Izpratne par acu tīklu: nākotne bezvadu savienojumu

Thorium: An energy solution - THORIUM REMIX 2011 (Jūnijs 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Izpratne par acu tīklu: nākotne bezvadu savienojumu


Mākoņdatošana ir kļuvusi par galveno diskusiju tēmu un ir atvērusi IoT pasauli. Tomēr, jauna terminoloģija nonāk sarunās, ko sauc par "acu tīklu". Šeit apskatīsim, kas ir tīkla tīkls un kā tas mainīs veidu, kā mēs skatāmies uz internetu.

Palielināt savienojamību

Viena no vissvarīgākajām izmaiņām mūsdienu sabiedrībā un datoros ir internets: neiedomājama lieluma sistēma, kas ļauj ikvienam nekavējoties sazināties, nodrošina piekļuvi enciklopēdijai, kuras izmērs sasniedz visas bibliotēkas un nodrošina platformu visiem paust savus viedokļus.

Kamēr internets ir katras mūsdienu pilsētas mugurkauls, joprojām ir daudz cilvēku, kam vai nu ir slikts savienojums ar internetu vai vispār nav savienojuma. Tiek lēsts, ka līdz 60% no pasaules iedzīvotājiem joprojām nav interneta piekļuves. Šis savienojuma trūkums parasti skar nabadzīgākos un tos, kas dzīvo tālu no pilsētām. Kaut arī ir daudz cilvēku, kuri uzskata, ka internets ir kaķu vieta un smieklīgi videoklipi, tas arī nodrošina vietu, kur cilvēki var iemācīties bez maksas (kad pēdējo reizi AllAboutCircuits, Wikipedia vai HowStuffWorks jums nodeva?) Un sniedz būtisku informāciju, kas citādi nebūtu pieejams.

Tātad, ko tīkla tīkliem var piedāvāt?

Vienādās mezglu problēma

Pirms mēs skatāmies, kas ir jauns un atšķirīgs attiecībā uz "acu tīklu", mums jāsāk ar pašreizējo sistēmu darbību. Iespējams, ka jūsu mājsaimniecībai ir piekļuve internetam, un, ja tas tā ir, visticamāk, tas ir saistīts ar vairākām ierīcēm, tostarp mobilajiem tālruņiem, datoriem un klēpjdatoriem. Lielākajai daļai bezvadu tehnoloģiju lietotāju ir bijusi dreaded "Wi-Fi miršanas zona", kur telpā vai vietā nav bezvadu signāla. Šādu problēmu var ātri atrisināt, izmantojot bezvadu retranslatoru, izmantojot adapterus, kas "pārsūta internetu".

Tomēr šie adapteri joprojām virza visus signālus uz galveno maršrutētāju, kas ir savienots ar internetu, izmantojot vienu datu ceļu (tas varētu būt tālruņa līnija vai optisko šķiedru kabelis). Otrā problēma ar retranslatoriem ir tā, ka tiem ir nepieciešams savienojums ar citu atkārtotāju, kas ir savienots ar maršrutētāju vai pats savienojums ar maršrutētāju.

Pašreizējie mājas tīkli balstās uz vienu ceļu starp maršrutētāju un galamērķi. Image pieklājīgi no Rajesh K (CC BY-SA 3.0)

Apskatīsim reālās pasaules piemēru. Mans maršrutētājs izmanto platjoslas pakalpojumus, kas šobrīd dod man ātru lejupielādes ātrumu 512Kb / s. Tas ir drausmīgi lēns, ja mājā ir pieci citi lietotāji un liels skaits interneta ierīcēs. Interneta ātrums ir ne tikai vajadzīgs, bet arī Wi-Fi pārklājums mājā ir neticami slikts, jo ienākošā tālruņa līnija atrodas mājas apakšējā stūrī, kur visas mājas sienas ir ķieģeļi ( ti, sliktākā vieta radio raidītāja atrašanai).

Šobrīd es izmantoju pielāgotu Wi-Fi antenu un adapteri, lai uzņemtu signālu un izveidotu lokālu bezvadu savienojumu jebkurai ierīcei apgabalos, kas atrodas ārpus galvenās mājas. Pusi problēmu varētu novērst, nosakot bezvadu retranslatoru citā telpā, bet tas joprojām neatrisinātu platjoslas ātrumu (jo šādiem retranslatoriem ir nepieciešams arī interneta pieslēgums, un interneta pieslēgums telpās, kas ir vistuvāk darbnīcai, ir ļoti slikts). Tomēr vairākās vietās es varu saņemt ļoti labus kaimiņos esošos Wi-Fi signālus, kā arī Bluetooth savienojumus no tuvumā esošām ierīcēm.

Es zinu, ka es neesmu vienīgais indivīds ar šiem jautājumiem. Tagad iedomājieties šo pašu koncepciju kaimiņu vai pilsētas mērogā. Dažām zonām ir labāka savienojamība nekā citās. Tieši šajā gadījumā tīkla tīkls būtu ļoti izdevīgs.

Apgrieztais kvadrātveida likums ir reālas sāpes radiosakaru jomā. Attēla pieklājīgi no Borb (CC BY-SA 3.0)

Tīkla tīkls

Acu tīkls ir tīkla topoloģija, kas balstās uz katru ierīci, kas pieslēgta "acs", lai būtu gan lietotājs, gan raiduztvērējs.

Standarta tīklā maršrutētājs mājās ir galvenais centrmezgls un tas, ar ko katra ierīce pieslēdzas, lai piekļūtu internetam. Tīkla tīklos katra ierīce izveidos savienojumu ar visām ierīcēm, kuras tā var atrast, un tās ir daļa no to ierīču tīkla, kuras visas ir savstarpēji savienotas. Sistēmas acis var sazināties ar citām tīkla acīm, pat ja starp sūtītāju un uztvērēju nav tiešas saiknes. Ziņas pārvietosies pa acīm, līdz tā sasniedz saņēmēju. Šīs pārraides metode ir atkarīga no izvēlētā protokola.

Tas būtībā ir tas, kā internets kopumā darbojas ar daudziem savstarpēji savienotiem serveriem un ziņojumiem, kas pāriet no viena servera uz otru, līdz tas sasniedz galamērķi. Tātad, kā tas ir izdevīgi mājās un tādos piemēros kā iepriekš minētie?

Acu tīkls rada tīklu tīklu, kas savstarpēji savieno, lai visiem nodrošinātu interneta savienojumu. Image pieklājīgi no David Johnson, Karela Matthee, Dare Sokoya, Lawrence Mboweni, Ajay Makan un Henk Kotze (Wireless Africa, Meraka institūts, Dienvidāfrika) (CC BY-SA 2.5)

Daudzas bezvadu ierīces kļūst par interneta iespējām, kas padara šīs ierīces potenciāli izmantojamas acīs. Tā vietā, lai ierīces, kas atrodas mājās, visas pieslēgtu tīklam, kuru pārraida galvenais maršrutētājs, šīs ierīces varētu pieslēgties globālajam tīkla signālam, kuru mitina visas ierīces. Kamēr viena no šīm ierīcēm ir savienota ar galveno maršrutētāju, visām tīkla acīm ir piekļuve internetam (pat ja ierīce ir pārāk tālu no maršrutētāja).

Tas, kas padara to par labu, ir tāds, ka ierīcēm uz leju tīklam ir ne tikai interneta piekļuve, bet to signāla stiprums citām blakus esošajām ierīces acīm būs ievērojami augstāks nekā tieši savienots ar maršrutētāju. Tā kā signāla stiprums starp diviem kaimiņu mezgliem, visticamāk, būs labāks par maršrutētāja Wi-Fi pārraidi, lielākā daļa ierīču var pārsūtīt datus ar lielāku ātrumu.

Tātad, tā vietā, lai ierīce pieslēgtu maršrutētājam 100 metru attālumā ar lejupielādes ātrumu 20KB / s (signāla degradācijas dēļ), tā potenciāli varētu būt acis ar trim ierīcēm, kas atrodas starp to un maršrutētāju. Katrai ierīcei starp šiem mezgliem var būt attālums tikai 25 metri (pieņemot taisnu līniju), ļaujot signāla stiprumam starp maršrutētāju un klientu tagad būt 16 reizes lielāks, ja klienta dati no katra klienta apstājas (saskaņā ar apgriezto kvadrātveida likumi). Šis signāla stipruma palielinājums ļauj palielināt datu caurlaidspēju un tādējādi uzlabo interneta savienojumu visām ierīcēm, kas atrodas tālu no interneta nodrošināšanas ierīces.

Bet šādu tīklu priekšrocības pārsniedz ātruma pieaugumu tālu uz ierīces. Tīkla uzticamība ir lielāka par vienu, kas sastāv no vienreizējiem retranslatoriem, jo ​​viena tīkla ierīce ar tīkla traucējumiem nepārsniedz visu tīklu (ja vien tā nav vienīgā ierīce, kas novietota starp maršrutētāju un pārējo tīklu). Repetiti var ciest no tā, kā tas ir vienīgais apraides tīkla pārraides avots.

Tīkla tīklu izmantošana un piemēri

Tīkla tīkls, kas nav jauna koncepcija, lēnām iegūst vilces nozari, jo daudzi uzņēmumi un indivīdi konkurē ar saviem protokoliem un sistēmām.

Viens uzņēmums, jo īpaši Qualcomm, ir izlaidis tīkla tīklu platformu, kas ļaus ierīcēm izveidot tīklu tīklu un saziņos ar jebkuru citu ierīci šajā tīklā. Tīkls ļaus tādām ierīcēm kā spuldzes, termostati un citas mājas automatizācijas sistēmas savstarpēji sazināties, vienlaikus nodrošinot savienojumu ar ierīcēm, kuras citādi varētu būt pārāk tālu no interneta avota. Qualcomm platforma arī ļauj veikt ierīču kontroli, izmantojot balss komandas, izmantojot balss atpazīšanas API, iebūvētu mikrofonu masīvu un mākoņa API.

Acu tīkls būs potenciāli noderīgs pilsētām ar Wi-Fi pieslēguma punktiem, kas būtu integrēti ar spējīgām interneta ierīcēm, lai izveidotu bezmaksas tīkla tīklu, ko ikviens var izmantot. Iedomājieties, ka mēģinot iegūt bezmaksas Wi-Fi personībām parkā, vajadzētu uzstādīt atkārtotājus, kas ir ne tikai dārgi, bet arī prasa regulāru apkopi. Tīkla tīklam tā vietā būtu kāds, kurš sēž kafejnīcā ar bezmaksas Wi-Fi, kas pēc tam tiek savienots ar otru klēpjdatoru pāri ielai, kas pēc tam tiek pieslēgts pie tāda cilvēka telefona, kas atrodas ēkas otrajā pusē, kas savieno ar citu gājēju tālrunis, kas ir savienots ar kādu, kas atrodas parkā ar klēpjdatoru. Katrai ierīcei šajā acu tīklā ir ne tikai interneta piekļuve, bet arī nepieciešama aparatūras un programmatūras neliela izmaiņa.

Šī tīkla veidošana ir īpaši noderīga lauku apvidos bez attīstītas savienojamības infrastruktūras. Atšķirībā no mēģinājuma izveidot tālruņu tīklus, kas savieno ar katru atsevišķu personu (kas ir dārgs), tikai vienai vietai ir nepieciešams spēcīgs interneta pieslēgums.

Lauku apvidi var ievērojami uzlabot tīkla tīklu, lai palielinātu savienojamību. Attēla pieklājīgi no floorvan (CC BY-SA 2.0)

No turienes ikvienu ierīci šajā apgabalā var pieslēgt tīklam, nodrošinot visiem piekļuvi internetam bez dārgas infrastruktūras.

Lasīt vairāk

  • Savienojiet PICAXE ar lietisko internetu
  • Kā lietisko internetu mainīs ceļu, kādā mēs audzam un ēdam
  • Vienkāršā datu reģistrētāja izveide ar RIOT (reālā lietojumu internets) sistēmu

Kopsavilkums

Ņemot vērā, ka ar internetu pieslēgto ierīču skaits strauji pieaug, ir loģiski pāriet uz sistēmu, kurā visām ierīcēm ir drošs savienojums bez tiešu saiknes.

Tieši tāpat kā IOT un mākoņdatošana, acu tīklu izveide, iespējams, būs nākamā lielā lieta elektronikā un iegulto dizainu saistībā ar interneta iespējām. Tomēr izvēlētais protokols paliek noslēpums!

Featured attēls, kas pielāgots no EFF (CC-BY 2.0)