بررسي آينده شبکه هاي بي سيم خانگي
 

هنگامي که در سال 2003 برا ي اولين بار امکان دسترسي به اينترنت از طريق شبکه هاي بي سيم فراهم شد، کمتر
کسي فکر مي کرد اين فناوري به سرعت پيشرفت کرده ودر طول چندين سال سرعت آن چند برابر شده وامنيت و قابليت اطمينان پذيري آن به همراه ده ها سرويس و خدمات متنوع ديگر فراهم شود در اين مدت انواع سرويس هاي مبتني بر شبکه هاي بي سيم مانندwimax وwi-fi ارائه واستفاده از آنها آنقدر همه گير شده است که ديگر مشاهده کاربران نوت بوک به دست در دانشگاه ها يا سالن هاي انتظار هتل ها، فرودگاه ها و مراکز خريد در حالي که از اينترنت استفاده مي کنند ، تعجب آور نيست!
همين وضعيت براي شبکه هاي بي سيم خانگي نيز رخ داده است. تا دوالي سه سال پيش اگر براي يک کاربر خانگي از شبکه واينترنت بي سيم در خانه و روي کامپيوترهاي روميزي صحبت مي کرديد. اين طور به نظر مي رسيد که در حال معرفي يک فناوري متعلق به دهه آينده صنعت شبکه هاي کامپيوتري هستيد، اما امروزه شبکه هاي بي سيم خانگي ، يکي از ملزومات اداره هايي با چند ده کامپيوتر يا خانه هاي با چندين کاربروحتي تک کاربره شده اند در اين مقاله در باره اين فناوري و رخدادهاي آن در سال هاي آينده صحبت خواهيم کرد.

چشم در چشم!
 

بزرگ ترين اتفاق در آينده مربوط به توپولوژي وماهيت شبکه هاي بي سيم است . شبکه هاي بي سيم ودستگاه هاي مورد استفاده آن به دودسته تقسيم مي شوند . دسته اول که شبکه بي سيم متمرکز (infrastructure) ناميده مي شوند ،از يک دستگاه مرکزي براي مديريت و برقراري ارتباطات ميان نودهاو دستگاه ها درون شبکه استفاده مي کنند .براي نمونه دراين شبکه ها نوت بوک يا گوشي موبايل براي ارتباط با نودهاي ديگر بايد به يک دستگاه مرکزي مانند Access point متصل شود.گاهي يک نود مانند يک کامپيوتر خانگي نيز نقش دستگاه مديريت شبکه را ايفا مي کند. مهم ترين ويژگي اين شبکه ها عدم برقراري يک ارتباط مستقيم و بي واسطه ميان نودها است. غالب شبکه هاي بي سيمي که از آن ها استفاده مي کنيم.، از اين دسته هستندوشما با هر دستگاهي به يک AP يا سويچ و روتر بي سيم متصل مي شويد. سرويس WI-FI نيز روي اين شبکه ها ارائه مي شود دسته دوم شبکه هاي غير متمرکز (AD HOC) هستند نودها در اين شبکه ها به طور مستقيم با يکديگر ارتباط برقرار مي کنند واز دستگاهي مانند روتر در اين شبکه ها خبري نيست. شبکه هاي AD HOC امنيت کمتري داشته وارتبا طات درون شبکه به راحتي مي توانند دستخوش تغيير ( MODIFY)يا شنود(SNIFFING)شوند. اما در مقابل،مزاياي اين شبکه ها آنقدر وسوسه انگيز است که توجه شرکت هاي تجاري بزرگ را به خود مشغول کرده است. به طوري که در سال ها ي آينده به طور حتم شبکه هاي AD HOCبه جاي شبکه هاي بي سيم امروزي را خواهند گرفت!چرا؟ دليل اول،عدم وابستگي جغرافيايي و ارتباطي در شبکه است .نودها در AD HOC ديگر نياز به يک دستگاه مرکزي براي برقراري ارتباط ندارند،در نتيجه مي توانند بدون محدوديت مکاني و جغرافيايي با نودهاي ديگر تبادل اطلاعات داشته باشند. دليل دوم، کاهش هزينه ها و نصب و راه اندازي سريع تر شبکه است. هر نود براي برقراري ارتباط با نود ديگر خود اقدام به راه اندازي يک کانال ارتباطي مي کند .از نصب، راه اندازي و پيکربندي دستگاهي مانند AP و روتر خبري نيست و دليل سوم استقبال از شبکه هاي AD HOC ، انعطاف پذيري و سهولت استفاده زياد آن ها براي مصارف کوچک مانند استفاده
دراداره ها و خانه هااست .در حالي که شبکه هاي بي سيم کنوني پيچيدگي ها ومراحل راه انداري زيادي دارند، يک شبکه AD HOC در کمتر از چند ثانيه مي تواند ميان دو نوت بوک يا يک نوت بوک و يک کامپيوتر خانگي برقرار شود.
درحال حاضر، شرکت FI ALLIANCE -WI - متولي اصلي سرويس WI – FI و نظارت کننده دستگاه هاي سازگار با استاندار 802.11 ، دوگروه کاري براي توسعه شبکه هاي (PEER- TO – PEER) تشکيل داده است . گروه اول روي استانداردها و پروتکل هاي فعلي شبکه هاي AD HOC فعاليت مي کند و گروه دوم در حال توسعه نرم افزارهاي APS (Access point software) است که جايگزين دستگاه هاي سخت افزاري Ap در شبکه هاي بي سيم شوند. نرم افزار apsدر شبکه هاي بي سيم شوند. نرم افزار aps وظيفه دارد يک دستگاه ميزبان يا کلاينت را به يک دستگاه AP در شبکه AD HOC تبديل کند. براي نمونه يک نوت بوک معمولي با استفاده از اين نزم افزار مي تواند نقش مديريت ارتباطات در شبکه را ميان نودها ايفا کند درنمايشگاه CES امسال اينتل چيپ ست هاي جديد به نام MY WI- FI براي نوت بوک ها معرفي کرد که از نزم افزار APS استفاده مي کردند. اين چيپ ست ها که همراه با پردازنده2 CENTRINO عرضه مي شوند ، نوت بوک را به يک دستگاه مرکزي هدايت کننده ارتباطات دروني شبکه هاي PERSONAL Area network )pan تبديل مي کند که به راحتي مي تواند سرويس هايي مانند wi-fi را روي نودهاي شبکه ارائه دهد. پروژه ديگري که گروه ALLIANCE درحال تحقيق وتوسعه است ،برقراري امنيت بالا روي تجهيزات AD HOC هنگام استفاده از سرويس WI- FI است. به عنوان مثال ،کليدي به نام2WPA
تعبيه شده که امنيت بالاتري را روي دستگاه هايI 802.11

سرعت بيشتر روي باند IEEE
 

حوزه ديگري که در آينده بايد شاهد رشد چشمگيرآن باشيم،سرعت وتوان ارتباطات در شبکه هاي بي سيم خانگي است و همان طور که مي دانيد شبکه هاي بي سيم از استاندارد IEEE 802.11 استفاده مي کنند. تاکنون چندين نسخه از اين پروتکل به نام هاي 802.11a
802.11g,802.11
و 802.11n ارائه شده است و هر يک از اين نسخه ها در سرعت ونسخه اين پروتکل و 802.11n است که در ميان اين نسخه ها بزرگ ترين اتفاق به شمار آمده و تفاوت هاي چشمگيري با برادران خود دارد. همان طور که در جدول يک مشاهده مي کنيد. تجهيزات مجهز به اين نسخه مي توانند سرعت انتقالي از 150 تا 600نگابيت بر ثانيه داشته باشد. که براي شبکه هاي بي سيم خيره کننده است. فرکانس کاري نيز در اين نسخه توسعه يافته و دست سازندگان بازتر شده است. توسعه اين پروتکل و کلا 802 بر عهده گروه IEEEاست. گروه کاري N11و کاهش مصرف توان روي دستگاه هاي استفاده کننده آن متمرکز شده اند همان طور که مي دانيد سرعت و مصرف توان هميشه با يکديگر رابطه مستقيم دارند؛هميشه افزايش سرعت با افزايش مصرف انرژي همراه است. البته به جز اين چهار نسخه، نسخه هاي زيادي مبتني بر 802.11 براي کارهاي خاص مانند سازگاري فناوري WI-FI با دستگاه هاي قابل حمل يا بالاتر بردن امنيت روي اين شبکه ها منتشر شده است.
در حال حاضر دو گروه کاري ديگر به نام هاي TGAC و TGADدر حال کار وتوسعه 802.11 هستند TG مخفف TASK GROUP است، TGAC تصميم دارد توان خروجي پروتکل هاي 802.11 را دو برابر وضعيت فعلي افزايش دهد حاصل کار اين گروه پروتکل جديدي به نام 802.11AC خواهد بود که داراي فرکانس کاري 6GHZ و سرعت انتقال اطلاعاتي حدود يک گيگابيت بر ثانيه است. گروه TGAC روي فناوري هاي کلاسترينگ براي به اشتراک گذاري توان يا امکانات ارتباطي کاربران در يک شبکه بي سيم متمرکز شده است. در حقيقت، 802.11AC تصميم دارد با ايجاد شبکه اي کلاستري ميان نودها، سرعت و فرکانس را بالاتر ببرد.
گروه TGAF نيز محدوده فرکانس پروتکل 802.11 را هدف قرار داده و قصد دارد اين محدوده را به 60GHZ برساند. يعني تقريبا دوازده برابر پروتکل 802.11 وده برابر 802.11AC قرار است. اين دو نسخه در سال 2012 منتشر شوند. در جدول دو نسخه هاي در حال توسعه مبتني بر استاندارد 802.11 به همراه سال انتشار آورده شده است. نسخه هاي ACو AD از نظر سرعت و فرکانس کاري و محدوده قابل پوشش ونسخه S براي شبکه هاي مش توسعه داده شده اند در اين نسخه دستگاه هاي قابل حمل مي توانند به راحتي به يک شبکه مش متصل شده و پيکر بندي هاي لازم را انجام