Обновить

Есть ли жизнь после проводов: как новый стандарт Wi-Fi меняет стандарты бизнеса

Блог компании HuaweiСетевые технологииБеспроводные технологииСетевое оборудованиеИнтернет вещей
Каждый раз выход нового стандарта Wi-Fi порождает вопросы, стоит ли игра свеч. Пора ли обновлять уже существующую сеть? Почему нельзя спокойно продолжать эксплуатировать роутер Wi-Fi 5 или даже предыдущих поколений? Мы же уже цифровизируемся как можем, куда торопиться? Сегодня поговорим о том, какие возможности открывает переход на Wi-Fi 6 и какие предпосылки для этого есть уже сейчас.

В своём блоге мы уже писали, что Wi-Fi  разрабатывался с учётом роста плотности сетей: увеличения количества потребителей, наложения соседних сетей друг на друга и прочих неприятностей, существенно снижающих скорость передачи данных для каждого беспроводного абонента. Но сегодня мы хотим перейти к тем живым примерам применения технологии, которые, собственно, и определят момент, когда предыдущие поколения Wi-Fi перестанут справляться с возросшей нагрузкой.
Растёт количество беспроводных устройств
За 2019 год в России было продано порядка 30 млн смартфонов, и это только официально ввезённых. У людей, работающих в IT или смежных отраслях, с собой обычно более одного устройства, подключённого к интернету, — минимум один смартфон, а также компьютер или планшет. По статистике Digital 2020, мобильных абонентов на январь 2020 года в нашей стране было более 237 миллионов, — это 163 % от численности населения. И продажи мобильных устройств продолжают расти.
Число датчиков на объектах также постоянно увеличивается. Хотя интернет вещей — штука не новая, в последние годы он получил экономическое обоснование: компании начинают понимать, что можно оптимизировать затраты, тем самым серьёзно увеличив маржу в проектах, которые ещё совсем недавно рассматривались как убыточные.
По оценкам J'son & Partners Consulting, в 2019 году в России насчитывалось более 23 млн устройств, подключённых к глобальным сетям, а к 2025-му году их количество должно удвоиться.
В мире, согласно прогнозу Transforma Insights, к 2030 году будет подключено уже более 24 млрд устройств.
Уже сегодня такой объём техники проблематично подключить по проводной сети. Но это и не нужно. Если раньше против беспроводного подключения была частая замена батарей, то теперь встроенная в Wi-Fi 6 функция Target Wake Time (TWT) позволяет экономить энергию батареи и полностью отказаться от проводов. TWT даёт возможность устройству периодически «засыпать», не поддерживая соединение с роутером. «Просыпаться» оно будет по заранее заданному расписанию, когда необходимо передать собранные данные. Это даёт возможность реализовать интересные экосистемы беспроводных устройств, не требующих частой замены аккумуляторов: контролировать климат в помещениях, собирать данные о работе оборудования и т. п.
С ростом числа потребителей утилизация спектра Wi-Fi повышается — отдельные устройства начинают конфликтовать за спектр. Упомянутая выше функция TWT — лишь один из механизмов, позволяющий развести конкурентов по времени. В Wi-Fi 6 заложены и другие способы решения этих конфликтов. В нём по-другому построена работа с частотным спектром и предприняты меры для разрешения конфликтов двух соседних точек доступа. Появившаяся в стандарте поддержка множественного доступа с ортогональным разделением частотных каналов (OFDMA) делит канал на поднесущие и может «раздавать» их разным потребителям, не требуя от них жёсткой очерёдности (по времени). А маркировка BSS coloring помогает не «подвисать» на ожидании освобождения спектра, если рядом что-то передаёт соседний роутер. Об этих и других нововведениях мы уже писали в своём блоге.
Увеличиваются объёмы передаваемых данных
Устройства становятся сложнее, потребляют и передают больше данных. Мировые показатели трафика бьют рекорды из-за повсеместного распространения смартфонов (такие выводы сделала компания SimilarWeb: по её данным, только в 2019 году трафик с мобильных устройств вырос на 30 %). Мобильные устройства открыли нам круглосуточный доступ к онлайн-кинотеатрам, видеозвонкам и онлайн-играм с «тяжёлым» контентом. Analysys Mason прогнозирует рост мобильного интернет-трафика к 2025 году в 5,5 раз по сравнению с уровнем 2019 года.
В сегменте интернета вещей удешевление технологий, в частности вычислительных мощностей, привело к развитию принципиально новых сервисов вроде распознавания системами безопасности лиц с 4К-камер, которым необходимо широкополосное подключение. Развивается телемедицина, где один только снимок лёгкого пациента, необходимый для постановки диагноза, может весить 25 Гб.
Появляются интересные частные применения вроде быстрой передачи данных для консилиума врачей, который спасает жизнь пациенту.
Растёт трафик домашних сетей. По данным Digital 2020, Россия по доле пользователей, регулярно смотрящих сериалы и фильмы онлайн, серьёзно отстаёт от среднемировых показателей. Но год пандемии явно поправит статистику. Уже сейчас мы смотрим онлайн-кино в формате 4К, в ближайшем будущем стоит ждать появление 8К и 16К. В итоге рядовому пользователю доступно всё больше качественного контента, для потребления которого необходимы широкие полосы пропускания и стабильное соединение.
В шестом поколении стандарта Wi-Fi реализована поддержка QAM 1024 и многолучевых антенн MU-MIMO как на uplink, так и на downlink.
Модуляция QAM 1024 помогает эффективнее передавать информацию, т. е. в один условный Гц частотного диапазона можно «упаковать» больше бит. Относительно предыдущего — пятого — поколения это обеспечивает рост скорости передачи примерно на четверть. Поддержка MU-MIMO — корректировки диаграммы направленности в зависимости от местоположения устройства — уже была в Wi-Fi 5, но теперь она работает эффективнее. Об этих возможностях мы также подробно рассказывали.
Растут пользовательские ожидания
Пользователи легко «подсаживаются» на технологии, и даже небольшой откат в уровне сервиса воспринимается примерно так же, как неожиданный переход с 4G- на 2G-интернет в смартфоне во время просмотра видеоролика.
Взять хотя бы совместное использование телефона и компьютера — управление с компьютера планшетом или телефоном. С его помощью реализуется много интересных сценариев, но для этого необходима качественная среда передачи. В стандартных сетях 2,4 ГГц такое управление просто не будет работать — здесь нужны 5 ГГц. И мы уже воспринимаем это как данность.
Причём речь не только про ожидания конкретного пользователя. Многие крупные заказчики сейчас работают с инфраструктурой удалённых рабочих столов — у них есть свои ожидания от этой технологии. Качество работы беспроводной сети в данном случае существенно влияет на бизнес. Несложно подсчитать убытки от сетевых проблем, если операция, которая должна занимать 15 секунд, будет занимать 25–30. С другой стороны, если та же операция выполняется за 10 секунд, это может стать конкурентным преимуществом.
5G задерживается, но есть перспектива 6 ГГц для Wi-Fi
Внедрения технологии 5G, которая должна обеспечить нас видеоконференцсвязью, телемедициной и прочими возможностями, требующими передачи «тяжёлого» контента, мы ждём уже несколько лет. Но в России частоты этого диапазона пока не выделены под гражданское применение. При этом во многих задачах Wi-Fi 6 может заменить 5G. У нас есть перспектива ратификации под Wi-Fi 6 диапазона 6 ГГц, как это уже сделано в некоторых странах. Диапазон 2,4 ГГц достаточно зашумлён уже несколько лет, 5 ГГц начинает подходить к этому рубежу, так что 6 ГГц будет востребован. И единственный способ попасть в этот диапазон — обновить оборудование для поддержки последней версии стандарта Wi-Fi.

Появилась потребность дотянуться до каждого уголка

Развитие интернета вещей и дополнительных сервисов повысило требования к равномерности покрытия внутри помещения. Нестабильное подключение устройств негативно скажется на сценариях автоматизации.
В Wi-Fi 6 за счёт более чувствительных приёмопередатчиков и расширенного использования MU-MIMO покрытие улучшилось процентов на 20. Это изменило экономический расчёт сети: точек доступа нужно меньше, а благодаря более эффективному обходу сигналом препятствий их можно разместить иначе. Условно говоря, там, где раньше необходимо было вызывать специалистов для прокладки кабеля, теперь, вероятно, будет достаточно беспроводной передачи (хотя, конечно, в каждом конкретном случае надо экспериментировать). В итоге стоимость всего проекта снижается.
Вряд ли получится эффективно управлять климатом в помещении, если датчик температуры периодически теряет связь с хостом.
А ещё есть потребность в непрерывности покрытия, если мы говорим о подключении оборудования или пользователей, которые перемещаются по территории. Роуминг также можно реализовать с помощью Wi-Fi 6.

Пришло время унификации используемых стандартов

По нашему опыту и впечатлениям партнёров, компании стали по-другому смотреть на внедряемые беспроводные решения. Если раньше от Wi-Fi требовали лишь покрытия для мобильных пользователей, теперь на базе этой технологии легко реализуются более сложные проекты, для которых ранее нужны были специализированные сети.
Применение специализированных стандартов ранее объяснялось необходимостью заботиться об энергосбережении или соединять в сеть очень большое количество абонентов (или не конфликтовать с уже существующей Wi-Fi-сетью на большое количество абонентов). Чтобы достичь этих целей, приходилось чем-то жертвовать. К примеру, LoRa для устройств интернета вещей не позволяет передавать большие потоки данных. В этом случае для обеспечения энергосбережения приходилось снижать пропускную способность. Но теперь те же задачи может решать Wi-Fi 6. При этом он не несёт в себе дополнительных уровней сложности, как это происходит в 4G, где необходима SIM-карта и беспокойство о тарифе.

Изменилось восприятие беспроводной сети

Участвуя в реализации большого количества проектов, мы заметили, что за последние 5−10 лет произошёл серьёзный сдвиг в сознании руководителей крупных предприятий. Если раньше беспроводная сеть воспринималась как дополнение (считалось, что данные бизнеса надёжнее передавать по проводам), то сейчас она стала стандартом де-факто для дома и офиса.
Проводная сеть сложнее в развёртывании. Протянуть кабель — это не такая простая задача. Необходимо освободить помещение от людей, обеспечить технику безопасности при проведении работ. А при неправильном подключении работать не будет вся сеть.
Эти сложности отталкивают собственников помещений. В итоге провода прокладываются только там, где это действительно просто или экономически оправданно. При этом наибольший интерес вызывает возможность запустить работу любой автоматизации через хороший Wi-Fi.
И кстати, к развёртыванию Wi-Fi стали подходить более профессионально. Компании задумались о правильной организации покрытия: заказывают радиообследование, готовы использовать дополнительные инструменты для радиозамеров, чтобы гарантировать 100 Мбит каждому потребителю (качество, приближённое к проводному подключению). Уделяется внимание безопасности: используется многофакторная аутентификация. Гостевой доступ организуется в соответствии с законодательством с помощью идентификации посредством онлайн-провайдера (например, Госуслуг). Применяются различные методы защиты данных, шифрование.
Лет через 5 проводные сети останутся только там, где это действительно необходимо, например при работе с документами, имеющими грифы секретности. В других внедрениях сами заказчики будут предпочитать беспроводную инфраструктуру из-за её большей гибкости.

Переход на новый стандарт уже запущен

Wi-Fi 6 — не панацея от всех проблем сетевого взаимодействия устройств. Существует множество частных сценариев, где альтернативные стандарты подойдут лучше. К примеру, задачу мониторинга автомобиля, перемещающегося по городу, проще решать через 4G или 5G. А в ряде задач IoT лучше применять специализированные стандарты: Zigbee, BLE, RFID. Однако внутри помещений с уже развёрнутой качественной связью на базе Wi-Fi 6 целесообразнее получить весь спектр услуг по беспроводной сети, нежели прокладывать провода или активировать контракты с мобильными операторами.
Конечно, если в беспроводной сети всего пара пользователей, которые скачивают небольшие файлы, то преимуществ Wi-Fi 6 заметно не будет. Это как купить скоростной автомобиль, но кататься на нём не далее 500 метров до ближайшего продуктового магазина. Но в условиях экспоненциального роста количества беспроводных абонентов Wi-Fi 6 становится не просто экономически оправдан, но и необходим. Тем более что плацдарм для внедрения в виде потребительских устройств уже почти готов. Многие новые устройства — телефоны, планшеты, ноутбуки, датчики — уже готовы к Wi-Fi 6, поскольку модуль связи с его поддержкой стоит не намного дороже. Точно можно сказать одно: процесс уже запущен и всё будет происходить на наших глазах.
Теги:wi-fi 6беспроводные сетиhuawei
Хабы: Блог компании Huawei Сетевые технологии Беспроводные технологии Сетевое оборудование Интернет вещей
Рейтинг +15
Количество просмотров 19,8k Добавить в закладки 18
Комментарии
Комментарии 75