Сравнительный анализ беспроводных технтехнологий

Протокол  IrDA позволяет соединяться с периферийным оборудованием без кабеля при помощи ИК-излучения с длиной волны 880nm. Порт IrDA позволяет устанавливать связь на коротком расстоянии до 1 метра в режиме точка-точка. Интерфейс IrDA использует узкий ИК-диапазон (850–900 nm с 880nm "пиком") с малой мощностью потребления, что позволяет создать недорогую аппаратуру и не требует сертификации FCC (Федеральной Комиссии по Связи).

Устройство  инфракрасного интерфейса подразделяется на два основных блока: преобразователь (модули приемника-детектора и диода  с управляющей электроникой) и  кодер-декодер. Блоки обмениваются данными по электрическому интерфейсу, в котором в том же виде транслируются  через оптическое соединение, за исключением  того, что здесь они пакуются в  кадры простого формата – данные передаются 10bit символами, с 8bit данных, одним старт-битом в начале и  одним стоп-битом в конце данных.

Сам порт IrDA основан на архитектуре коммуникационного СОМ-порта ПК, который использует универсальный асинхронный приемо-передатчик UART (Universal Asynchronous Receiver Transmitter) и работает со скоростью передачи данных 2400–115200 bps.

Связь в  IrDA полудуплексная, т.к. передаваемый ИК-луч неизбежно засвечивает соседний PIN-диодный усилитель приемника. Воздушный промежуток между устройствами позволяет принять ИК-энергию только от одного источника в данный момент [7.c.89].

 

WAP (Wireless Application Protocol) - протокол беспроводного доступа к информационным и сервисным ресурсам глобальной сети Интернет. Созданием спецификаций WAP занимается организация Wap Forum.

Основное  преимущество WAP заключается в том, что для работы в сети Интернет абоненту не нужны дополнительные устройства: компьютер и модем, достаточно одного мобильного аппарата с поддержкой WAP.

WAP-сайты  располагаются на web-серверах и  представлены в специальном формате  WML (Wireless Markup Language). Этот язык разметки специально адаптирован под возможности мобильного телефона: двухцветную графику, маленький экран и небольшую память. Безопасность работы при использовании WAP обеспечивается использованием HTTPS и SSL протоколов. 

Сетевой компонент wap – протокол реализует два уровня: транспортный и прикладной. Wap базируется на таких протоколах и спецификациях как: HTTP, HTML, URL, UDP и JavaScript. Для транспортной модели wap необходим специальный шлюз, который располагается между беспроводной сетью и клиентом и является как бы прокси-сервером, а так же он кодирует данные в байт – код и обратно. Транспортный уровень протокола WAP состоит из пяти основных уровней: Wireless Session Protocol (WSP), Wireless Transaction Protocol (WTP), Wireless Application Environment (WAE), Wireless Datagram Protocol (WDP) и Wireless Transport Layer Security (WTLS). Прикладной уровеньпротокола wap состоит из четырёх основных частей: приложения Wireless Telephony Application (WTA), языка WMLScript, языка Wireless Markup Language (WML), модели адресации (The Addressing Model). В модели адресации wap ключевую роль отдается понятию URL, в этом он схож с моделью обычного интернета [3.c.386].

 

 

2. Сравнительный анализ технологий.

2.1. Сравнение  разных стандартов беспроводной

передачи данных

 

Сравним различные  технологии беспроводной связи сравниваются между собой по скорости передачи данных и мобильности. источники

Таблица1  – Соотношение скорости передачи данных и мобильности

		Пиковая скорость передачи данных
		Bluetooth	WLAN	2G/ 2,5G	802,2	802,16 е	802,16 WiMAX	UWB	WWAN
мобильность	Стационарно	×	×					×
	Перемещение со скоростью пешехода						×
	перемещени со скоростью автомобиля			×	×	×			×

 

 

Рис. 1.  Сравнение различных технологий беспроводной связи по скорости передачи данных и мобильности

К 2007 году, по данным IDC, рынок Bluetooth принесет доход  в размере около 1,5 млрд. долл., а  рынок UWB, по информации ABI, — около 1,7 млрд. долл., то есть в целом рынок WPAN составит около 3,2 млрд. долл. Доходность рынка WLAN (Wi-Fi) приблизится к 4,1 млрд. долл. к 2008 году. По прогнозу Pyramid, к 2008 году услугами WiMAX будут пользоваться 2-4 млн. чел., что принесет доход в размере примерно 2 млрд. долл. По информации Visant Strategies, технологией MobileFi (802.20) к 2009 году будет пользоваться примерно 30 млн. чел. Пользователей WWAN (2G, 2,5G, 3G) к 2008 году будет около 2,2 млрд. чел., и они дадут доход порядка 500 млрд. долл. (данные EMC & Telecompetition). Прогноз доходов на рынке беспроводной связи к 2008 году представлен на рисунке [10.c.159].

Рис. 2. Прогноз  доходов на рынке беспроводной связи  к 2008 году: WPAN (Bluetooth & UWB), WLAN (Wi-Fi), WMAN (WiMAX), MobileFi (802.20), WWAN (2G, 2,5G, 3G)

На основании  описанных характеристик представим соотношение рассмотренных беспроводных технологий по параметрам Д (дальность без ретрансляции) и V (техническая скорость передачи). Для сравнения на этом же рисунке покажем аналогичное соотношение для мобильных технологий GPRS и UMTS.

 
Рис. 3. Соотношение “дальность – скорость”  беспроводных технологий коммуникаций

Рис.4. Классификация  по дальности действия беспроводных информационных технологий.

Подводя итоги, можно констатировать, что  современные возможности технологий беспроводной передачи данных обеспечивают решение широкого круга задач  обеспечения безопасности информации, в том числе контроля доступа, идентификации, блокирования несанкционированного доступа, скрытой мобильной связи  и др. Главное теперь – успеть за развитием технологий, суметь рассмотреть  в них и использовать то, чего многие не замечают [12.c.59].

2.2. Преимущества  и недостатки Bluetooth по сравнению с аналогичными технологиями

На протяжении последних нескольких месяцев, в  Интернете и прессе со всех сторон обсуждаются проблемы технологии Bluetooth. Но эта технология имеет нескольких конкурентов. Ни один из них не представляет серьезной угрозы, но все же следует  рассмотреть наиболее значимые из них. Это:

1) протокол инфракрасной передачи  данных IrDA (Infrared Data Association), который обеспечивает беспроводную связь устройств, использующих для таких же целей кабельное соединение;

2) Home/SWAP, технология локальных беспроводных сетей;

3) IEEE 802.11, беспроводной стандарт  Ethernet.

IrDA. Стандарт передачи данных, работающий по принципу "точка-точка", имеющий узкий угол охвата (конус 30 градусов), радиус действия до одного метра, совместимость с предыдущими стандартами, скорость передачи данных от 4 Мб/с до 16 Мб/с. Технология IrDA используется очень широко во всем мире на более чем 50 млн. устройств, при этом ежегодный рост количества устройств составляет 40 процентов. Характеристики IrDA включают: широкий круг поддерживаемых устройств и программных платформ, сконструированных для кабельного соединения по принципу "точка-точка", узкий угол взаимодействия, что предотвращает интерференцию с другими электронными устройствами.

Home RF/SWAP (shared wireless access protocol). Создан для работы в локальных беспроводных сетях (LAN) на частоте 2.4 ГГц и поддерживает скорость передачи данных до 2 Мб/с на расстояние свыше 100 метров. Он использует несколько протоколов поддержки каналов телефонной радиосвязи и использует стандарт IEEE 802.11 для приложений данных. Однако Home RF является более дорогим для реализации решением, чем Bluetooth. Так как Bluetooth активно продвигается к захвату очень широкого диапазона приложений, Home RF/SWAP будет скорее " запасным вариантом"[26.c.488].

Таблица 2 - Сравнение технологии Bluetooth с технологиями HomeRF и IrDA.

	Bluetooth	HomeRF	IrDA
Тип модуляции	метод частотных скачков	метод частотных скачков	амплитудная
Частотный диапазон	2,4 ГГц	2,4 ГГц	излучение в оптическом диапазоне   850-900 нанометров
Число скачков в секунду	1600	50	_
Мощность передатчика, мВт	100	100	20-80
Скорость передачи данных, Мбит/с	0,7	1-2 (мах 10)	4
Способ модуляции	двухуровневая частотная	двух- или четырехуровневая частотная	двухуровневая импульсная
Количество устройств в сети	не ограничено	до 127	2
Защита информации	40- и 64-битное шифрование	Blowfish data security	нет
Радиус действия, м	10-100	50	1

IEEE 802.11. Беспроводной стандарт Ethernet, который функционирует на частоте 2.4 ГГц, является несовместимым с Bluetooth. Он разработан для обеспечения взаимодействия точек доступа к сети, имеет скорость соединения до 11 Мб/с, и покрывает область применения, достаточно большую, чтобы формировать WLAN. Тем не менее, этот протокол не будет серьезным конкурентом Bluetooth, потому что он не имеет поддержки звука и требует слишком много энергии для работы с сотовыми телефонами. Таблица 3 - Сравнение технологии Bluetooth с технологией IEEE 802.11

 

	IEEE 802.11	Bluetooth
Назначение	Беспроводные домашние/офисные сети	Замена кабельных соединений для  компактных коммуникационных средств
Рабочая частота	2.4 ГГц	2.4 ГГц
Максимальная скорость передачи данных	11 Мбит/сек (IEEE 802.11b), 2Мбит/сек (IEEE 802.11)	721 Кбит/сек
Дальность действия	100 м	10 м или 100 м
Максимальное количество узлов	128 устройств на сеть	8 устройств на одну пикосеть, макс. 10 пикосетей, т.е. до 71 устройства на один scatternet
Голосовые каналы	Нет	3 канала
Доступность	Сейчас	Сейчас
Цена	$100-$400 за узел	Около $5 за узел

Как легко заметить, интерфейс Bluetooth намного лучше приспособлен для  использования в тех беспроводных устройствах связи, где требуется  достаточно низкая цена, нет необходимости  в высоких скоростях и желательно низкое энергопотребление. Однако, как  уже отмечалось, возможно, создание комбинированных сетей, тем более  что IEEE 802.11 работает совершенно по другому  принципу кодирования передаваемых данных, следовательно, находясь на одной  и той же рабочей частоте, оба  стандарта будут слышать друг друга физически, но чужие сигналы  будут расценены каждым из них  как посторонний шум.

Как только первые приложения Bluetooth станут доступными на рынке, потребители будут  ждать более сложные решения. В течение следующей пары лет  можно будет встретить чипы Bluetooth, встроенные в телефоны, карманные  компьютеры, машины, бытовые приборы... Вообразите, например, радиочип в своих кроссовках, который связывается с часами, те контролируют ваш пульс и самочувствие во время бега и автоматически загружают информацию в ваш персональный компьютер, чтобы Вы могли анализировать эффективность своих тренировок.

Пока разработчики усиленно решают разнообразные технологические  проблемы, есть время подготовиться  к пришествию Bluetooth. Когда мы будем  выбирать какой-нибудь бытовой прибор, просто надо поинтересоваться, имеет  ли он слот расширения или дополнительные опции для подключения к нему в будущем модулей Bluetooth[33.c.26].

 

 

 

Заключение

 

Компании, вкладывающие средства в информационные технологии, могут рассчитывать, что  те страны, где они действуют, уже  скоро достигнут экономического роста и процветания благодаря  использованию современных технологий.

Информационные  технологии постоянно развиваются, двигаясь в ногу с развитием бизнес-процессов. Организации, успешно преобразовывающие  свою деятельность, видят, что непрерывные, нарастающие инвестиции в реорганизацию  процессов гораздо эффективнее  разовых, предпринимаемых через  большие промежутки времени мер  по решению давно назревших проблем.

Мобильные технологии позволяют служащим компаний и государственных учреждений работать в любом месте в любое время, что, в свою очередь, обеспечивает возможность  общения с гражданами и клиентами  в реальном времени и использования  электронных данных с самого начала работы. Современное состояние новых  технологий, в том числе и мобильных, позволяет применять эти концепции  на практике, извлекая из них большую  пользу как в краткосрочном, так  и в долгосрочном плане.

Таким образом, мобильные технологии обеспечивают появление квалифицированной и  недорогой рабочей силы, а также  открывают новые возможности  связи. В странах с малоразвитой экономикой существует гораздо больше возможностей применения новых технологий. По статистике, развитым западным странам  приходится тратить много средств  на поддержку используемых IT-инфраструктур, в то время как государства, относимые  к числу развивающихся рынков, могут сразу же вложить средства в приобретение современных IT-систем. За счет этого такие страны могут продвинуться вперед очень быстро, используя самые современные решения. Например, они могут использовать технологию WiMAX.

WiMAX – это стандартизированная технология широкополосного беспроводного доступа, позволяющая быстро обеспечивать доступом в Интернет (и, соответственно, создавать благоприятные условия для быстрого роста) малоразвитые районы. Эта технология, основанная на спецификации 802.16, разворачивается в три этапа. Первый из них – установка наружных антенн, обеспечивающих широкополосный доступ без необходимости тратить огромные средства на прокладку кабеля. Преимущества для государств, которые решат использовать технологию WiMAX, очевидны. Технология WiMAX не только откроет возможности для инвестиций и создаст новые рабочие места, но и обеспечит всем гражданам высокоскоростной и недорогой доступ в Интернет при минимальных расходах на развертывание инфраструктуры по сравнению с проводными соединениями.