دهند. نسخه U قابليت هاي امنيتي روي دستگاه هاو شبکه را ارتقا مي دهد در اين نسخه هر نود مي تواند همزمان در چندين شبکه بي سيم فعاليت کندواز نظر امنيتي قابل اعتماد باشد نسخه Zنيز براي توسعه شبکه هاي AD HOCبراي شبکه هاي بزرگ و خيلي بزرگ توسعه داده مي شود روي اين نسخه هر دستگاه مي تواند به طور مستقيم با دستگاه ديگري در شبکه وهمچنين با چندين دستگاه مجزا به طور همزمان چندين ارتباط مستقل از هم برقرار کند.امنيت اين ارتباطات نيز تامين مي شود.

شبکه هاي شخصي
 

حتما در مورد شبکه هاي بي سيم شخصي (Wireless personal Area Network)چيزهايي خوانده ايد.. بهترين مثال از اين شبکه ها فناوري بلوتوث است. اين شبکه ها محدوده اي در حد يک اتاق يا در نهايت چند ده متر را پشتيباني کرده و امکان برقراري ارتباط دستگاه ها با يکديگر تبادلي اطلاعات يا مديريت و کنترل را فراهم يک مي کنند ايده کنترل تمام دستگاه هاي الکترونيکي درون يک خانه با يک دستگاه کنترل يا يک نوت بوک روي همين شبکه ها ارائه شده است. استاندارد اختصاصي شبکه هاي wpan ، پروتکل 802.15، چندين سال است ارائه شده وهنوز در حال توسعه است. در حال حاضر شرکت هاو گروه هاي تحقيقاتي زيادي مشغول تحقيق روي يک نسخه جديد از اين استاندارد به نام 802.15.4 هستند.اين نسخه امکان کنترل بي سيم دستگاه هاي الکترونيک در يک خانه را فراهم مي کند zigBee
z- wave دو استاندارد روي نسخه 802.15.4 هستند zigBeeکه توسط گروه zigBee Alliance توسعه داده مي شود يک پروتکل کوچک و کم توان براي کنترل و ارتباط دستگاه هاي ديجيتالي روي استاندارد 802.15.4 است. براي نمونه يک هدفون با اين فناوري مي تواند با يک گوشي موبايل يا يک نوت بوک ارتباط برقرار کند. محدوده کاري روي zigBee کم است .( حدود چندين متر). اين فناوري بيشتر براي تجهيزات درون يک اتاق توسعه داده مي شود.
z-wave توسط شرکت sigma DesIgns توسعه داده مي شودو بيشتر براي کنترل راه دور تجهيزات الکترونيک مورد استفاده قرار مي گيرد. براي نمونه مي توان توسط اين فناوري تصاوير را از روي يک نوت بوک روي صفحه تلويزيون نمايش داد يا موسيقي را به وسيله بلند گوها پخش کرد. کنترل درب ها ،خاموش/روشن کردن دستگاه ها و تنظيم دماي دستگاه هايي مانند کولر يا يخچال از ديگر کاربردهاي z-wave هستند ودر نمايشگاه ces امسال نسخه هاي جديدي از اين فناوري ها ارائه شده است که در آينده اي بسيار نزديک شاهد عرضه اين فناوري ها روي wi-fi و شبکه هاي بي سيم خواهيم بود هم اکنون شرکت ها به ايده سازگاري وادغام دو استاندارد 802.11 و 802.15 متمرکز شده اند.

زندگي ديجيتالي شبکه اي
 

نوع ديگري از شبکه هاي بي سيم که امروزه در حال توسعه است، شبکه هاي بي سيم موسوم به dlna( Digital living Network Alliance) است. اين شبکه ها مختص تجهيزات ديجيتالي اعم از مالتي مديا،تصويري، صوتي و تجهيزات ديجيتالي اعم از مالتي مديا،تصويري، صوتي و تجهيزات مديا سنتربوده وامکان تبادل اطلاعات را ميان آن ها فراهم مي کند. تاريخچه اين شبکه به پنج سال پيش باز مي گردد. شرکت allinceامسال نيز گزارشي از روند توسعه dlna ارائه داده است که درآن پشتيباني ويندوز هفت ودستگاه هاي سري vp سوني از اين فناوري وبه کارگيري فناوري UPnP به سويي پيش مي رود که يک ارتباط شبکه اي بي سيم با فرمت مالتي مديا را ميان نودها تضمين کند
منظور از فرمت مالتي مدياانتقال صوت و تصوير(مانند يک فيلم) ميان نودها در شبکه است. بر اي دستيابي به اين منظور به يک استاندارد جديد به نام DTCP/IPنياز است. بايد پروتکل معروف واصلي شبکه يعني TCP/IP بتواند ازفرمت هاي ديجيتالي انتقال اطلاعات نيز پشتيباني کرده و تضمين هاي لازم را روي شبکه فراهم کند. همچنين DLNA نياز به سازگاري با شبکه هاي ديگر مانند WI-FI و MOCA ( شبکه هاي مالتي مدياي روي کابل هاي کواکسيال ) دارد.هم اکنون DLNA بيش از 240 عضو داشته و نزديک به چهار هزار محصول شامل انواع چاپگر ، نوت بوک، HD TV کامپيوترهاي شخصي و تجهيزات مالتي مديا، لوگوي اين شبکه را استفاده کرده اندو در CES امسال انواع محصولات مبتني بر اين نوع شبکه بي سيم عرضه شده که از جمله آن ها مي توان به PS3 سازگار با DLNA اشاره کرد. به طور حتم، در چند سال آينده اين شبکه ها کاربرد وقدرت بيشتر خواهند يافت وبه راحتي مي توانيد يک مديا سنتر بي سيم در خانه راه اندازي و استفاده کنيد.
پروتکل سرعت انتقال اطلاعات فرکانس کاري سازگاري با ساير پروتکل ها
802.11b Mbps11 Ghz 2.4 802.11b
802.11a Mbps 54 Ghz2.4 802.11b
802.11g Mbps54 Ghz5 802.11b
802.11n Mbps600-150 Ghz5/2.4 802.11b/a/g
جدول 1: مقايسه پروتکل هاي موجود 11.802
پروتکل نوع سال انتشار توضيحات
802.11AC توان خروجي 2012 توان خروجي دو برابر نسخه 802.11N.– فرکانس کاري 6 گيگاهرتز – سرعت حدود يک گيگابيت بر ثانيه
802.11AD توان خروجي 2012 توان خروجي دو برابر نسخه n11.802– فرکانس کاري60 گيگاهرتز – سرعت حدود 5/2گيگابيت بر ثانيه
802.11S شبکه هاي mesh 10- sep دستگاه هاي قابل حملي مانند لپ تاپ يا موبايل مي توانند به شبکه هاي مش متصل شده و پيکر بندي شوند.
802.11U امنيت 10-mar قابليت هاي امنيتي شبکه بي سيم را افزايش مي دهد وامکان اتصال امن به شبکه هاي خارجي فراهم مي شود.
802.11Z شبکه هاي ad Hoc 10- jon نودها مي توانند به طور امن و مستقيم با يکديگر ارتباط برقرار کنند. شبکه هاي بزرگ روي اين نسخه ارائه مي شوند.
جدول 2: نسخه هاي آينده استاندارد 11/802
/ن