Wi-Fi Direct — WLAN без роутера

0
33

Технология Wi-Fi Direct обеспечивает беспроводное соединение между устройствами без основной точки доступа в виде маршрутизатора. Позволит ли большая полоса пропускания и дальность смещения Bluetooth?


Содержание
Wi-Fi Direct — почему бы не использовать специальный режим Wi-Fi Direct — децентрализация Wi-Fi Direct — долгий путь к стандартизации

Беспроводные сети оказываются непревзойденными, когда необходимо устанавливать высокоскоростные соединения с использованием мобильных устройств. Преимущество технологии WLAN заключается в возможности беспроводного соединения с диапазоном и полосой пропускания, которых не могут достичь другие сетевые стандарты. Ахиллесовой пятой сетей, работающих в фиксированном режиме (так называемый режим инфраструктуры), является необходимость использования маршрутизатора или точки доступа, которая позволяет отдельным устройствам подключаться к сети. Качество сигнала и скорость передачи данных между клиентами WLAN в значительной степени зависят от диапазона сети. Даже когда эти устройства находятся рядом друг с другом, расстояние до точки доступа или маршрутизатора определяет обмен данными, а также нагрузку на всю беспроводную сеть. Поэтому WLAN в режиме инфраструктуры оказывается не очень подходящим решением, когда задействованы смартфоны и устройства бытовой электроники, которые не всегда находятся в зоне действия домашней сети .

Wi-Fi Direct - WLAN без роутера

Nvidia Shield — Bluetooth не может обеспечить достаточную пропускную способность. Планшет и контроллер обмениваются данными через Wi-Fi Direct, но не совместимы с другими устройствами.

Wi-Fi Direct — почему бы не использовать специальный режим

Недостатки централизованной беспроводной сети были известны с самого начала создателям стандарта 802.11. Поэтому даже в ранних версиях спецификаций беспроводной связи 802.11 рядом с упомянутым режимом инфраструктуры существует специальный режим. В режиме ad-hoc устройства могут устанавливать прямые соединения друг с другом, поэтому они не зависят от центральной точки доступа. Оба режима являются взаимоисключающими, поэтому вы не можете использовать их одновременно. В режиме ad-hoc особой важности не уделялось, поэтому он играл роль недостаточно стандартизированного режима работы, которым иногда пренебрегают создатели операционных систем и прошивок. IPhone-устройства Apple и мобильные устройства Android являются наиболее известными примерами оборудования, в котором производители выполняют привязку через режим точки доступа вместо использования режима ad-hoc.

В 2009 году Wi-Fi Alliance завершил стандарт со спецификацией Wi-Fi Direct. Хотя первые версии были недостаточно развиты, что привело к некоторым проблемам, но текущая версия была усовершенствована до такой степени, что это может оказаться простым способом подключения в домашней сети.

Wi-Fi Direct - WLAN без роутера

Несовместимость — потоковый проигрыватель Roku 3 обменивается данными с пультом дистанционного управления через Wi-Fi Direct. Однако ключ WPA2 хранится в микропрограмме, что не позволяет подключаться другим сетевым устройствам.

Wi-Fi Direct — децентрализация

Хотя технология Wi-Fi Direct по определению является тем же приложением, что и режим ad-hoc, она принципиально отличается от того, как она работает. Строго говоря, соединения Wi-Fi Direct не выполняются в одноранговой модели, как в режиме ad-hoc (устройства, взаимодействующие друг с другом, в нем эквивалентны). Устройство с сертификатом, подтверждающим поддержку Wi-Fi Direct, берет на себя роль точки доступа, которая открывает новую группу рядом с существующей WLAN. Другие сетевые устройства могут подключаться к нему напрямую, без связи с основным маршрутизатором WLAN. Преимущество этого решения — простота использования. Устройство с поддержкой Wi-Fi Direct отображается как точка доступа в сети, поэтому клиентским устройствам не нужно менять режим WLAN для подключения к нему. Кроме того, Wi-Fi Direct позволяет устанавливать соединения не только между двумя, но и между несколькими сетевыми устройствами. Устройство Wi-Fi Direct может обслуживать несколько клиентов в группе. Если клиентские устройства удовлетворяют минимальным условиям, им не требуется поддержка технологии Wi-Fi Direct для подключения в этом режиме (достаточно одного устройства в качестве точки доступа). Согласно спецификациям, эти требования в основном включают стандарт безопасности WPA2 с шифрованием AES-CCMP и длиной ключа 256 бит.

Для обеспечения упрощенной аутентификации все устройства, участвующие в обмене данными, должны поддерживать стандарт WPS (Wi-Fi Protected Setup). В соответствии с этим условием они могут обмениваться ключами WPA2 без запроса пароля, как, например, в стандарте Bluetooth. В качестве метода передачи данных используются только стандарты 802.11a / g / n. Стандарт 802.11b был заброшен, а стандарт 802.11ac не упоминает Wi-Fi Direct (хотя не исключено включение их в один из патчей).

Следующий стандарт — 802.11ad
Wi-Fi Direct - WLAN без роутера

Логотип стандарта 802.11ad.

Кроме того, другой стандарт передачи данных в беспроводных локальных сетях (называемый 802.11ad) позволяет устанавливать прямые подключения без основной точки доступа. В сетях, где будет использоваться этот протокол, кабели USB, SATA и HDMI не понадобятся. Это позволит устройствам, которые находятся очень близко друг к другу, подключаться. Данный стандарт передачи предусматривает использование не только диапазонов 2,4 и 5 ГГц, но и диапазона 60 ГГц (без необходимости платить какие-либо лицензионные сборы). Вместе все три полосы частот достигнут пропускной способности семи гигабит в секунду. Полоса 60 ГГц допускает такую ​​огромную скорость передачи данных, но она имеет свои ограничения. По мере увеличения частоты диапазон сети уменьшается, а восприимчивость передачи к помехам увеличивается.

Препятствия между передатчиком и приемником (включая людей) могут значительно подавлять передаваемые сигналы. Следовательно, необходимо использовать многоантенную передачу и такие методы, как формирование луча . Стандарт 802.11ad был создан для домашних приложений. При максимально допустимой мощности передачи диапазон должен составлять около 10 метров, что достаточно для подключения мониторов, внешних накопителей, а также стыковки ноутбуков и планшетов. В отличие от технологии 802.11ac, новый стандарт не предусматривает сетевую инфраструктуру с точкой доступа, а только прямые соединения между двумя устройствами. Разработка технических спецификаций завершена, и Qualcomm и Samsung собираются представить готовые к выпуску системы.

Wi-Fi Direct — долгий путь к стандартизации

Wi-Fi Direct, к сожалению, является негативным примером неразвитых, несовместимых стандартов беспроводной связи. Еще до выхода обязательной технической спецификации Wi-Fi Direct отдельные производители представляли на рынок аналогичные решения, которые боролись с проблемами несовместимости или были предназначены для работы только с оборудованием той же компании. В 2008 году Intel представила расширение My WiFi для чипсетов платформы Centrino 2. Apple предпочитает развивать свою технологию AirPlay, хотя она является одним из основных членов Wi-Fi Alliance.

Samsung оснастил Galaxy Tab 2 (появившийся на рынке в 2012 году) поддержкой Wi-Fi Direct, но на практике прямые соединения с устройствами других производителей, установленных на этом планшете, могут быть нестабильными. Даже правильное внедрение технологии Wi-Fi Direct в оборудовании не гарантирует бесперебойную связь с каждым клиентом. Например, проигрыватель Stream 3 оснащен пультом дистанционного управления (с выходом на наушники). Общается с ним с помощью Wi-Fi Direct. Хотя другие устройства WLAN обнаруживают сеть как DIRECT-roku- [XXX] , они не могут быть подключены, поскольку ключ шифрования WPA2 встроен в исходный код прошивки. Аналогично, в случае устройств Microsoft Xbox One и Nvidia Shield, которые подключаются к контроллеру через Wi-Fi Direct.

Поэтому не стоит доверять информации, предоставленной производителями относительно поддержки технологии Wi-Fi Direct. Надежное обслуживание обеспечивается только устройствами с логотипом Wi-Fi . На данный момент более 8400 продуктов получили этот сертификат (на начало сентября 2015 года). На веб-сайте Wi-Fi Alliance есть функция поиска устройств, имеющих сертификат. После открытия страницы выше, вам нужно установить флажок Wi-Fi Direct в разделе « Возможности» (расположен слева внизу).