Wi-Fi a WiMax: Krása bezdrátové mobility

Jaké jsou možnosti současných bezdrátových technologií, a co nás v této
oblasti pravděpodobně čeká? Lze využívat výhod Wi-Fi také ve veřejných
dopravních prostředcích, a k čemu vývoj v této oblasti dospěje?

Potíže
s rušením a bezpečností

Současné bezdrátové sítě pracují ve standardu IEEE 802.11, přičemž pro
zjednodušení je tato technologie nazývána Wi-Fi. Název původně neměl znamenat
nic, ale postupem času se z něj stala slovní hříčka - zkratka označuje
slovní spojení "wireless fidelity" (bezdrátová věrnost), podle vzoru hi-fi ("high
fidelity" - vysoká věrnost).

Původním cílem Wi-Fi sítí bylo zajišťovat vzájemné bezdrátové propojení přenosných
zařízení a jejich připojení k lokálním sítím LAN. S postupem času však
začala být využívána i k bezdrátovému připojení k internetu v rámci
rozsáhlejších lokalit. Wi-Fi zařízení jsou dnes součástí všech přenosných
počítačů a také některých mobilních telefonů. Úspěch této technologie přineslo
využívání bezlicenčního pásma, což však má negativní důsledky ve formě silného
rušení frekvenčního spektra a také častých bezpečnostních problémů.

Aby si přenášená data nemohl každý jednoduše "přečíst", začalo se u Wi-Fi
spojení používat šifrování. První metodou bylo kódování WEP (Wired Equivalent
Privacy), které však bylo vinou své nedokonalosti prolomeno a dnes je již
považováno za nedostatečné. Jeho nástupcem se stalo šifrování WPA (Wi-Fi
Protected Access), využívající sice i nadále WEP klíče, v průběhu přenosu
však dochází k jejich průběžné obměně. Toto šifrování je tak považováno za
bezpečnější.

Tři
hlavní standardy

V současné době se lze v praxi setkat především se třemi standardy,
které jsou označeny písmeny b, g, nebo n. Jak je to s jejich rychlostí? Otázku
není tak snadné zodpovědět. Zatímco u kabelových připojení je to s přenosovými
rychlostmi vcelku jednoduché (uváděné rychlosti jsou vždy dosaženy), u
bezdrátových sítí je situace složitější. Rychlost není všude stejná, ale od
vzdálenosti k přístupovému bodu (AP, access point) se snižuje, navíc rychlosti
uváděné výrobcem nikdy nedosáhneme.

Proč je tomu tak? Wi-Fi je technologie tzv. half-duplex, což znamená, že
zařízení v jednu chvíli buď vysílá nebo přijímá, ale nikdy ne současně, a
výrobci udávají hodnoty jako součet obou směrů. Pokud je tedy udávaná rychlost
přístupového bodu 54 Mb/s, teoreticky nejvyšší dosažitelná rychlost, kterou
budeme komunikovat, činí 27 Mb/s. Pro lepší přehled nyní uvádíme tabulku
hlavních bezdrátových standardů a porovnání jejich rychlostí.

Jak již bylo zmíněno, jednotlivé Wi-Fi sítě se vzájemně odlišují také
frekvencí, na které pracují. Až doposud všechny používaly jednotné pásmo 2,4
GHz, které je však již přeplněné a jednotlivé sítě se tak navzájem zpomalují.
Nejnovější zařízení tak proto začínají používat frekvenci 5 GHz, kde podobné
zpomalování nehrozí.

Wi-Fi v dopravních prostředcích, WiMax

Wi-Fi v dopravních prostředcích

Kromě těchto tří základních bezdrátových standardů existuje ještě několik
dalších (jmenujme například standardy zakončené písmeny a, h nebo s). Pro
uživatele notebooků nejde o až tak zajímavé informace, důležitá je především
rychlost, a také to, kde všude se prostřednictvím Wi-Fi mohou připojit. V posledním
desetiletí se v tomto směru situace podstatně zlepšila, počet hotspotů výrazně
narostl, lze se připojit v restauracích, knihovnách nebo v dopravních
prostředcích.

Právě situace v dopravě je zajímavá a v současnosti se dramaticky
se vyvíjí. Cestující by určitě dlouhou cestu do školy či zaměstnání rádi
strávili produktivnějším způsobem, než sledováním ubíhající krajiny. Nebylo by
špatné mít možnost si během cesty třeba vyřídit maily nebo se podívat, co nového
se děje ve světě internetu.

Masové rozšíření mobilních telefonů, PDA či notebooků je záležitostí
posledních deseti či patnácti let, a různí dopravci na tuto situaci reagují
různě pružně. Co se týká autobusů, dopravci jako Asiana nebo Student agency
možnost připojení pomocí Wi-Fi nabízejí. V případě Student agency se na palubě
autobusu nachází modem vybavený bezdrátovou technologií CDMA, a k přístupovému
bodu se potom cestující připojují prostřednictvím Wi-Fi ve svých noteboocích,
PDA či mobilech. Kvalita služby potom kolísá podle aktuální síly signálu
v síti O2 CDMA. Službu připojení k internetu prostřednictvím Wi-Fi
nabízejí také někteří regionální dopravci. Situace v oblasti bezdrátové
mobility v autobusech by byla ještě lepší, kdybychom v tomto
dopravním prostředku našli také elektrické přípojky 230V - z technických
důvodů však v autobusech bohužel většinou nejsou.

Brzy si
zasurfujeme i v Pendolinu

Ve vlacích je už situace s Wi-Fi připojením k internetu o něco
méně růžová. České dráhy před několika lety jednaly o instalaci tzv. repeaterů,
které by signál z vnějšku přenesly dovnitř vozu. Bylo by tak možné využívat
výhod bezdrátových technologií, například již zmiňovaného CDMA. Jste-li
v současnosti vybaveni CDMA modemem, připojíte se ve vlaku pouze ve
chvílích, když se souprava dostane do okolí větších měst. Zatímco operátoři
tvrdili, že za celý problém s internetem v moderních vlacích mohou okna,
která jsou pokovená kvůli termoizolaci, mluvčí Českých drah poukazoval
především na špatné pokrytí signálem v okolí tratě.

V současnosti už otázka repeaterů není aktuální, a České dráhy se soustředí
na projekt Wi-Fi internetu ve vlacích - probíhá projekt pokrytí vozů a následný
provoz v sedmi jednotkách SC Pendolino, přičemž cena za celý projekt má činit
kolem 20 milionů Kč. Situace na železnici by se v oblasti připojení pomocí Wi-Fi
mohla zlepšit po vstupu dravější konkurence na trh, například společnosti
RegioJet. Je pravděpodobné, že pomocí Wi-Fi se v nejbližších letech již
připojíme, i když zpočátku pouze v moderních soupravách typu SC Pendolino.

WiMax:
Nadějný nástupce

Za nadějného nástupce
Wi-Fi je považována technologie nesoucí označení WiMax (Worldwide Interoperability
for Microwave Access). Zjednodušeně bychom mohli říci, že se jedná o vzdáleného
příbuzného Wi-Fi. Určitou spojitost mezi těmito technologiemi naznačuje už
samotné označení jejich standardů - 802.11 pro Wi-Fi a 802.16 pro WiMax.

Obě technologie se odlišují co do různých oblastí použití. Zatímco s Wi-Fi
si můžete užívat data přesouvající se pouze v okruhu několika pár stovek
metrů nebo nejvýše kilometrů, WiMax dovoluje posílat data až do vzdálenosti 50,
70 km.
Cenou za takovýto dosah je samozřejmě rychlost. Podle specifikací standardu
802.16e nabízí WiMax rychlost 70 Mbit/s, v praxi však už při vzdálenosti 10 km od hotspotu klesá na 10
Mb/s a méně. Z toho důvodu je WiMax ideální volbou pro mobilní internetové
připojení, protože je tak možné pokrýt velké území a přitom udržet pořád
dostatečný tok dat pro jakoukoliv běžnou internetovou aplikaci.

Standard 802.16e nebo
také mobilní WiMax se dočkal svého schválení v roce 2005. Za oceánem se
tento standard začal rychle rozšiřovat, a tak není problém narazit na města,
která disponují celkovým pokrytím. Na tento trend zareagovala společnost Intel,
která se postavila do čela propagace a oznámila jeho integraci do mobilní
platformy Centrino, ve které by měl existovat společně s Wi-Fi (standard 802.11n).

Kromě Intelu začínají
chápat potenciál této technologie už i samotní výrobci mobilních PC, a tak již
teď můžeme sledovat její postupné nasazování v některých zařízeních - např.
Asus EeePC, vybrané modely Lenovo notebooků, UMPC telefon Samsung a mnoho
dalších.

Elektrosmog: Nedořešený problém

Jak Wi-Fi, tak i WiMax
jsou jistě perspektivní technologie, které čeká dobrá budoucnost. Výhody
svobodné bezdrátové konektivity jsou nasnadě. Nelze však vyloučit, že se časem
prokáže i určitý negativní účinek na lidské zdraví. Bezdrátové technologie jsou
zdrojem elektrosmogu, o jehož efektech se vedou spory, a tato problematika
zatím není úplně dořešená. Bude zajímavé sledovat, kam výzkum v této
oblasti dospěje.