Jubilujúca bezdrôtová vernosť

Ešte pred desaťročiami sme o vzájomnom prepojení počítačov iba nesmelo snívali, no od čias zrodu internetu je to už bežná realita. A keď sa objavila bezdrôtová sieť, ktorá priniesla slobodu od všadeprítomných sieťových káblov, začal sa meniť aj spôsob života. V čom tkvie tajomstvo tejto revolučnej zmeny?

Bezdrôtové prepojenie rôznych koncových zariadení, ako sú napríklad počítač, notebook, tablet, smartfón, a ich pripájanie k počítačovej sieti – lokálnej alebo na internet – sa nazýva Wi-Fi. Hoci sa zdá, že Wi-Fi predstavuje nejakú skratku, v skutočnosti ide len o marketingovú náhradu označenia IEEE 802.11, čo je štandard pre bezdrôtové siete pracujúce v pásme ISM pod číslom 802.11, ktorý vydal štandardizačný Inštitút elektrických a elektronických inžinierov (IEEE) v roku 1997. Názov s písmenami a číslami však nebol veľmi vhodný a zapamätateľný. Teraz už nevedno, komu prišlo na um parafrázovať známu skratku Hi-Fi (high fidelity čiže vysoká vernosť) na Wi-Fi, čo je skratka wireless fidelity bezdrôtová vernosť. Wi-Fi Alliance, ktorá je držiteľom ochrannej značky Wi-Fi, ju definuje ako WLAN založenú na IEEE 802.11 štandardoch, čo však s bezdrôtovou vernosťou nemá nič spoločné.

Otec Wi-Fi
K počiatkom Wi-Fi sa musíme vrátiť o takmer 50 rokov späť na Havajské ostrovy. Tu totiž v roku 1971 vznikol priamy predchodca Wi-Fi – bezdrôtový sieťový systém zvaný ALOHAnet, ktorý vyvinuli na Havajskej univerzite, čím sa položili základy pre ďalší vývoj bezdrôtovej komunikácie.
V roku 1990 vstupuje na scénu Victor Vic Hayes (*1941), rodák z vtedajšej Holandskej Indie, ktorý sa stal jedným z ľudí zodpovedných za založenie pracovnej skupiny IEEE 802.11 pre bezdrôtové siete LAN. Keďže sa podieľal na návrhu štandardov IEEE 802.11b, 802.11a a 802.11g a bol kľúčovým pracovníkom v spoločnosti Agere Systems, ktorá bola súčasťou NCR Corporation, teda spoločnosti, čo vynašla v roku 1991 Wi-Fi, považuje sa za otca Wi-Fi.
Zaujímavosťou je, že hoci roku 1991 prišli na trh pod názvom WaveLAN s rýchlosťami 1 Mbps/2 Mbps prvé bezdrôtové produkty, pôvodne určené pre pokladničné systémy, tento rok sa ešte nepovažuje za oficiálny dátum zrodu Wi-Fi. Počiatočné produkty 802.11 totiž trpeli problémami s interoperabilitou, pretože IEEE vtedy nemal nijaké ustanovenie na testovanie zariadenia na dodržiavanie jeho noriem, a tak to vyzeralo ako pri stavaní babylonskej veže. Zo začiatku každý z výrobcov ponúkal vlastnú produkciu, a to aj napriek tomu, že podobné zariadenia vyrábalo množstvo iných výrobcov. Azda najrozšírenejším bol BreezeNete od izraelského výrobcu.

Oficiálny zrod
Aby sa docielila spolupráca medzi zariadeniami, vydal IEEE v roku 1997 štandard pre bezdrôtové siete pracujúce v pásme ISM pod číslom 802.11. Táto bezdrôtová sieť ponúkala rýchlosť až 2 Mb/s, to však nebolo pre väčšinu používateľov v porovnaní s klasickými sieťami efektívne. Výrobcovia preto dali hlavy dokopy a o dva roky neskôr túto špecifikáciu rozšírili o dve vyššie špecifikácie známe pod revíznymi písmenami ako 802.11b a 802.11a. Prvý štandard ponúkal rýchlosť až 11 Mb/s, druhý dokonca až 54 Mb/s vysielajúci v pásme 5 GHz. Problém bol, že toto pásmo bolo bezplatné iba v USA, v európskych krajinách bolo platené. Preto v roku 2003 prišiel štandard pod označením 802.11g, ktorý poskytuje rovnakú rýchlosť ako 802.11a, ale vysiela vo voľnom pásme 2,4 GHz.
V roku 1999 priekopníci nového variantu s vyššou rýchlosťou schválili špecifikáciu IEEE 802.11b a vytvorili Wireless Ethernet Compatibility Alliance (WECA). Tento moment sa považuje za začiatok bezdrôtových sietí v súčasnosti známych ako Wi-Fi.
Prvý rok svojej oficiálnej existencie sa tento systém nazýval Wireless Ethernet. V roku 2000 však WECA prišla s návrhom premenovať vynález na Wi-Fi. A pre úplnosť – popularita sietí Wi-Fi sa tak rozmohla, že sa aj samotná WECA v roku 2002 premenovala na Wi-Fi Alliance. Zahŕňa viac ako 550 členských spoločností, jej členmi je väčšina výrobcov zariadení 802.11. Aliancia rozšírila Wi-Fi za bezdrôtové lokálne sieťové aplikácie na point-to-point a osobné siete a povolila špecifické aplikácie ako napríklad Miracast, čo je štandard pre bezdrôtové pripojenie zariadení k displejom.

Ako to funguje
Wi-Fi používa pri prenose dát mikrovlny a vysiela v určenom pásme, ktoré je vyčlenené regulačným orgánom. V tomto pásme môžu vysielať hromadné oznamovacie prostriedky ako televízie a rádiá. Zároveň v ňom fungujú aj mikrovlnné rúry a iné spotrebiče, preto sa medzinárodnou dohodou vyčlenilo tzv. pásmo ISM (Industrial Scientific and Medical), teda pásmo vyhradené pre priemyselné, vedecké a lekárske účely. Pásmo 2,4 GHz vyhradili na tieto účely americký regulátor FCC a európsky ETSI. Toto rádiové pásmo okupovali predovšetkým práve mikrovlnné rúry a bezdrôtové telefóny, ale s rastúcim záujmom používateľov o mobilitu výpočtovej techniky sa oň začali zaujímať aj výrobcovia bezdrôtových sietí.
Bezdrôtové siete používajú na prenos elektromagnetické rádiové vlnenie v širokom spektre rádiových frekvencií. Jednotlivé prenášané bity sa musia modulovať na základnú nosnú frekvenciu, ktorou sú dáta prenášané. Z toho vyplýva, že frekvencia prenášaných dát musí byť rozhodne menšia ako nosná frekvencia.
Hlavná požiadavka pre funkčnosť je, aby sa v domácnosti či podniku nachádzalo zariadenie, ktoré dokáže prenášať bezdrôtový signál – router, telefón či počítač. Bez ohľadu na to, ako sa používa bezdrôtové pripojenie alebo aký je jeho zdroj pripojenia, výsledok je vždy rovnaký: bezdrôtový signál, ktorý umožňuje ostatným zariadeniam pripojiť sa k hlavnému vysielaču na komunikáciu, napríklad prenášať súbory alebo prenášať hlasové správy.

Z popularity…
Popularita Wi-Fi od roku 2000 začala neuveriteľne naberať na obrátkach. V roku 2004 sa podľa záznamov organizácie Wi-Fi Alliance konal prvý komerčný let, na ktorom sa pasažieri mohli pripojiť k Wi-Fi. Pred desiatimi rokmi uzrel svetlo sveta nový štandard 802.11n (Wi-Fi 4), ktorý umožnil zvýšenie prenosových rýchlostí pomocou technológie MIMO, vďaka ktorej mohlo viac antén vytvoriť viac dátových tokov. Maximálna prenosová rýchlosť sa tak znásobila takmer deväťkrát (54 Mb/s vs 450 Mb/s). Keby sme dokázali využiť tieto maximálne možnosti, potom by sme napríklad film Avengers: Infinity Wars v 4K rozlíšení v prvom prípade sťahovali 2 hodiny a 39 minút, v druhom len 19 minút. Oblasti pokryté Wi-Fi signálom, nazývané hotspoty, presiahli v roku 2011 globálny počet Wi-Fi hotspotov jeden milión, no podľa odhadov spoločnosti Cisco v roku 2021 presiahne globálne počet hotspotov 500 miliónov, čo je päťstonásobný nárast za desať rokov. O rok na to, t. j. roku 2022 bude Wi-Fi dominantným zdrojom internetového pripojenia. Štúdia Cisco predpovedá, že cez ňu pretečie až 59 % internetovej prevádzky.

… ošiaľ
V súčasnosti žije na našej planéte asi sedem miliárd ľudí, no na internet je pripojených viac ako 23 miliárd zariadení, čiže v priemere sú to asi tri zariadenia na osobu. V minulom roku sa na zemeguli vyskytovalo asi 13 miliárd Wi-Fi zariadení, inými slovami, na každého obyvateľa našej planéty pripadali takmer dve zariadenia, ktoré sa dokážu pripojiť k Wi-Fi. Až neuveriteľných 71 % mobilných a počítačových komunikácií prúdi cez bezdrôtové Wi-Fi, čím sa táto sieť radí na čelo rebríčka najväčších vysielačov komunikácie na celom svete.
Skrátka – Wi-Fi sa postupne stala neoddeliteľnou súčasťou našich životov. Americký hotelový reťazec Red Roof Inn dospel k záveru, že Wi-Fi v izbe je pre cestujúcich dôležitejšie ako dobrá poloha hotela, parkovanie alebo dokonca bezplatné raňajky. Až 80 % cestujúcich uviedlo, že sa cítia oveľa lepšie v hoteli, v ktorom je bezplatné Wi-Fi.
Pre niektorých ľudí je Wi-Fi významnejšie ako raňajky, ktoré sa považujú za najdôležitejšie jedlo dňa. Zatiaľ to s pozíciou jedla však možno nebude až také horúce, pretože podľa relevantného prieskumu spoločnosti IDC je pre ľudí Wi-Fi až druhou najdôležitejšou vecou v živote, no na prvé miesto ju zaradilo 18 % respondentov. Vyššie sa umiestnilo práve jedlo s 30 % fanúšikov. Za Wi-Fi sa však umiestnili napríklad aj sex (10 %), televízia (8 %) alebo alkohol (4 %).

BP
Foto Pixabay

Tento článok si môžete prečítať v časopise Quark 9/2019.

Ak chcete mať prístup aj k exkluzívnemu obsahu pre predplatiteľov alebo si objednať tlačenú verziu časopisu Quark, prihláste sa alebo zaregistrujte.

Komentáre