Доступный и быстрый интернет должен обеспечить будущую автоматизацию, развитие интернета вещей, AR и VR, облачных сервисов, а также многих других сфер. На сегодняшний день в мире одновременно развиваются две технологии, которые помогут обеспечить будущий прорыв, — 5G и Wi-Fi 6. Если с внедрением первой в нашей стране возникают проволочки, в том числе и законодательные, то вторая уже применяется на практике.
Что такое Wi-Fi 6?
Wi-Fi — это группа протоколов беспроводных сетей, основанная на сетевом стандарте IEEE 802.11. Такие стандарты характеризуют работу беспроводных сетей, где передача данных осуществляется через радиоэфир. Они отличаются пропускной способность, дальностью сигнала и прочим. Термин ввел некоммерческий альянс Wi-Fi Alliance в конце 1990-х годов. Порядковые наименования Wi-Fi внедрили для удобства. По пропускной способности на абонента Wi-Fi 6 (802.11ax) в четыре раза превосходит предыдущее поколение Wi-Fi 5, которое работает на стандарте 802.11ac.
Wi-Fi Alliance официально запустил программу сертификации Wi-Fi 6 в 2019 году. Программа Wi-Fi Certified 6 направлена на проверку совместимости пользовательских устройств, гарантируя, что они хорошо работают друг с другом и поддерживают все необходимые функции, должную производительность и безопасность.
Wi-Fi 6 обеспечивает потенциально более высокие скорости подключения. В этих сетях большее количество пользователей могут одновременно подключаться без задержек и потери скорости.
Вдобавок к Wi-Fi 6 была утверждена новая технология Wi-Fi 6E, которая может использовать другой частотный диапазон 6 ГГц. Это делает сеть идеально подходящей для передачи больших объемов данных на небольшие расстояния.
Чем отличаются технологии Wi-Fi 6?
Новизна технологии Wi-Fi 6 заключается в том, что она поддерживает множественный доступ с частотным разделением каналов (OFDMA), что позволяет обслуживать большее количество устройств в сети. Каналы связи роутера делятся на несколько несущих, и он может взаимодействовать с несколькими устройствами одновременно.
В Wi-Fi 6 также добавили обязательную поддержку функции MU-MIMO, которая впервые появилась в Wi-Fi 5, и технологии формирования направленного сигнала (transmit beamforming) для лучшего охвата каждого отдельного пользователя.
MIMO (multiple input, multiple output, «множественный ввод, множественный вывод») — это метод пространственного кодирования сигнала, который позволяет передавать данные между множеством устройств одновременно без потери скорости и качества подключения. Технология направленного сигнала означает, что маршрутизатор умеет сам определять местонахождение устройства и направлять поток данных в этом направлении.
В чем преимущества Wi-Fi 6 по сравнению с предыдущими поколениями?
Максимальная пропускная способность Wi-Fi 6 в 3–4 раза выше, чем у Wi-Fi 5. Таким образом, устройства в сети Wi-Fi 6 станут работать намного быстрее. При этом время задержки сигнала уменьшается. Это важно в случае с видеосвязью, играми и стримингом.
Технология Wi-Fi 6 также получила ряд улучшений в сфере безопасности и даже автономной работы устройств в такой сети.
Обычный протокол безопасности Wi-Fi Protected Access (WPA) использует пароли для подключения к сети Wi-Fi. Однако в случае с Wi-Fi 6 защиту пароля повысили за счет системы Dragonfly Key Exchange. Это более сложный метод аутентификации, который усложняет взлом паролей для подключения к сети Wi-Fi.
Также в Wi-Fi 6 внедрили функцию целевого времени пробуждения (TWT). Когда устройства сопряжены с роутером, но не взаимодействуют с ним активно, то они переходят в режим сна. В итоге тратится меньше энергии.
Какие устройства поддерживают Wi-Fi 6?
Wi-Fi Alliance уже сертифицировал ряд устройств с поддержкой новой технологии. Среди них есть роутеры, компьютеры, планшеты, смартфоны, телевизоры и даже камеры. Точка доступа отличаются от пользовательских роутеров тем, что она не предоставляет IP-адрес, а только позволяет подключиться к Интернету. Она поддерживает исключительно беспроводные подключения и используется там, где нужно увеличить количество подключаемых устройств или увеличить площадь распространения сигнала. К роутеру или модему, связанному с провайдером, точка доступа может подключаться по Wi-Fi или посредством кабеля. Так, уже прошли сертификацию роутеры Huawei серий OptiXstar, AX3 и AirEngine от Huawei, а также ноутбуки серии MateBook и смартфоны P40, P50, Mate и др. Роутеры для Wi-Fi 6 предлагают скорость 10 Гбит/с и выше, обеспечивают более устойчивое покрытие и стабильную работу приложений, а также более стабильный роуминг. AirEngine включают интеграцию технологий 5G и ИИ.
Список сертифицированных устройств с Wi-Fi 6E можно найти здесь. Надо отметить, что не каждое устройство с поддержкой Wi-Fi 6 будет поддерживать Wi-Fi 6E.
Как узнать, поддерживает ли устройство Wi-Fi 6?
Для подключения к сети Wi-Fi 6 нужно, чтобы и роутер, и устройство поддерживали эту технологию.
В настоящее время в настройках смартфонов не указывают, какую версию Wi-Fi они поддерживают. Однако это можно узнать, если найти полный список спецификаций своего устройства в интернете, на официальном сайте производителя телефона или на популярных платформах для тестирования характеристик смартфонов вроде GSMArena. Они указаны в разделе сети/связь (comms).
То же и с другими пользовательскими устройствами. Однако на компьютере с операционной системой Windows можно запустить командную строку (сочетание клавиш Win+R, команда cmd) и написать команду netsh wlan show drivers. Если напротив пункта «Поддерживаемые типы радиомодулей» есть 802.11ax, устройство поддерживает Wi-Fi 6.
Где уже применяется Wi-Fi 6?
Технологию активно внедряют в «умные» кампусы, офисы, на производства и так далее. В России стандарт Wi-Fi 6 одобрили в 2020 году. Тогда же компания Huawei представила в стране линейку устройств для связи нового поколения с использованием чипа собственного производства.
Как Wi-Fi 6 меняет образование в регионах
Одно из мест, где Wi-Fi 6 уже работает — Адыгейский государственный университет в Майкопе. Все здания кампуса покрыты единой сетью коммуникации. Для дистанционного обучения и различного контента, который можно применять в обучении и в конференциях, высокоскоростная передача данных — ключевое условие: к сети может подключиться больше людей, также можно получить и передать больше информации. Такая технологичность нужна региональным университетам, чтобы мотивированные абитуриенты не уезжали учиться в столичные регионы.
Благодаря Wi-Fi нового поколения у университета появилась система распознавания лиц на входе: студента или сотрудника вуза она пропускает автоматически. А с интерактивными досками можно работать, не вставая с места: например, студент может продемонстрировать работу, которая будет транслироваться на доску с его ноутбука, а преподаватель по беспроводной сети может вести занятия. Когда все устройства подключены к одной сети, мобильность урока заметно повышается. Кроме того, можно поставить камеры и транслировать лекции в Сеть — что особенно актуально в период удаленки.
Еще одна новая образовательная возможность — использование технологий виртуальной и дополненной реальности. В АГУ такое тоже практикуют: школьникам транслируют виртуальный тренажер по пожарной безопасности и уроки биологии, а студенты учатся создавать свою собственную виртуальную реальность.
Таким образом Адыгейский университет развивает концепцию lifelong learning — обучения в течение всей жизни. Развитый кампус мотивирует студентов проводить в университете весь учебный день — а степень развитости кампуса напрямую зависит от возможностей Wi-Fi. Wi-Fi 6 позволяет им заниматься даже ИТ-разработками.
Технологию в АГУ внедряют совместно с Huawei — в кампусе установлены устройства, разработанные компанией, а также работает Huawei-академия, где преподаватели проходят переподготовку, а студенты получают новые компетенции в областях сетевой безопасности и искусственного интеллекта.
Как новый стандарт Wi-Fi стимулирует развитие бизнеса
Банк ВТБ совместно с Huawei уже тестирует стандарт Wi-Fi 6 в одном из своих московских офисов. Установленные в помещении точки доступа AP7060DN поддерживают скорость до 6 Гб/с для сервисов, которым требуется высокая пропускная способность: интерактивное обучение с применением технологий виртуальной и дополненной реальности, потоковое HD-видео качества 4K/8K, мультимедиа, облачные рабочие столы и другие корпоративные сервисы.
В ненадежных и непроизводительных центрах обработки данных невозможно создать сервис, доступный для всех — физических и юридических лиц. Любой сбой ведет к остановке сервисов, невозможности расплатиться картой и другим проблемам. Поэтому ЦОДы — ключевой элемент в работе банка, они должны быть масштабируемы, чтобы доставить клиенту все сервисы в том качестве и количестве, в котором они необходимы.
Кроме того, Huawei помогает внедрять технологию в выставочном центре «Казань Экспо». При внедрении Wi-Fi 6 были использованы коммутаторы S12700, которые служили входами для беспроводной сети передачи данных, сети видеонаблюдения, задач вычислительных мощностей и для обычных пользователей. Кроме того, была внедрена интеллектуальная система мониторинга за состоянием ИТ-инфраструктуры eSight, которая оперативно реагирует на внештатные ситуации и позволяет предотвращать выход оборудования из строя и серьезные аварии.
В настоящий момент на территории выставочного центра работает более 300 высокоскоростных точек Wi-Fi, которые способны обеспечивать 4 тыс. подключений, а также система видеонаблюдения из 1 090 камер с ночным видением. Полученные данные направляются в пункт безопасности, где они синхронизируются с программами органов правоохранения.
Wi-Fi 6 и 5G — конкуренты? В чем различия?
И Wi-Fi 6, и 5G используют одни и те же базовые технологии, в том числе OFDMA. Однако между этими двумя технологиями есть ряд различий:
Сценарии применения. Wi-Fi 6 больше подходит для использования в помещениях, а сети 5G хорошо работают во внешних средах, когда нужно покрытие на большие расстояния.
Huawei, к примеру, предлагает оборудование для модернизации ИТ-инфраструктуры учебных заведений, чтобы ускорить переход к новым моделям обучения и внедрять новые инструменты, в том числе дистанционное образование в качестве 4K/8K и гибридного обучения с использованием AR и VR. Подобный проект уже реализуют совместно с Адыгейским государственным университетом, где сеть Wi-Fi 6 развернули на базе Парка науки и инноваций. Там установили 40 точек доступа Huawei AirEngine.
Парк занимает площадь около 3 тыс. кв. м и регулярно проводит ИТ-конференции, что требует подключения большого количества мобильных устройств с высоким качеством соединения.
Развертывание. Сети Wi-Fi проще организовать и обслуживать в сценариях покрытия внутри помещений.
Управление электроснабжения и водоснабжения Дубая использует в работе своего ИТ-подразделения InfraX сети Wi-Fi 6. Совместно с Huawei в новом кампусе для персонала на электростанции Джебель-Али организовали коммуникационную инфраструктуру на единой платформе. Управляемая из облака сеть Huawei с роутерами AirEngine обеспечила полностью беспроводной доступ с поддержкой стандартов интернета вещей, упростив эксплуатацию и обслуживание кампуса.
Спектры. Wi-Fi работает в диапазонах 2,4 ГГц и 5 ГГц, что не требует лицензии или регистрироваться как оператор связи. Любое наружное применение в диапазоне 5ГГц регулируется.
Затраты. Простое развертывание сетей Wi-Fi, в особенности, с использованием «умных» точек доступа, делает процесс дешевле. Подобные точки есть у Huawei, они используют умные антенны и технологии калибровки радиоканалов SmartRadio.
5G всегда требуют тщательного планирования, моделирования и контролируемого внедрения опытными инженерами.
Немецкая мебельная компания Songmics открыла инновационный склад площадью 20 тыс. кв. м. Компании требовался высокоскоростной и качественный интернет для управления активами и автоматизированными транспортными средствами. Songmics использовала решения Huawei AirEngine. Коммутаторы поставляются с адаптивными интерфейсами и обеспечивают минимальную задержку сигнала для бесперебойной работы склада. Это экономит складу до 10% затрат в год.
Оборудование. Обновление пользовательских устройств между поколениями Wi-Fi происходит проще и быстрее, нежели обновление устройств между поколениями мобильной связи.
Таким образом, сети Wi-Fi 6 и 5G могут взаимодополнять друг с другом в большинстве сценариев.