Кто изобрел вай фай и блютуз
Перейти к содержимому

Кто изобрел вай фай и блютуз

  • автор:

Как голливудская актриса придумала технологию Wi-Fi и GPS в перерывах между съемками. История Хеди Ламарр

Как голливудская актриса придумала технологию Wi-Fi и GPS в перерывах между с. главное изображение

У технологического рынка есть свои неизвестные герои. Они полностью перевернули сферу, в которой работали. В новом материале мы рассказываем историю Хеди Ламарр — американской актрисы, которая в перерывах между съемками придумала технологию для работы Wi-Fi, GPS и Bluetooth.

  • Хеди Ламарр — актриса
  • Хеди Ламарр — изобретательница

Хеди Ламарр — актриса

9 ноября 1914 года в Вене на свет появилась девочка Хедвиг Ева Мария Кислер. Она родилась в богатой еврейской семье управляющего банком Эмиля Кислера и пианистки Гертруды Лихтвиц. Своё происхождение в дальнейшем Хеди Ламарр отрицала всю свою жизнь, в том числе и перед своими собственными детьми.

У Хеди было счастливое и беззаботное детство — она посещала театральный кружок, балетный класс, училась играть на фортепиано. Помимо творчества, Хеди увлекалась математикой, в которой преуспела не меньше, чем в искусстве. (Шах и мат тем, кто до сих пор делит людей на гуманитариев и технарей).

В киноиндустрию Хеди Ламарр пришла как помощница сценариста в кинокомпанию Sascha-Film (крупная австрийская компания, основанная в 1910 году, занималась продакшеном немого кино, а чуть позже и звукового). Актерский дебют у Хеди Ламарр состоялся еще в 1922 году — она получила роль в фильме «Деньги на улице», правда в массовке. После дебюта Хеди стала получать более менее самостоятельные роли, и в последующие два года она снимается в фильмах «Буря в стакане» в 1931 году, в «Чемоданах Мистера О.Ф.» в 1931 году, и в «Не в деньгах счастье», который вышел в 1932 году. Первый настоящий, хоть и скандальный успех, Хеди Ламарр принесла роль Евы Херманн в фильме «Экстаз», который вышел на экраны в 1933 году. Этот фильм наделал много шума из-за десятиминутной сцены, где Хеди снялась абсолютно голой . Родители актрисы были совсем не восторге от столь откровенной по тем временам роли, а потому с их лёгкой руки Хеди Ламарр выходит замуж за Фрица Мандаля — австрийского миллионера, владельца оружейных заводов.

За четыре года в браке у Ламарр не было никаких съемок в кино. Хеди и её муж были совершенно разными людьми, они не сходились ни по жизненным ценностям, ни по политическим взглядам и убеждениям. Из воспоминаний самой Хеди Ламарр: «Супруг смотрел на неё как на удачное приобретение, он хвастался красавицей-женой перед деловыми партнёрами так, будто бы она была новеньким автомобилем или породистой лошадью». В своих дальнейших интервью актриса будет часто говорить, что мужчины не способны оценить ум женщины, им нужно только красивое миленькое личико. Именно, ей принадлежит знаменитая цитата: «Любая девушка может быть обворожительной. Все, что нужно, это стоять смирно и выглядеть глупенькой».

Читайте также: Как гитарист стал биологом, а потом придумал философию современных компьютеров. История Алана Кея

Главным развлечением Хеди Ламарр в замужестве стали производственные совещания и деловые встречи мужа, на которые он часто брал её с собой. На таких совещаниях обсуждались всякие сложные технические штуки. Благодаря тому, что в своё время Хеди весьма преуспела в математике, она с удовольствием слушала эти «технические разговоры» и вникала в курс дела.

Брак Хеди Ламарр и Фрица Мандаля был неудачным — Мандаль был безумно ревнив, и часто оскорблял жену. В итоге летом 1937 года Ламарр просто от него сбежала. Сев на корабль «Нормандия», она отправилась в Нью-Йорк, и прямо на судне заключила контракт с Луисом Майером — основателем студии MGM. Так началось восхождение актрисы на голливудский Олимп.

