же самые люди, которые бросаются с вилами на вышки мобильной связи 5G, борются с прививками и призывают носить шапочки из фольги. Но есть и те, кто задает вопрос – а как воздействует на человека то обилие радиоволн, которое охватило Землю за последние сто лет?

Нужно сказать, что волн не стало принципиально больше. Все виды радиоволн присутствует в космосе и на земле. Заметим также, что продолжительность жизни человека после освоения радио выросла. Если не засовывать в микроволновку голову – она безвредна, а микроволновка минимум в 100 тысяч раз мощнее, чем роутер Wi-Fi, работающий на тех же частотах. Если вы все же сомневаетесь – повесьте роутер в коридоре. Подальше от рабочего стола или кровати. Хотя принципиальной разницы не будет никакой. Изменения температуры воздуха на стотысячную градуса вы уж никак не заметите – и с Wi-Fi примерно то же самое.

Читайте также материал о том, как создают оптоволокно: