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在IT领域,高速802.11n使用已经有些年月了(虽然它还没有得到完全批准)。现在是时候向前发展了。Wi-Fi在近期和不久的未来将会得到改进,将有可能出现802.11s甚至802.11z等等。下面,就让我们开启802.11n未来之旅。
一直以来,无线家庭网络技术和标准发展的脚步就从未停止过。新的创新总是会时不时地出现:有时是来自供应商辅助技术的改进;有时是来自测试Wi-Fi产品的行业机构的灵感;有时则来自基于802.11技术本身的不断完善。这些进步看起来需要花费很长的时间,但是它们还是在用户翘首等待更好的网络连接的背景下,不断地取得一个又一个的进步。下面,就让我们来一睹家庭无线网络中长期发展蓝图:
Wi-Fi联盟:设备到设备连接获得改进
Wi-Fi网络具有两种基本组网模式。一种被称为infrastructure(基础结构模式),它就好比有线网络中的星型网络,通过无线AP或无线路由器做中心接入/控制点,然后客户端无线/有线网卡就可通过这个中心接入点共享上网或实现网络资源的共享。
另一种模式则是ad hoc(点对点模式)。在这种模式下,两个或多个使用者的电脑只需配备无线网卡即可通讯或实现网络资源的共享或共享上网,而不需要再配备AP或无线路由器。虽然方便,但是ad hoc却也充满安全隐患:垃圾邮件发送者可以轻易地扮演成AP欺骗你连接到他们的系统中。这也就是为什么,当你在酒店或者咖啡店使用无线连接的时候,你应该时刻明确所接入到的网络SSID(网络名称)。
在上个月举行的消费电子展(CES)上,Wi-Fi联盟--测试所有基于802.11n产品互操作性的行业组,就谈到了关于"direct device-to-device" 的未来发展宏图。事实上,该联盟拥有两个任务组被安排工作在让这些设备建立在即时点对点(P2P)的通信领域。
其中一组主要致力于研究提高现有的ad hoc 协议。另一组则潜心于研发"soft AP",一种使客户端设备比如笔记本电脑看起来成为一个infrastructure AP的软件。这样,多个设备就可以实现直接通信了。
soft AP在将来的市场中也将拥有更好的发展机会,因为英特尔也对它进行支持。在消费类电子展上(CES),该公司--为大量的笔记本电脑提供了Wi-Fi芯片,在My Wi-Fi下展示了soft AP。该软件运行在英特尔迅驰2芯片组的笔记本电脑上,可以使每台电脑成为多达八个Wi-Fi设备连接而成的个人网络中心。电脑会获得对每个真正的AP单独连接。当然,这只是可能。例如,它可以共享所有附属设备的网络连接。有报道称,My Wi-Fi也可被用来连接外设,甚至音频接收设备。
联盟的这两个团队都致力于用Wi-Fi Protected Setup确保P2P安全连接,这是一种简单的、由Wi-Fi联盟创建的一键安全设置方法,它可以提高基于IEEE 802.11i规范的Wi-Fi Protected Access(WPA2)的安全性。对该领域的一层又一层的支持是远超乎我们所想象的。
那么为什么要设立两个团队呢?这是因为该联盟还不能预见行业内会对哪种技术更青睐。甚至他们还没有为这种增强性P2P连接命名。另外的考虑就是:谁会使用它?消费者接受它是因为喜欢更快的内容传输、文件同步等等,而企业则期望能借此获得对打印机、投影仪等外设的直接连接。
Wi-Fi联盟的大部分项目都基于802.11的修订:来自IEEE的WPA2安全是基于802.11i的规范,在琳琅满目的产品中它被赋予Wi-Fi认证的重任。Wi-Fi Multimedia(WMM)则基于IEEE802.11e标准,但它是可选的。不同于这些的是,新的P2P技术并不基于来自IEEE的任何标准,这也就意味着它进入市场的速度会快于任何其他。
IEEE:最终将带来更快速度的体验
在某种程度上,IEEE可能是你所设想到的最民主机构了,每个成员都可以获得发言。近五年来,针对"High Throughput"高吞吐量标准无线网络的提议,也展开了充分而又热烈的辩论。这种高吞吐量无线网络标准也被为802.11n--仍然未被批准,甚至在未来一年时间内也不会被批准。
尽管如此,802.11n发展得却很迅速。现在市场上出现了很多基于11n的Wi-Fi产品,以满足消费者对连接速度和使用范围的更高要求。因此,讨论IEEE就11n后的无线网络发展也就显得十分必要。
IEEE拥有不同的工作组适应不同的技术领域开展研究工作。无线LAN(WLAN)主要是冠以802.11命名,而以太网则冠以802.3名称。每个工作组都会对命名下的规范推出一些标准,从而最终确定802.11n后的"N"。现在,我们已经知道的有:
802.11b:11Mbps带宽(2.4GHz频段 )
802.11a:54Mbps 数据传输速率的无线网络标准(5GHz频段)
802.11g:54Mbps 数据传输速率的无线网络标准(2.4GHz频段)
802.11i:新一代安全标准
802.11e:定义音视频服务质量规范
一直以来,11n都如此重要就在于它暂时满足了这样一种需求:更高的吞吐量和更宽广的无线覆盖--激发人们的向往。因而,IEEE802委员会成立1Gbit/秒以上超高速无线LAN工作组"TG ac(Task Group ac)"和"TG ad(Task Group ad)"也就不足为奇了,它们最终将有可能会发展成802.11ac和802.11ad标准。
11ac是名为"VHT(Very High Throughput)"(超高吞吐量)的研究小组设立的标准化项目,利用6GHz以下频带,目标是制定1Gbit/秒以上数据传输速度的无线LAN标准。有关人士表示,争取2011年前后完成11ac相关标准的制定。
根据目前802.11ac的发展动态,未来802.11ac将允许企业或家庭用户实现无缝漫游,并且在漫游过程中能支持Wi-Fi产品安装相应的安全,管理,诊断等应用管理策略 。此外,802.11ac还将向后兼容全系列的现有和新兴的802.11标准,如支持802.11i安全标准,以及802.11s的无线网状网。VHT研究小组还提出了利用60GHz频带等毫米波频带的标准化项目方案,项目名称为"IEEE802.11ad",预定最早于2009年1月启动标准化活动。
工作组不仅忙于制订这两个新规范,也出现了802.11s规范--无线网状网标准,它最初是在2003年9月的时候被人提上议程(最早恐怕也得到2010年9月才能完成标准的制订)。支持11s的笔记本电脑和其他设备在整个无线网状网中担任各个网格点,并且彼此互相连接,"织"成一张大网并让数据包直接覆盖整个网络。
网络中的每个节点都具备自动路由功能,每个节点只和邻近节点进行通信,因此是一种自组织、自管理的智能网络。传统无线通信网络必须预先设计和布置网络,它的传输路径是固定的,而无线mesh网络的传输路径是动态。无线Mesh网络也称为"多跳网络",它是一个动态的可以不断扩展的网络架构,并能有效地在无线设备之间传输。
无线网状网的前景是美妙的。无线网状网已经在国内一些大学,我国台湾,韩国日本,欧美都有商业应用的例子,相信在无线网状网标准802.11s批准以后,未来无线网状网会大规模推广开来,
802.11u,也称"与外部网络互通(InterWorking with External Networks)",它定义了不同种类的无线网络之间的网络安全互连功能,让802.11a/b/g/n网络能够访问蜂窝网络或者wimax等其它未来的无线网络。它也能让Wi-Fi设备搜寻到更多的外部网络信息,比如该网络是否收费。.11u预计将于2010年3月份被正式推出。
最后需要谈到的是802.11z标准,它是一种专门为了加强无线局域网安全的标准,是802.11工作组提高点对点连接的规范。它与Wi-Fi联盟致力于设备到设备通信完全不同。11n允许两台笔记本电脑(通常会在一个安全的通信网络中)形成一个P2P连接,前提是该点对点连接已经通过安全认证。不过,这种超级安全的点对点连接需要进行安全设置。
ZigBee和Z-Wave:家庭网管
另外一项802工作组影响越来越大的是适用于家庭的802.15标准,它是一个关于无线个人网络的通信规范,在2002年初获IEEE批准。802.15工作组提出了802.15的两个类别,称为TG4(低速)TG3(高速)。TG4版本提供的数据速率达到20Kb/s到250Kb/s,而TG3版本提供的数据速率在11Mb/s到55Mb/s之间,并且它还有一些其他的特性,包括动态设备寻址、对时延要求高的设备的支持、安全机制以及功率管理。
ZigBee(http://www.zigbee.org/)和Z-Wave(http://www.zwave.com/)则是802.15.4规范的两个最突出的使用标准。每个行业联盟都会配合众多合作商共同推进技术的发展。这两种技术规范都有助于网状网络实现智能化。这样一来,就可以有更多的设备被添加到WPAN。最终,你家中的每一个芯片甚至电器开关、恒温器和电机都可以实现通信,而你也可以在一个界面中控制这些芯片和电器的运行,界面平台既可以安置在液晶电视上也可以设置在笔记本电脑中。
近年来,一些公用事业公司已经开始注意到这种技术的发展潮流。事实上,也确实有部分这样的公司整合了ZigBee技术到电子电器等设备的运用上。如果家庭中的水表能够通过ZigBee连接到家中路由器或者网关再连入到互联网,用户就可以获得实时信息,而供水局也可以省却派人员到家中抄水表的麻烦。这样一来,节约成本的潜力就十分巨大。
尽管ZigBee在公益事业领域已经拥有了不少优势,但是Z-Wave 同ZigBee在家庭自动化市场上还是存在激烈竞争。在今年的CES上,Z-Wave 合作商就展示了能源管理系统,和家庭网管一样为消费者和公益事业提供帮助。
那么,ZigBee 和 Z-Wave是否会同Wi-Fi发生重叠呢?答案是肯定的,但是如果你拥有802.15.4技术的话,它将会是宽带提供商给你提供的一个增值功能。电信运营商也对其进入国际安全市场持积极态度,而且他们也知道ZigBee 和 Z-Wave每个月会给他们带来更多收益。而且,在不久的将来,你可能会使用到包括Wi-Fi和ZigBee或者Z-Wave类的路由器。
802.15.4也可能很快就会应用到电话上,以提供额外的电信服务。韩国和一些欧洲国家已经实现了这样的服务,它们在集成了ZigBee芯片的GSM手机上利用一种新的SIM卡对实现这种功能。ZigBee可以实时追踪个人的健康状况,利用手机一样的设备以友好的方式进行监测。现在看来,这种技术很快就会实现。
DLNA:连接更多设备
在今年的消费电子展上,数字生活网络联盟(Digital Living Network Alliance ,DLNA)--创立于2003 年,其前身名为数字家庭工作组(DHWG),受到人们的特别关注。它完全支持即将到来的Windows 7操作系统。此举将使得Windows 7系统会成为DLNA认可的消费电子产品中心平台。
DLNA旨在解决个人PC,消费电器,移动设备在内的无线网络和有线网络的互联互通,使得数字媒体和内容服务的无限制的共享和增长成为可能。DLNA并不是创造技术,而是形成一种解决的方案,一种大家可以遵守的规范。所以,其选择的各种技术和协议都是目前所应用很广泛的技术和协议。
DLNA将其整个应用规定成5个功能组件。从下到上依次为:网络互连,网络协议,媒体传输,设备的发现控制和管理,媒体格式。
DLNA同其他网络标准一直保持着紧密联系,比如Wi-Fi和MoCA(Multimedia over Coax,多媒体同轴电缆)。事实上,如果某个网络产品以DNLA认证为目标并且使用802.11无线协议,那它就必定符合Wi-Fi联盟认证的互操作。
目前,符合DNLA的会员已经拥有240多个,并且在CES上展出的产品中都有标识。
符合这种标准的产品也已经有4000多个,包括电脑、打印机、HDTV、音响设备、录像机和数码相框。如果一个设备可以连接到家庭网络,它可以(也许应该)具有DLNA认证。
有些设备比如电脑,可以选择升级到支持DLNA认证。你只需要使用Windows 7系统即可。
虽然个人电脑不一定需要DLNA通信,但是随着Windows 7的即将到来,这种应用将会逐渐得到普及。Windows 用户右键点击多媒体文件,可以立刻将其发送到网络任何一台DLNA播放设备上。也就是说,DLNA将会支持所有的多媒体中心硬件。
文章来源:网界网
作者:范臻
[2009-04-15]
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