Zasięg w pomieszczeniu
Zasięg modułu Wi-Fi urządzenia podczas używania w pomieszczeniach, w tym przez ściany.
Wskaźnik ten jest z definicji mniejszy niż zasięg w terenie otwartym (patrz poniżej), ale jest bliższy rzeczywistości: sprzęt Wi-Fi jest najczęściej używany w pomieszczeniach, w których sygnał ma do czynienia z różnymi przeszkodami. Należy jednak pamiętać, że liczby podane w specyfikacji są raczej umowne: w praktyce zasięg komunikacji będzie bezpośrednio zależał od liczby i rodzaju przeszkód, obciążenia powietrza sygnałami z obcej elektroniki, a także możliwości modułów Wi-Fi w urządzeniach „po drugiej stronie kanału”. Niemniej jednak różnica w zadeklarowanym zasięgu z reguły odpowiada różnicy w rzeczywistym zasięgu komunikacji, więc dzięki tej charakterystyce możliwe jest porównanie różnych urządzeń.
Ponadto informacja ta pozwala oszacować zasięg w terenie otwartym (jeśli nie jest podany w specyfikacji): z reguły promień ten jest co najmniej dwa razy większy od zadeklarowanego zasięgu w pomieszczeniu.
Zasięg na zewnątrz
Zasięg komunikacji Wi-Fi, gdy urządzenie pracuje na zewnątrz - w terenie otwartym, gdzie sygnał nie musi pokonywać przeszkód w postaci ścian i innych ciał obcych. Innymi słowy, mówimy o zasięgu komunikacji w zasięgu wzroku. Parametr ten może być przydatny nie tylko w przypadku instalacji zewnętrznych, ale także np. w dużej przestrzeni biurowej. Warto jednak pamiętać, że praktyczny zasięg może być nieco mniejszy, bo zależy również od możliwości podłączonych urządzeń i poziomu zakłóceń.
Zwracamy również uwagę, że na podstawie tych danych można oszacować zasięg działania w pomieszczeniu, jeśli ta informacja z jakiegoś powodu nie jest wskazana w specyfikacji. Średnio ten promień jest od 2 do 4 razy mniejszy niż zasięg na zewnątrz, a dla maksymalnej gwarancji warto wziąć współczynnik 4: na przykład dla niezawodnego połączenia w odległości 10 m pożądane jest posiadanie urządzenia o zasięgu co najmniej 40 m w terenie otwartym.
Funkcje i możliwości
Podstawowe funkcje i możliwości zaimplementowane w urządzeniu.
Ta kategoria obejmuje głównie najważniejsze funkcje — mianowicie
równoważenie obciążenia (Dual WAN),
rezerwację kanału,
Link Aggregation,
Bluetooth (różne wersje, w tym
Bluetooth v 5),
protokół tranmisji danych Zigbee,
asystent głosowy, NAT, tryby
MESH,
mostu,
wzmacniacza sygnału, funkcja
Beamforming,
zapory sieciowej (Firewall) i
CLI (Telnet). Oto bardziej szczegółowy opis każdego z tych punktów:
- Dual WAN. Możliwość jednoczesnego podłączenia do dwóch sieci zewnętrznych. Najczęściej służy do jednoczesnej pracy z dwoma podłączeniami internetowymi (choć możliwe są inne warianty); przy tym istnieją dwa podstawowe tryby pracy z takimi podłączeniami— rezerwacja (Failover/Failback) i równoważenie (Load Balance). Tak więc, w trybie rezerwacji urządzenie stale korzysta z głównego kanału połączenia internetowego, a w przypadku awarii na tym kanale automatycznie przełącza się na awaryjne rozwiązanie. W trybie równoważenia oba kanały są używane jednocześnie, przy czym
...obciążenie między nimi jest rozdzielane automatycznie (w zależności od zużycia ruchu przez jedno lub drugie urządzenie) lub ręcznie (określono w ustawieniach dla konkretnych urządzeń). Pozwala to, na przykład, oddzielić kanał do gier sieciowych od reszty połączeń, minimalizując opóźnienia i zwiększając wydajność.
- Link Aggregation. Funkcja pozwalająca na połączenie kilku równoległych fizycznych kanałów komunikacyjnych w jeden logiczny - w celu zwiększenia prędkości i niezawodności połączenia. Mówiąc prościej, dzięki Link Aggregation urządzenie można połączyć z innym urządzeniem nie jednym kablem, jednak dwoma lub nawet kilkoma kablami jednocześnie. W tym przypadku wzrost prędkości następuje z powodu sumowania przepustowości wszystkich kanałów fizycznych; jednak ogólna prędkość może być mniejsza niż suma prędkości - z drugiej strony, łączenie kilku stosunkowo wolnych złączy jest często tańsze niż używanie sprzętu z bardziej zaawansowanym pojedynczym interfejsem. Wzrost niezawodności odbywa się, po pierwsze, poprzez rozłożenie całkowitego obciążenia na oddzielne kanały fizyczne, a po drugie, dzięki „gorącej” rezerwacji: awaria jednego portu lub kabla może zmniejszyć prędkość, jednak nie prowadzi do całkowitego zerwania połączenia, a po przywróceniu sprawności kanał włącza się automatycznie.
- Bluetooth. Wsparcie przez urządzenie technologii bezprzewodowej Bluetooth. Znaczenie tej funkcji zależy od formatu urządzenia (patrz „Rodzaj urządzenia”). Na przykład adaptery z tą możliwością pozwalają uzupełnić komputer nie tylko o komunikację Wi-Fi, jednak także o obsługę Bluetooth - dzięki temu można sobie poradzić z jednym adapterem zamiast dwóch. W routerach i punktach dostępowych funkcja ta umożliwia zewnętrznym urządzeniom dostęp do Internetu (lub sieci lokalnej) za pośrednictwem połączenia Bluetooth zamiast Wi-Fi. Ten format pracy pozwala rozładować kanał Wi-Fi i zmniejszyć zużycie energii podłączonych urządzeń; jest to szczególnie ważne w przypadku komponentów inteligentnego domu i innych urządzeń „Internetu Rzeczy”, specyfikacja niektórych routerów/punktów dostępowych jednoznacznie wskazuje, że Bluetooth jest przeznaczony głównie dla takiej elektroniki. Mogą być przewidziane również inne sposoby wykorzystania tej technologii, bardziej szczegółowe; jednak jest to rzadkie.
— Zigbee. Protokół komunikacyjny, przeznaczony dla systemów automatyzacji (w tym inteligentnego domu), systemów alarmowych, sterowania przemysłowego itp. Umożliwia transmisję sygnałów sterujących przy niskich kosztach energii, a także tworzenie sieci MESH z routingiem sygnału przez kilka węzłów i automatycznym wyborem optymalnej trasy z uwzględnieniem aktualnej sytuacji w sieci. Posiada wysoką ochronę kanałów komunikacji przed włamaniami, a także możliwość zapewnienia dużej szybkości uruchomienia.
- Asystent głosowy. Wsparcie przez urządzenie jednego lub drugiego asystenta głosowego. Najczęstsze warianty to (pojedynczo lub razem):
- Amazon Alexa
- Asystent Google
Konkretną funkcjonalność tych asystentów można wyjaśnić za pomocą specjalnych źródeł (zwłaszcza, że jest ona stale optymalizowana i rozbudowywana). Tutaj zauważamy, że w przypadku sprzętu Wi-Fi zwykle chodzi nie o asystent wbudowany w samo urządzenie, lecz o poprawioną kompatybilność ze smartfonami i innymi gadżetami, w których zainstalowany jest odpowiedni asystent. Taka funkcjonalność jest szczególnie przydatna, biorąc pod uwagę fakt, że współczesne asystenty głosowe służą m.in. do sterowania elementami inteligentnego domu. Komunikacja z takim sterowaniem często odbywa się właśnie za pośrednictwem domowego routera lub innego podobnego sprzętu, a wsparcie przez taki sprzęt asystentów głosowych znacznie upraszcza konfigurację i rozszerza możliwości całego systemu.
- NAT (Network Address Translation). Funkcja umożliwiająca sprzętowi Wi-Fi podczas pracy z siecią zewnętrzną (na przykład Internetem) zastąpienie adresów IP wszystkich komputerów i innych urządzeń podłączonych do tego sprzętu jednym wspólnym adresem IP. Innymi słowy, sieć z takim routerem widziana jest „z zewnątrz” jako jedno urządzenie, z jednym wspólnym IP. Najpopularniejszym zastosowaniem NAT jest łączenie wielu abonentów z Internetem (na przykład wszystkich komputerów i gadżetów w domu lub biurze) za pośrednictwem jednego konta dostawcy. Jednocześnie liczba takich abonentów w sieci jest ograniczona jedynie możliwościami routera i może być dowolnie zmieniana, nie wpłynie to na dostęp do World Wide Web (podczas gdy bez użycia NAT koniecznie trzeba byłoby zorganizować osobne konto dla każdego urządzenia). Obsługa NAT jest obowiązkową funkcją routerów (patrz „Rodzaj urządzenia”).
- Tryb pomostowy. Możliwość pracy urządzenia w trybie mostu. Tryb ten pozwala na bezprzewodowe łączenie ze sobą poszczególnych segmentów sieci – np. połączenie dwóch pięter, jeśli trudno jest położyć między nimi kabel. Możliwa jest jednak komunikacja na większe odległości – w osobnych, kierunkowych punktach dostępowych (patrz „Rodzaj urządzenia”), stworzonych głównie do takiego zastosowania, zasięg może przekroczyć 20 km. Właściwie ten tryb obsługuje większość punktów dostępowych (zarówno kierunkowych, jak i konwencjonalnych), jednak jest również popularny w innych typach sprzętu, w szczególności routerach.
Warto dodać, że najlepiej używać urządzeń tego samego typu do pracy w trybie pomostowym - gwarantuje to wysoką jakość komunikacji w obu kierunkach. Należy również wspomnieć, że oprócz dwukierunkowego trybu „punkt-punkt” dostępne są również urządzenia obsługujące mosty wielokierunkowe („punkt-wielopunkt”); dostępność takiej możliwości należy wyjaśnić osobno.
- Tryb wzmacniacza. Tryb działania, w którym sprzęt jedynie powtarza sygnał Wi-Fi z innego urządzenia, pełniąc rolę repeatera. Głównym celem tej funkcji jest rozszerzenie sieci Wi-Fi, aby zapewnić dostęp tam, gdzie główne urządzenie (na przykład router) nie może dotrzeć. Klasycznym przykładem repeaterów są wzmacniacze Wi-Fi (patrz „Rodzaj urządzenia”), które z definicji mają ten tryb; jednak można go również znaleźć w innych typach urządzeń Wi-Fi. Wyjątkiem są systemy MESH, które mają podobną specyfikę, jednak różnią się formatem swojej pracy. Aby uzyskać więcej informacji na temat tego formatu, patrz poniżej, jednak tutaj zauważamy, że sieci ze wzmacniaczami są znacznie gorsze od MESH pod względem praktycznych możliwości. Po pierwsze, sygnały z głównego sprzętu i z repeatera są postrzegane jako oddzielne sieci Wi-Fi, a podczas przemieszczania się między nimi urządzenia abonenckie muszą zostać ponownie podłączone; może to nastąpić automatycznie, jednak przerywanie komunikacji i zmiana sieci nadal są niewygodne. Po drugie, praca przez wzmacniacz zauważalnie spowalnia prędkość Wi-Fi. Po trzecie, repeater działa według ściśle określonego, z góry ustalonego schematu routingu. Z drugiej strony, punkty dostępowe z funkcją repeatera są znacznie tańsze niż węzły MESH, a wspomniane wady nie zawsze są krytyczne.
- Tryb MESH. Możliwość pracy urządzenia jako węzła w sieci MESH. Z definicji wszystkie systemy MESH mają tę funkcję, jednak można ją również zapewnić dla innych rodzajów sprzętu. Szczegółowy opis sieci tego typu znajduje się w rozdziale „Rodzaj urządzenia – system MESH”. Tutaj krótko opiszemy ich cechy i różnicę między tym trybem a trybem wzmacniacza (patrz wyżej), który ma w dużej mierze podobny cel.
Technologia MESH pozwala na stworzenie jednej sieci bezprzewodowej przy użyciu wielu oddzielnych węzłów (punktów dostępowych) połączonych ze sobą za pomocą Wi-Fi. W tym przypadku realizowany jest tzw. tryb bezproblemowy działania: cała sieć jest postrzegana jako jedna całość, przełączanie między punktami dostępowymi następuje automatycznie, jeśli to konieczne, w takich przypadkach połączenie nie jest zrywane, a użytkownik nie zauważa przejścia do innego węzła sieci. Jest to jedna z kluczowych różnic w stosunku do używania wzmacniaczy. Kolejną różnicą jest routing dynamiczny: węzły sieci MESH automatycznie określają optymalną ścieżkę sygnału. Z tego powodu, jak również ze względu na pozostałe cechy tej technologii, obecność „pośredników” w torze sygnału prawie nie wpływa na szybkość komunikacji (w przeciwieństwie do tych samych wzmacniaczy). Główną wadą sprzętu z tą funkcją jest stosunkowo wysoki koszt.
- Beamforming. Technologia, która umożliwia wzmocnienie sygnału Wi-Fi w kierunku, w którym znajduje się urządzenie odbiorcze (zamiast rozgłaszania tego sygnału we wszystkich kierunkach lub na dużym obszarze, jak to zwykle bywa). Zawężenie charakterystyki promieniowania pozwala skierować większą moc w stronę odbiornika, zwiększając tym samym zasięg i wydajność komunikacji; w tym przypadku pozycja urządzenia odbiorczego jest ustalana automatycznie, użytkownik nie musi zajmować się dodatkowymi ustawieniami. Wiele modeli urządzeń Wi-Fi jest w stanie wzmacniać sygnał w kilku kierunkach jednocześnie (z reguły przewidziano do tego kilka anten). Przy tym urządzenia abonenckie nie muszą obsługiwać Beamformingu – poprawa komunikacji jest zauważalna nawet przy jednokierunkowym wykorzystaniu tej technologii (choć nie tak wyraźnie, jak przy dwukierunkowym).
Należy również zauważyć, że ujednolicone standardy Beamforming zostały oficjalnie zaimplementowane jako część specyfikacji Wi-Fi 5. Co prawda, wcześniejsze wersje Wi-Fi wykorzystywały „kształtowanie wiązki”, jednak różni producenci stosowali różne metody implementacji Beamforming, które były ze sobą niezgodne. Tak więc obecnie funkcja ta prawie nigdy nie występuje poza sprzętem kompatybilnym z Wi-Fi 5.
- Zapora sieciowa (Firewall). Funkcja umożliwiająca urządzeniu Wi-Fi monitorowanie ruchu przez nie przechodzącego. W rzeczywistości zapora sieciowa to zestaw filtrów programowych: filtry te porównują pakiety danych o określonych parametrach i decydują, czy zezwolić na ruch, czy nie. W takim przypadku przetwarzanie może odbywać się według dwóch zasad: „dozwolone jest wszystko, co nie jest wyraźnie zabronione” lub odwrotnie, „wszystko, co nie jest wyraźnie dozwolone, jest zabronione”. Głównym przeznaczeniem „firewalla” jest ochrona sieci (lub poszczególnych segmentów sieci) przed nieautoryzowanym dostępem i różnymi atakami. Ponadto funkcja ta może służyć do kontrolowania aktywności użytkowników - na przykład zakazu dostępu do niektórych witryn internetowych. Zwróć uwagę, że zapora sieciowa może być zaimplementowana na poziomie poszczególnych urządzeń, jednak jej użycie na routerze pozwala na jednoczesne zabezpieczenie całej sieci.
- CLI (Telnet). Możliwość sterowania urządzeniem za pomocą protokołu Telnet. Jest to jeden z protokołów używanych obecnie do zdalnego sterowania urządzeniami sieciowymi; jednak Telnet, w przeciwieństwie do innych popularnych standardów HTTP, nie posiada interfejsu graficznego i używa tylko wiersza poleceń. Dostęp ten jest wykorzystywany głównie w celach biznesowych - do debugowania i zmiany ustawień w innych protokołach tekstowych (HTTP na stronach internetowych, SMTP i POP3 na serwerach pocztowych itp.); do pracy z Telnet wymagana jest specjalistyczna wiedza.