С 1938 по 1958 год Хеди Ламарр активно снималась в кино. Её самые успешные фильмы: «Алжир» 1938 года, «Бумтаун» — 1940 года и «Самсон и Далила», который вышел в 1949 году.

Хеди Ламарр — изобретательница

Хеди Ламарр не особо жаловала голливудские тусовки — она предпочитала проводить вечера дома, работая над каким-нибудь изобретением. Например, над таблеткой, которую можно растворить в воде и получить нечто похожее на газировку; или снарядом, оборудованным бесконтактным взрывателем. Но история запомнила её как изобретателя системы, которая позволяла дистанционно управлять торпедами.

Шли 1940-ые годы, турбулентные и неспокойные — время Второй Мировой войны. Хеди Ламарр считала, что радиоуправляемые торпеды имеют существенный недостаток — это несовершенная система наведения, то есть, если противник обнаруживал угрозу, он мог запросто заглушить сигнал, отправив помехи на той же частоте, на какую была «настроена» торпеда. Отсюда родилось предложение Хеди — отправлять сигналы по частям на разных частотах. Так началась работа над торпедой, сигнал которой нельзя было перехватить или заглушить.

Хеди Ламарр работала не одна, вместе с ней над изобретением трудился её друг — композитор Джордж Антейл . Он «дополнил» идею Ламарр, предложив отправлять сигналы короткими очередями по 88 частотам. Здесь явно прослеживается аналогия с фортепиано, у которого 88 клавиш.

Технически изобретение работало так: приёмник торпеды просто переключался с частоты на частоту. Получилась скачкообразная перестройка частоты , когда устройство меняет канал приёма в процессе работы. Сам процесс согласования приёмника и передатчика осуществили с помощью механического валика фортепиано.

Испытав изобретение, Хеди Ламарр и Джордж Антейл запатентовали его, а потом бесплатно передали флоту США. Тогда же инженеры флота развернули изобретение, сказав, что оно слишком громоздкое, но при этом часть концепции взяли для реализации других разработок. В середине 1950-х, когда появились лёгкие транзисторы, ВМФ поделился концепцией Хеди Ламарр с подрядчиком, которому было поручено создать гидроакустический буй. Такой буй можно было сбрасывать в воду с самолёта для обнаружения подводных лодок.

В 1959 году срок действия патента Ламарр и Антейла закончился, и за свое изобретение они ничего не получили. При этом в 1962 году, когда начался кубинский ракетный кризис, американские корабли на линии блокады вокруг Кубы были вооружены торпедами, которые управлялись «скачкообразной перестройкой частоты».

Спустя много лет патент Хеди Ламарр и Джорджа Антейла лёг в основу связи с расширенным спектром , благодаря которой мы можем пользоваться Wi-Fi, Bluetooth и GPS.

«После новаторской работы Ламарр и Антейла в области скачкообразной перестройки частоты, — отмечал Джойс Беди из Смитсоновского института, — появилось много технологий расширенного спектра, а именно, беспроводная связь с использованием переменных сигналов: Bluetooth, Wi-Fi и GPS».

На протяжении всей своей жизни Хеди Ламарр продолжала изобретать — она создала флуоресцентный собачий ошейник, модификации для сверхзвукового самолета Concorde и новый вид стоп-сигналов. Скончалась актриса и изобретательница 19 января 2000 года в возрасте 85 лет.

Некоторые ученые считают, что Хеди Ламарр была не первой, кто занялся FHSS (псевдослучайная перестройка рабочей частоты). И что не коснись она этой темы, за неё бы это сделал кто-то другой. Но история не знает сослагательного наклонения. В 1997 году Хеди Ламарр была официально награждена за своё изобретение, а в начале 2014 года — её внесли в Национальный зал славы изобретателей США.

Имя инженера, который изобрел Wi-Fi: ученые или порно-звезда?

WiFiGid

История происхождения беспроводных сетей «Wi-Fi» основана на предположениях нескольких источников. Сложно однозначно ответить на вопрос, касающийся имени инженера, который изобрел Wi-Fi. Факт непрерывного усовершенствования технологических разработок дает повод полагать, что одни и те же идеи из области беспроводных технологий -могли посещать сознание ученых разных стран и в различные периоды своей деятельности.

Происхождение аббревиатуры «Wi-Fi»

Имя инженера, который изобрел Wi-Fi: ученые или порно-звезда?

«Wi-Fi» – название, придуманное изобретателями корпорации Alliance. Образовано от рекламной позиции «The Standard for Wireless Fidelity». В процессе разработки технологий первоначальный слоган уменьшился до «Wireless Fidelity». Позже название приобрело еще более краткую форму и закрепилось в сознании пользователей как «Wi-Fi».

Неизвестные факты про Wi-Fi в следующем видео:

Этапы происхождения

Большинство исследователей уверены, что Wi-Fi к нам пришел из Австралии, а имя инженера, который изобрел Wi-Fi Джон О’Салливан. Это ученый радиоастроном из австралийского города Канберра.

Согласно этой теории, идея создания технологий Вай-Фай зародилась в недрах радиоастрономии. В ходе проведения эксперимента по регистрации мини-взрыва черной дыры возникла необходимость во внедрении беспроводной сети. Вынужденные условия и явились причиной разработки первого протокола Wi-Fi.

Скорость передачи данных на тот момент составляла 100 Мбит/с. Событие, положившее начало внедрению беспроводных технологий, произошло в 1991 году.

В этот же период австралийским инженером-электриком Джоном О’Салливан была разработана первая версия протокола Wi-Fi. Она и явилась фундаментом усовершенствования и выпуска первого беспроводного оборудования.

Ответственность за выпуск первенца Вай-Фай взяла на себя американская компания At&t. Сетевой аппарат работал на частоте 2,4 ГГц и назывался WaveLan. Скорость беспроводного соединения не превышала 2 Мбит/с.

Так выглядел логотип WaveLan:

Имя инженера, который изобрел Wi-Fi: ученые или порно-звезда?

Далее этапы, связанные с внедрением технологии беспроводной передачи, развивались следующим образом:

  • 1997 год – разработана версия 802.11, по своим возможностям практически полностью соответствующая устройству WaveLan;
  • 2000 год – выпуск новой версии 802.11a. Радиопередача осуществляется в диапазоне 5 ГГц, скорость соединения доходит до 54 Мбит/с;
  • 2003 год – выпуск версии 802.11g. Передача данных ведется в диапазоне 2 ГГц, задействован протокол шифрования WPA, скорость передачи – 54 Мбит/с;
  • 2004 год – ознаменован появлением WPA2. Уровень безопасности шифрования данных достигает новых высот;
  • 2009 год – выпуск устройств, со стандартом 802.11n с возможностью передачи данных в двух диапазонах: 2 и 5 ГГц, до 600 Мбит/с. Современные смартфоны используют именно этот стандарт;
  • 2014 год – выпуск устройств с поддержкой стандарта 802.11ac. Пропускная способность имеет скорость более 1 Гбит/с;
  • 2016 год – разрабатывается стандарт 802.11ad. Устройства, поддерживающие этот стандарт, способны работать на частоте 60 ГГц с передачей информации на скорости от 7 Гбит/с.

Альтернативная версия

Согласно второй версии, имя инженера, который придумал изобретение Wi-Fi, – Вик Хейз. Голландский инженер являлся сотрудником корпораций NCR и Agere, но известность получил благодаря своим дипломатическим заслугам. Возглавлял рабочую группу IEEE 802.11 по разработке беспроводных сетей. Внес большой вклад в усовершенствование стандартов Wi-Fi.

Другие исследователи считают, что истоки создания единого стандарта Wi-Fi зародились в 1985 году. В этот период Федеральное агентство по связям США разрешило неофициально использовать определенные частоты. После обнародования данного решения, другие страны тоже заинтересовались в разработке и выпуске сетевых устройств для работы на радиочастотах.

В связи с недоступностью использования единого стандарта Wi-Fi, возникали проблемы по причине совместимости устройств. Такое обстоятельство создавало трудности при использовании сетевого оборудования и тормозило процесс развития технологий.

И только в 1997 году (через 6 лет после первых попыток внедрения технологий Wi-Fi), удалось разработать единый стандарт 802.11, который исправил ситуацию на предмет несовместимости сетевых устройств.

В 1999 году группа инженеров Института электроники зарегистрировала технологию Вай-Фай в рамках организации Wi-Fi Alliance. На протяжении последующего времени группа ученых активно занималась разработкой стандартов беспроводной связи.

Самая неожиданная версия

Имя инженера, который изобрел Wi-Fi: ученые или порно-звезда?

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.

Площадь действия радиосигнала

Оборудование, поддерживающее ранние стандарты, работали в секторе, не превышающем 35 метров (в помещении). Радиус действия оборудования на открытых пространствах составлял 100 м.

Современные устройства со стандартом 802.11n способны покрывать сигналом уже более обширные территории. Максимальный радиус действия в помещении составляет 75 м, а на открытых площадях достигает 250 м.

Внедрение новых технологий и усовершенствование технических возможностей сетевого оборудования – это непрерывные процессы деятельности ученых на протяжении восьми десятилетий. По мнению многих исследователей, именно Хэди Ламарр принадлежит право на изобретение беспроводных сетей.

Кто придумал Вай-Фай и мобильную связь? Посмотрите тематическое видео:

История wi-fi

Беспроводной интернет так плотно вошел в наши жизни, что сейчас уже мало кто задумывается над тем, как появился Wi-Fi. Как его появление связано с боевыми торпедами? Как получилось, что в создании беспроводного интернета поучаствовали люди, жившие в середине прошлого века? И при чем тут, в конце концов, инопланетные сигналы из космоса? Давайте разбираться.

История появления беспроводного интернета

Как это ни странно, история WiFi начинается в сфере военных технологий. Предтечей современного беспроводного интернета стала так называемая технология прыгающих частот, или скачкообразной смены частоты, которую в 1942 году запатентовала американская и австрийская киноактриса и изобретательница Хеди Ламар. Вместе с другим изобретателем из США по имени Джордж Антейл, она создала технологию, которая позволяла создавать радиоуправляемые торпеды, которые было невозможно перехватить и перенаправить на другую цель (как очень часто происходило с союзническими торпедами во время войны). Wi-FiСмысл изобретения был в том, чтобы передавать при помощи радиосигналов данные о местонахождении объекта не по одной, а по разным частотам при помощи случайного кода, меняющего частоту. Таким образом торпеды становились полностью неуязвимыми для вражеских радиопомех. Это был прообраз защищенной передачи данных, который, когда появился Wi-Fi, стал использоваться и в беспроводном интернете . Первый Wi-Fi в том виде, в котором мы его знаем, появился в 1998 году на базе лаборатории CSIRO. Его изобретателем официально считается австралийский инженер Джон О’Салливан, которого также называют отцом W-Fi. До этого ученый много лет потратил на то, чтобы уловить радиосигналы, которые, по его данным, поступали из черных дыр в космосе. В ходе этих исследований О’Салливан придумал уравнения, которые известны нам как быстрые преобразования Фурье. И хотя инопланетных сигналов австралийцу обнаружить так и не удалось, его наработки сыграли ключевую роль в появлении беспроводного интернета. Именно с этого началась, собственно, история технологии WiFi. За год до появления Wi-Fi О’Салливан со своей командой создали метод передачи данных, который был ближе всего к беспроводному интернету в современном смысле – протокол IEE 802.11 B. Пользуясь наработками Хеди Ламар, О’Салливан смог создать технологию защищенной беспроводной передачи информации при помощи скачкообразной смены радиочастот. Приемником в данном случае выступает роутер, который передает сигнал дальше – в ваши смартфоны, ноутбуки и планшеты. Частоты, на который происходит эта передача, измеряются в гигагерцах (Ггц). Wi-FiКоличество гигагерц определяет объем информации, которую можно передать по данной частоте за одну секунду. Первоначально существовала только одна частота – 2.4 Ггц. До сих пор подавляющее большинство устройств работает именно на ней. У этой частоты есть один довольно серьезный недостаток – она часто бывает перегруженной. Если представить ее в виде автомобильной дороги, то можно сказать, что она все время стоит в пробке, ведь большая часть наших смартфонов и ноутбуков работает на этой частоте. Это нередко бывает причиной того, что в многоквартирном доме даже мощный, правильно расположенный роутер не дает хорошего сигнала. Частоту 5 Ггц начали использовать в России в 2011 году. От 2.4 ее отличает то, что она включает 23 отдельных канала, по которым могут передаваться данные. Они не пересекаются между собой, поэтому частота 5 Ггц всегда более свободная и дает более быстрый интернет. Небольшой лайфхак: если вы страдаете от плохого интернета в частном доме , попробуйте сменить используемую частоту в настройках маршрутизатора.

Что означает «Wi-Fi»

Теперь, когда мы знаем, как работает Wi-Fi, пора разобраться, как же появилось это название, и что оно означает? Ответим коротко – ничего. Многие до сих пор думают, что это какая-то аббревиатура, за которой кроются сложные технические термины и понятия. Это вовсе не так. Это своеобразный парафраз англоязычного термина Hi-Fi, что означает «High Fidelity» — высокая точность. Одно время этому термину пытались придать конкретное значение, расшифровывая «Wi-Fi» как «Wireless Fidelity» — «беспроводная точность». Но от этой формулировки очень быстро отказались. Так что никакой особенной тайны за этим названием не стоит. Но согласитесь, что ничего не значащий «Wi-Fi» лучше, чем точный и конкретный «IEE 802.11 B».

Какое будущее ждет Wi-Fi

Даже если вы очень далеки от передовых технологий, вы, конечно же, слышали, кто такой Илон Маск. Именно с этим именем многие связывают будущее беспроводного интернета на нашей планете. Помимо электронных автомобилей «Tesla», одно из главных направлений работы Маска – это обеспечение бесплатный вайфаем каждого уголка планеты с помощью искусственных спутников Starlink. Первые из них были запущены еще в феврале 2018 года. На данный момент на орбите нашей планеты находится более чем 1 600 спутников от компании SpaceX. Все они работают в тестовом режиме, а оборудование, необходимое для приема их сигнала, активно разрабатывается. В то же время технологии Маска уже вызывают множество вопросов. Каскады спутников на орбите Земли мешают астрономическим наблюдениям, есть риск столкновения с другими космическими объектами. В конце концов, такая революция в технологиях беспроводного интернета может оставить без работы миллионы сотрудников операторов сотовой связи и интернета. Осуществится ли мечта Илона Маска и большинства населения Земли – иметь прекрасный беспроводной интернет, находясь даже в глухой тайге? Время покажет.

  • Интернет на дачу
  • Интернет в деревню
  • Интернет в частный дом
  • Спутниковый интернет
  • Вакансии

Как работает Wi-fi. Часть 1. История беспроводных сетей

На фотографиях выше изображены Джордж Антейл и Хеди Ламарр — два деятеля культуры (композитор и актриса) и по совместительству изобретатели. В определенных кругах эта пара известна своей концепцией передачи информации по радио, которая впоследствии нашла применение в Wi-fi, GPS, Bluetooth и… Короче, много где.

Во время Второй мировой войны Хеди и Джордж предложили систему для дистанционного управления торпедами. Как не иронично, основной проблемой управляемых торпед того времени была их система управления. Она работала на одной частоте, и если противник обнаруживал угрозу, то «бил» по слабому месту торпеды: отправлял помехи на несущей частоте.

Идея новаторов заключалась в том, чтобы отправлять сигнал частями на разных частотах. Сейчас эта концепция известна как псевдослучайная перестройка рабочей частоты. Технически синхронизацию частот предлагалось осуществлять с помощью пружинных двигателей. Ребята даже получили патент на свою разработку и предложили её армии США, но идею реализовали только в 60-х годах, уже после окончания действия патента.

Порой Хеди Ламарр называют «изобретательницей Wi-fi». Но, пожалуй, такой титул несколько преуменьшает вклад других, не менее значимых открытий, которые позволяют сидеть в интернете без провода. О том, как создавалась и развивалась технология Wi-fi, читайте под катом.

Исторические предпосылки

Первые технологии беспроводной передачи информации возникли в доисторическую эпоху. Дымовые, световые и огненные сигналы, зеркала, сигнальные выстрелы и флаги — все это появилось задолго до изобретения телеграфа и телефона.

Невидимый свет

В 1880-х годах Генрих Рудольф Герц экспериментально доказал существование электромагнитных колебаний в свободном пространстве, а также сделал первые хорошо задокументированные передачи волн. Изыскания Герца в области радиоволн продолжили Оливер Лодж, Никола Тесла и Джагадиш Чандра Бос.

В 1884 году на публичной демонстрации в ратуше Калькутты Бос эффектно продемонстрировал работу микроволнового излучения. Используя волны миллиметрового диапазона, он сумел поджечь порох и позвонить в звонок на расстоянии. Впоследствии в эссе «Невидимый свет» Бос напишет: «Невидимый свет может легко пройти через кирпичные стены, здания и т. д. Поэтому с его помощью могут быть переданы сообщения без проводов».

Джагадиш Чандра Бос в Лондонском королевском институте

Подобные опыты проводили Александр Попов и Гульельмо Маркони. Последний смог предоставить первый коммерчески пригодный аппарат для беспроводной дальней телеграфии.

Метод изменения частот

В 1903 году Никола Тесла запатентовал систему, в которой передатчик и приёмник синхронно переключались между двумя каналами. Таким образом, Тесла стал автором первого известного метода изменения частот для борьбы с помехами. Новинка нашла практическое применение в 1915 году — немецкие военные начали использовать радиоприемник с изменяющимися частотами, чтобы избежать прослушки со стороны британцев.

Примечательно, что уже в начале 20-го века Тесла смог описать развитие технологии, которая приведет к беспроводному интернету. Он предложил концепцию так называемой «Всемирной Беспроводной Системы» — системы телекоммуникаций и передачи электроэнергии в глобальном масштабе. Тесла писал: «Мы сможем мгновенно связаться друг с другом… видеть и слышать друг друга так же хорошо, как если бы мы находились лицом к лицу… И инструменты, с помощью которых мы будем общаться… человек сможет носить в кармане жилета».

Башня Ворденклиф, задуманная Николой Теслой как телекоммуникационный объект «Всемирной Беспроводной Системы»

Развитие беспроводной связи между ЭВМ

В 1968 ученые Гавайского университета начали работу над проектом THE ALOHA SYSTEM. Основной целью проекта была проверка возможности использования радиосвязи вместо проводных соединений для объединения компьютеров в одну сеть.

Немного о контексте. Сам проект реализовывался на Гавайских островах — архипелаге в центральной части Тихого океана. Первоначально в одну сеть планировалось объединить учебные заведения с островов Кауаи, Оаху, Мауи и Гавайи (да, в Гавайском архипелаге есть остров Гавайи). Вычислительный центр располагался в главном корпусе Гавайского университета неподалеку от Гонолулу. Расстояние до него от других узлов доходило до 300 км. Идея протянуть кабель даже не рассматривалась.

Реализация задумки ученых основывалась на радиосвязи ближнего радиуса. Полученную систему беспроводной связи назвали AlohaNet. Всего было две версии этой сети: чистая и дискретная.

Чистая Aloha

В чистой системе каждый из терминалов отправлял данные, как только они появлялись. Разумеется, такой подход приводил к коллизиям и потерям кадров. Для обнаружения коллизий центральный компьютер, после получения кадра, отправлял его назад отправителям. Если отправитель обнаруживал коллизию, то он выжидал случайный интервал времени и отправлял кадр заново. Центральный компьютер использовал широковещательную антенну, а терминалы — направленную. Так они не получали передачи от других отправителей.

Чистая Aloha заработала в 1971 году, став первой беспроводной сетью между компьютерами. А уже через год система была модернизирована, что позволило удвоить её производительность.

Дискретная Aloha

Метод передачи данных в дискретной системе строился вокруг слотов (или тактов). Каждому терминалу выделялся временной промежуток (соответствующий времени одного кадра) для отправки данных. Для синхронизации использовался специальный синхронизирующий сигнал вначале каждого интервала.

Технологию не удалось продать и она стала общественным достоянием. В 1973 году Alona была подсоединена через спутниковую связь к ARPAnet, а в 1976 году Aloha и вовсе прекратила свою работу.

1985: открытие диапазонов частот в США

В 1980 году инженер Майкл Маркус обратился в федеральную комиссию по связи США (FCC) с предложением открыть диапазоны ISM для нелицензионного использования. И через 5 лет, в 1985 году комиссия всё же открыла диапазоны с частотой 900 МГц, 2.4 ГГЦ и 5.8 ГГЦ. После такого решения в США многие другие страны и регионы последователи примеру FCC и тоже открыли некоторые диапазоны. С этого момента стало возможным развитие коммерческих беспроводных технологий.

WaveLAN

В 80-х годах NCR Corporation — это крупная международная компания по продаже компьютеров, банкоматов и кассовых аппаратов. И они хотели, чтобы их кассы работали без проводов. Это дало бы им конкурентное преимущество: розничные магазины могли бы избежать затрат на прокладку кабелей к каждой кассе. К тому же разница между кассовым аппаратом и компьютером постепенно размывалась и NCR стремилась создать стандарт беспроводной связи, которым мог бы использоваться в любом компьютере.

К 1988 году команда под началом Вика Хейса (также известного как батя«отец» Wi-fi) разработала WaveLAN. WaveLAN мог работать на частоте 900 МГц или 2.4 ГГц со скоростью от 1 до 2 Мбит/с. Новый продукт позиционировался как беспроводная альтернатива Ethernet и Token Ring от IBM. Но высокая стоимость адаптеров (сотни долларов) и точек доступа (тысячи долларов) сделали WaveLAN нишевым продуктом, который можно было найти только в крупных компаниях.

Адаптер WaveLAN

Кроме WaveLAN существовали и другие беспроводные продукты и всё это превращалось в конкурирующую мешанину с различными реализациями и решениями. Необходимость в международном стандарте, подобном IEEE 802.3, стала очевидной. Это привело к появлению рабочей группы по стандарту беспроводной связи в IEEE.

IEEE: появление рабочей группы

NCR хотела, чтобы Вик Хейс сделал предложение IEEE от имени компании. Но Вик не согласился на такие условия: он хотел оставаться независимым. Компания согласилась на это, и в 1988 году Вик Хейс обратился в IEEE с просьбой внести свой вклад в создание стандарта беспроводной связи. Оказалось, что существующий комитет бездействовал, а председатель ушел.

Из-за того, что Вик не продвигал уже запатентованное решение от NCR, он смог завоевать доверие и сформировать рабочую группу 802.11. Технологии Ethernet и WaveLAN стали частью технической базы комитета, который начал свою работу в 1990 году. Первый стандарт, известный как 802.11, был сформирован через 7 лет.

CSIRO, OFDM и Джон О’Салливан

Местом рождения Wi-Fi можно считать лабораторию радиоастрономии CSIRO — австралийское федеральное агентство, занимающиеся научными исследованиями. В его стенах разработали множество выдающихся технологий, например атомно-абсорбционную спектроскопию.

В 1977 году исследователь CSIRO доктор Джон О’Салливан занимался поиском небольших черных дыр. Он написал статью о том, как можно использовать быстрое преобразование Фурье для повышения резкости с оптических телескопов. На основе работы Салливана в CSIRO сделали специальный процессор для расшифровки изображений. Хоть это и не помогло найти черные дыры, технология пригодилась позднее. В 1990 году Салливан возглавил группы ученых для разработки высокоскоростной беспроводной сети с пропускной способностью 100 Мбит/c. ALOHAnet и WaveLAN не предоставляли желаемых скоростей.

Джон О’Салливан (второй справа) и другие ученые CSIRO в своей лаборатории

Одной из основных технических проблем, вставших перед группой, была борьба с эффектом многолучевого распространения волн. Суть явления заключается в том, что часть электромагнитных волн отражаются от различных объектов, в результате физическая длина пути сигнала может варьироваться. Результат многолучевого распространения сигнала часто оказывается отрицательным, поскольку сигналы могут прийти в противофазе и подавить основной сигнал (своеобразное эхо). С помощью быстрого преобразования Фурье ученые из CSIRO нашли способ уменьшить эхо. Вместо того, чтобы использовать один быстрый беспроводной канал, они использовали множество более медленных каналов. Такая техника называется модуляцией с несколькими несущими. Этот тип модуляции хорошо подходит для широкополосной связи на короткие расстояния (как в Wi-Fi). Сегодня современные стандарты Wi-Fi используют модуляцию с несколькими несущими в форме мультиплексирования с ортогональным частотным разделением (OFDM).

Хотя ученые из CSIRO не изобретали основных методов, используемых в их разработках, их заслуга заключалась в том, что путем испытаний сотен техник они нашли нужные — модуляция с несколькими несущими + прямое исправление ошибок + чередование частот для отправки нескольких копий данных. По отдельности этим методы были известны и ранее. В CSIRO же разработали уникальную комбинацию, которая давала высокие скорости. В 1996 году на нее был выдан патент США № 5 487 069.

Стоит отметить, что CSIRO никогда не предоставляла предложений по исходному стандарту IEEE 802.11 1997 года или какой-либо из его редакций. 802.11а и более поздние стандарты используют OFDM и модуляцию с несколькими несущими без лицензионного соглашения, несмотря на то, что во время разработки 802.11а CSIRO предложила IEEE лицензировать свой патент. Спустя годы CSIRO использовала это как основу для судебных исков против крупных сетевых и технологических компаний. CSIRO выиграла урегулирование на сумму 205 миллионов долларов в 2009 году и еще 229 миллионов долларов в 2012 году.

Стандарты

На данный момент существует множество разных стандартов беспроводных локальных сетей 802.11. Некоторые из них пользуются намного большей популярностью, например 802.11n и 802.11ac. Кроме того, современные устройства работают сразу в нескольких режимах (802.11 b/g/n).

У стандартов много общего. Самое главное сходство — использование радиоэфира для передачи данных. Интересно, но в самом первом стандарте 802.11 также использовалось инфракрасное излучение. Сегодня такой способ используется в пультах дистанционного управления (например пульт от телевизора). Со второго поколения стандарта используются только радиоволны. Все варианты физического уровня работают с одним и тем же алгоритмом доступа к среде, CSMA/CA. Структуры кадров канального уровня всех стандартов идентичны.

Различия спецификаций заключается в используемом частотном диапазоне, методах кодирование и, как следствие, в скорости передачи данных. Некоторые временные параметры уровня MAC также могут отличаться.

Наиболее популярные стандарты семейства IEEE 802.11

Начиная с 1999 года метод мультиплексирования OFDM пришел на смену методам DSSS и FHSS первых версий. Спустя еще 10 лет стандарт был дополнен поддержкой метода MIMO. Выделим общие свойства стандартов семейства IEEE 802.11:

  • Одна и та же топология.
  • Все стандарты поддерживают в качестве рабочего диапазона частот либо 2,4 ГГц, либо 5 ГГц, либо оба эти диапазона. 802.11ax может включать дополнительные полосы частот в диапазонах от 1 до 7 ГГц, по мере их появления.
  • Один и тот же способ доступа к разделяемой среде CSMA/CA — метод прослушивания несущей частоты с множественным доступом и предотвращением коллизий.
  • Одинаковая структура кадра канального уровня.
  • Все стандарты имеют адаптивный механизм изменения скорости передачи в зависи­мости от расстояния до приемника. Адаптация может происходить за счет изменения метода кодирования сигнала — например, для увеличения скорости передачи данных точка доступа может перейти от кодирования 16-QAM к кодированию 64-QAM.
  • При использовании техники OFDM точка доступа может, наряду с изменением метода кодирования, увеличить количество частотных подканалов, выделяемых пользователю.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *