(часть 2)

Эфирная паутина

Красивая модель мирового эфира долго удерживала физиков в плену представлений о вселенском океане тончайшей материи. Изобретение радио пришлось на самый конец «эфирной эпохи» в физике. Результаты экспериментов Майкельсона и тончайших теоретических построений Эйнштейна заставили отказаться от гипотезы эфира. Однако и сегодня радиосвязь ассоциируется с преодолением больших и просто гигантских расстояний. Сигналы передатчиков, установленных на космических зондах, проходят путь протяженностью в десятки астрономических единиц.

Но это — в космосе. Иное дело — на родной планете, где в лабиринтах большого города порой глохнут мобильные телефоны и отказываются принимать сообщения пейджеры. В таких ситуациях приходит на помощь плотная сеть антенн и ретрансляторов, по которой ваше сообщение доберется до получателя. Построенные на таких сетях острова надежной сотовой радиосвязи охватывают все большие пространства земной суши.

Начало третьего тысячелетия станет временем становления второй, беспроводной Всемирной Паутины. И в этой Радио-Паутине сигнал должен стать воистину всепроникающим. Ячейки всемирной радиосети сложатся в причудливый фрактальный орнамент, где поперечник соты может измеряться и тысячами километров (расстояние между низкоорбитальными спутниками-ретрансляторами), и считаными метрами (расстояние между соседними комнатами). Геометрия Радио-Паутины подчинена единственному требованию — доставка сигнала по любой из трасс должна быть абсолютно надежной.

Пока инженеры работают над решением этой задачи, физики продолжают искать все новые каналы передачи информации — чтобы убедиться в этом, достаточно обратиться к ресурсам Сети, указав поисковый образ «квантовая телепортация» (quantum teleportation). Но, пожалуй, еще не скоро на выставочных стендах появятся устройства связи на принципиально новых физических принципах. Поэтому отправимся в путь по правому крылу Большого Ганноверского Лабиринта — попробуем составить портрет Радио-Паутины ближайшего будущего.

Последняя миля и последний дюйм

Распространение каналов сети Интернет повлекло за собой возникновение «проблемы последней мили». Последняя миля —это канал связи между пользователем и обслуживающим его сегментом быстрой сетевой магистрали.

В сегодняшнем мире для передачи как энергии, так и информации используются прежде всего кабели (провода, шнуры). И для инженера-связиста проблема последней мили чаще всего сводится к привычному стереотипу — «Как выбрать наиболее дешевый, но при этом быстрый и надежный физический канал передачи информации из имеющегося разнообразия кабелей (ненужное зачеркнуть)...?».

Каналы «последней мили» сродни по своей природе нервным окончаниям. Они расходятся от магистралей множеством лучей, каждый из которых ведет прямехонько к абоненту Сети. И здесь нужно экономить каждый цент, каждую копейку. Сети кабельного телевидения и даже обычные электрические сети хороши тем, что они уже есть. Но модемы для этих сетей — пока экзотика. Хотя, судя по ганноверской экспозиции-2000, стоимость этих устройств быстро снижается.

«Радисты» же до последнего времени оставались здесь в роли ассистентов, подсобляющих специалистам по проводной связи. Радиоканалы для дальних скоростных магистралей — другое дело, а вот с последней милей хлопот не оберешься... И хотя модель протокола для построения локальных сетей (Ethernet) зарождалась именно в эфире (проходила обкатку на трассе радиосвязи между американским континентом и Гавайскими островами), именно при построении локальных сетей радиоинженеры на многие годы уступили рыночные позиции разработчикам кабельных систем. А ведь локальные сети тоже растут, образуют подсети. Где предел сложности кабельной нервной системы?

На рубеже тысячелетий здесь наметилась быстрая смена обстановки. Кабели и радиоканалы нашли новую основу для симбиоза — в стенах офисов, квартир и учебных аудиторий.

Все чаще дает о себе знать «проблема последнего дюйма». Объявлен бой шнурам, шлейфам и прочим проводочкам, которые буквально оплетают сегодня и ПК, и музыкальные центры, и домашние театры, и прочие шедевры бытовой электроники. Покупатель вправе задать вопрос: «Почему мой мобильный телефон связывает меня с другом за тысячи километров и не хочет замечать присутствия в квартире или офисе моего персонального компьютера?».

Десяток или сотня метров — для радиоинженера такие расстояния оставались неинтересными. Но когда число мобильных телефонов во всем мире сравнялось с числом ПК, когда число неодушевленных «абонентов» в квартире или офисе стало исчисляться десятками, возник новый рынок беспроводных каналов связи.

Мы уже писали о проекте Bluetooth (см. статью Сергея Ершова в «КвШ» №7, 1999). Разработка протокола локальных сетей для быстрой связи (до 721Кбит/с) на короткие расстояния — от 1 до 10-20 метров — заняла несколько лет. Еще тогда вызывала уважение мощь команды, сплотившейся вокруг инициаторов – Ericsson, IBM, Intel, Nokia, Toshiba, NEC... Действительно, как удалось объединиться почти полутора тысячам компаний-конкурентов в рамках одного проекта? Ответом стал крупномасштабный парад устройств, поддерживающих Bluetooth, на выставке CeBIT-2000.

Парад имен

В основе, как всегда, чипы. Привыкайте к новому имени — интеловский чип для беспроводного «последнего дюйма» получил название Ambler. Начинка этой микросхемы пока не анонсирована, и на выставке интеловцы обозначили свое присутствие в новом для себя мире лишь листовкой-проспектом. В этом проспекте обозначены точки стыковки Ambler’а с классическими проводными технологиями — PSTN, ISDN, LAN, xDSL. Отмечено также, что перспективным становится рынок беспроводных систем для интерактивных конференций в офисах и учебных аудиториях — этаких «локальных сетей на часок», когда владельцы ноутбуков и других разновидностей портативных ПК, собравшиеся на семинар или совещание, не прочь перебросить друг другу мегабайт-другой полезной информации или попользоваться местным чатом, то есть пошушукаться... Есть и еще одна задачка, решению которой поможет Ambler — синхронизация содержимого электронных документов, обновляемых из различных источников.

Ambler пока — за кулисами. Свою микросхему для Bluetooth предложила калифорнийская компания Silicon Wave. В Европе действует на этом направлении знаменитая французская комапания Alcatel. А небольшая компания из славного британского Кембриджа, Cambridge Silicon Radio, представила на своем стенде опытный образец микросхемы BlueCore02, в которой реализованы три уровня стека протоколов Bluetooth. По словам представителя компании, выбранная для этой микросхемы технология позволяет довести ее цену до пяти долларов уже во второй половине 2000 года.

Неподалеку, в Лондоне, действует компания TDK Systems Europe, предлагающая Bluetooth-адаптеры для портативных ПК и «точки доступа» — адаптеры для стыковки Bluetooth со скоростными локальными сетями. TDK действует не в одиночестве: такие известные компании, как 3Com и Xircom, также решают задачу гладкой стыковки между островками Bluetooth-сетей и сетями «следующей весовой категории» — от 10 до100Мбит/с. На этой нейтральной территории мирно сосуществуют кабельные и беспроводные локальные сети, семейство протоколов для которых носит родовое имя IEEE 802.XX.

Раз дальнобойность Bluetooth измеряется метрами и десятками метров, стоит поискать ту технику, для которой возможность беспроводной связи с соседями будет по достоинству оценена пользователями. Вот какие персонажи выходят здесь на авансцену:

  • Портативные аудио-гарнитуры (микрофон + наушники)
  • Многофункциональные браслеты (часы + видеокамера + ...)
  • Цифровые камеры
  • DVD-плейеры
  • Мультимедиа-проекторы
  • «Очки» для виртуальной реальности
  • Лабораторные приборы, пособия
  • Мобильные дисковые накопители
  • Сканеры
  • Принтеры
  • Устройства контроля доступа к ПК
  • Ручные компьютеры разных пород
  • Разумеется, мобильные телефоны всех систем.

Этот список предлагает нашему вниманию компания Toshiba — пионер и лидер рынка ноутбуков. Комментарии излишни. А ее соотечественник и конкурент, NEC, демонстрирует передачу живой картинки с видеокамеры, встроенной в один ноутбук, на экран другого, установленного в паре десятков метров от соседа. Здесь ощущаешь все достоинства еще одного симбиоза — Bluetooth + MPEG4. На подходе — полноценные мобильные видеотелефоны.

Многополярный мир

Монополия на этом рынке невозможна по определению. IBM, Lucent и Intel в США; Toshiba и NEC в Японии; Ericsson и Nokia в Скандинавии – каков чемпионат!

А когда рынок Bluetooth получит подкрепление от поставщиков софта, периферии и системных решений (этот этап займет всего полтора-два года), когда оборот на европейском рынке Bluetooth-микросхем перевалит рубеж 100 млн долл. США (это, ориентировочно, 2002 г.), настанет черед подключаться «азиатским тиграм». И вы оглянуться не успеете, как обитатели школьных коридоров станут обмениваться записями «через эфир» и болтать на уроке через посредство Bluetooth-чата. А на громоздкие ПК будут взирать снисходительно. Не верите? Приглядитесь-ка к плейерам и органайзерам у них в руках.

Вывод — Bluetooth-устройства придут в школу совсем скоро, и пора к этому готовиться.