Wi-Fi

Історія розвитку Wi-Fi починається з середини 1990 рр. Дана технологія передачі інформації по радіоканалу була розроблена і застосована в основному в локальних мережах великих корпорацій і компаній Кремнієвої долини США. Зв'язок з мобільним абонентом (зазвичай це був співробітник компанії, забезпечений ноутбуком з безпровідним мережевим адаптером) був організований через «точки доступу», підключені до кабельної інфраструктури компанії. При цьому в радіусі дії кожної такої точки (декілька десятків метрів) могло бути до 20 абонентів, що одночасно використовують ресурси мережі. Спочатку термін «Wi-Fi» використовувався тільки для позначення технології, що забезпечує зв'язок в діапазоні 2,4 ГГц і що працює за стандартом IEEE 802.11b (швидкість передачі інформації — до 11 Мбіт/с). Проте потім цим терміном все частіше стали називати й інші технології безпровідних локальних мереж. Найбільш значущі серед них визначені стандартами IEEE 802.11a і 802.11g (швидкість передачі — до 54 Мбіт/с, частотні діапазони, відповідно, 5 ГГц і 2,4 ГГц).

Стандарт 802.11b було розроблено в кінці 90-х років і остаточно схвалено на початку 1999-го. У 2000 році почали з'являтися перші пристрої для передачі даних на його основі. Пристрої Wi-Fi були призначені для корпоративних користувачів, щоб замінити традиційні кабельні мережі. Для дротяної мережі потрібна ретельна розробка топології мережі та прокладка вручну багатьох сотень метрів кабелю, деколи в найнесподіваніших архітектурних місцях. Для організації ж безпровідної мережі потрібно тільки встановити в одній або декількох точках офісу базові станції (центральний приймач-передавач з антеною, підключений до зовнішньої мережі або сервера) і вставити в кожен комп'ютер мережеву плату з антеною. Після цього пристрої й комп'ютери можна пересувати як завгодно, а переїзд в новий офіс лише змінить якість передачі одного разу створеної мережі.

Емблема Wi-Fi

Наприкінці 2000-х — початку 2010-х сотні нових компаній почали встановлювати точки доступу Wi-Fi («хот-споти») в кафе, готелях, аеропортах і вокзалах та інших місцях масового дозвілля і перебування. Ці «оператори хот-спотів» або «HSOs» встановлюють Wi-Fi AP's і надають високошвидкісний Інтернет-доступ в цьому місці на комерційній основі. Минулого року основні постачальники таких послуг почали об'єднуватися (встановлювати роумінгові відносини між мережами хот-спотів). До їх числа відносяться компанія T-Mobile (яка встановила хот-споти в мережі кафе Starbucks), AT&T Wireless, British Telecom, Swisscom, Telecom Italia і Sprint PCS. QuantumWi-Fi Network має роумінгові відношення з компанією T-Mobile.

HSO з'явилися завдяки низьким витратам на будівництво хот-спота ($150-$300) і на його обслуговування ($50-$100 у місяць). Великі хот-споти (наприклад, хот-спот аеропорту) вимагають додаткових зусиль, таких як: забезпечення високошвидкісного каналу в Інтернет, встановлення антен та більшої кількості точок доступу. Але навіть за наявності цих витрат вартість встановлення хот-спота Wi-Fi вигідно відрізняється від рішень, побудованих з використанням інших технологій. Вартість хот-спота — сотні доларів (інші (WWAN) технології — тисячі доларів).

Зусилля операторів і виробників устаткування швидко озброїли користувачів пристроями Wi-Fi. Люди вже отримали адаптери Wi-Fi у своїх мобільних комп'ютерах і PDAs для використання в офісі та удома. Не за горами той день, коли більшість користувачів послуг Інтернет матимуть одне або декілька пристроїв, що підтримують Wi-Fi.

Wi-Fi, зазвичай, дуже швидкий – 11 мільйонів біт в секунду (11 Мбіт/сек) і більше, або більш ніж у 100 разів швидше за модемне з'єднання. Wi-Fi навіть швидший за безпровідні послуги «2.5G», які є досі найпоширенішими та найстабільнішими мобільними мережами у міжміських регіонах (40-60 кбіт/сек). Реальна швидкість доступу в конкретному хот-споті визначається також і каналом, яким хот-спот пов'язаний з Інтернет, і може варіюватися від сотень кілобіт до сотень мегабіт в секунду, і все одно забезпечує швидкість доступу, що істотно перевищує досяжну з використанням інших технологій. Варто зазначити, що Wi-Fi особливо доречний у сільських регіонах, де наявні великі проміжки між будівлями, що додатково пришвидшує та покращує якість з'єднання.

У жовтні 2018 року «Wi-Fi Alliance» представив нові назви та значки для Wi-Fi: 802.11n — «Wi-Fi 4», 802.11ac — «Wi-Fi 5», 802.11ax — «Wi-Fi 6»[1][2]. 3 січня 2020 року представлено позначення для пристроїв, які здатні працювати на частоті 6 ГГц — «Wi-Fi 6E»[3][4].

Комерційний доступ до сервісів на основі Wi-Fi надається в таких місцях, як інтернет-кафе, аеропорти та кафе по всьому світу (зазвичай ці місця називають Wi-Fi-кафе), проте їх покриття можна вважати за точкове в порівнянні зі стільниковими мережами:

• Ozone та Ozoneparis у Франції. У вересні 2003 року Ozone почала розгортання мережі Ozoneparis через The City of Lights.

Кінцева мета — створення централізованої мережі Wi-Fi, що повністю покриває Париж. Основний принцип Ozone Pervasive Network полягає в тому, що це мережа національного масштабу.

• WISE Technologies надає комерційний доступ в аеропортах, університетах, і незалежних кафе на території США.
• T-mobile забезпечує роботу хот-спотів для мережі Starbucks в США і Великій Британії, а також понад 7500 хот-спотів в Німеччині.
• Pacific Century Cyberworks забезпечує доступ в магазинах Pacific Coffee в Гонконзі.
• Columbia Rural Electric Association намагається розвернути мережу 2.4 ГГц Wi-Fi на території площею 9500 км², розташованою між округами Уалла-Уалла і Колумбія в штаті Вашингтон і Юматілла, Орегон. У список інших великих мереж в США також входять: Boingo, Wayport і ipass.
• Sify, індійський інтернет-провайдер, встановив 120 точок доступу в Бангалорі: у готелях, галереях і урядових установах.
• Vex має велику мережу хот-спотів, розташовану по всій території Бразилії. Telefonica Speedy Wifi почала надавати свої сервіси в новій зростаючій мережі, що розповсюдилася на територію штату Sao Paulo.
• BT Openzone володіє багатьма хот-спотами в Великій Британії, що працюють в McDonald's, і має роумінгову угоду з T-mobile UK і Readytosurf. Їхні клієнти також мають доступ до хот-спотів The Cloud.
• Netstop забезпечує доступ в Нової Зеландії.
• У Естонії є кілька комерційних операторів, найбільший із них Elion, забезпечує АЗС Statoil і великі торговельні центри по всій Естонії.
• Компанія Вимпелком, під торговельною маркою Білайн, купивши G Golden Telecom, здійснює підтримку найбільшої у світі[12] міської мережі Wi-Fi в Москві. Канали доступу до дротяної мережі забезпечує найбільший московський провайдер Корбіна Телеком. Розгорнені мережі та в Московських аеропортах Шереметьєво і Домодєдово.
• Компанія Earthlink планувала в третьому кварталі 2007 року повністю під'єднати Філадельфію (США) до мережі Інтернет за допомогою безпровідних каналів зв'язку. Це мало бути перше місто-мегаполіс в США, що повністю охоплене Wi-Fi. Попередня вартість повинна була складати 20-22 долари на місяць при швидкості підключення 1 Мбіт/с. Для малозабезпечених жителів Філадельфії — 12-15 доларів в місяць. В наш час^[коли?] центр міста і прилеглі до нього райони вже підключені. Підключення решти районів проводитиметься у міру установки передавачів.
• Укртелеком в Україні надає послуги Wi-Fi («ОГО! Wi-Fi») зі всіх міст країни. Покриття поширюється не лише на центри міст, великі готелі, ресторани, кафе, вокзали аеропорти, але і на бібліотеки, відділення «Телекомсервіс» тощо. Станом на 2021 рік у місті Черкаси розповсюдилися публічні точки доступу (у том числі, із використанням частоти 5 ГГц) компанією McLaut[13].

Для використання в промисловості технології Wi-Fi пропонуються поки обмеженим числом постачальників. Так, Siemens Automation & Drives пропонує Wi-Fi-рішення для своїх контролерів SIMATIC відповідно до стандарту IEEE 802.11g у вільному ISM-діапазоні 2,4 ГГц і що забезпечує максимальну швидкість передачі 11 Мбіт/с. Дані технології застосовуються в основному для управління рухомими об'єктами та в складській логістиці, а також у тих випадках, коли з якої-небудь причини недоцільно прокладати дротяні мережі Ethernet.

Деякі вважають, що Wi-Fi та подібні до нього технології з часом можуть замінити стільникові мережі, такі як GSM. Перешкодами для такого розвитку подій в найближчому майбутньому є неоднозначність реалізації роумінгу і можливостей аутентифікації (див. 802.1x, SIM-карти та RADIUS) обмеженість частотного діапазону і досить обмежений радіус дії Wi-Fi. Правильнішим виглядає порівняння Wi-Fi з іншими стандартами стільникових мереж, таких як UMTS, CDMA або WIMAX.

Проте Wi-Fi придатний для використання VoIP в корпоративних мережах або в середовищі SOHO. Перші зразки устаткування з'явилися вже в початку 2000-х, проте на ринок вони вийшли тільки у 2005 році. Тоді такі компанії, як Zyxel UT Starcomm, Samsung, Hitachi та багато інших, представили на ринок VoIP Wi-Fi-телефони по «розумних» цінах. У 2005 році біля ADSL ISP провайдери почали надавати послуги VOIP своїм клієнтам (наприклад нідерландський ISP xs4all). Коли дзвінки за допомогою VOIP стали дуже дешевими, а частенько взагалі безкоштовними, провайдери, здатні надавати послуги VOIP, дістали можливість відкрити новий ринок — послуг VOIP. Телефони GSM з інтегрованою підтримкою можливостей Wi-Fi та VOIP зачали виводитися на ринок, і потенційно вони можуть замінити дротяні телефони.

Зараз безпосереднє порівняння Wi-Fi та стільникових мереж недоцільно. Пристрої, що використовують тільки Wi-Fi, мають досить обмежений радіус ефективної дії, тому розгортання таких мереж обходиться дуже дорого. Проте, розгортання таких мереж може бути якнайкращим рішенням для локального використання, наприклад, в корпоративних чи освітніх мережах. Тим не менше, пристрої, що підтримують декілька стандартів, можуть зайняти (і вже займають) значну частку ринку.

Варто зазначити, що за наявності у конкретному місці покриття як і класичного операторського зв'язку, так і Wi-Fi, економічно набагато вигідніше та енергоефективніше використовувати Wi-Fi, розмовляючи шляхом сервісів інтернет-телефонії. Більшість операційних мобільних систем підтримують автоматичне переключення на технологію Wi-Fi за першої ж можливості (а за деяких налаштувань[14] ще й зберігають заряд батареї). Це особливо доречно, бо VoIP-сервіси (Skype, Viber, Telegram тощо) давно існують у версіях як для смартфонів, так і для КПК.

Інша бізнес-модель полягає в з'єднанні вже наявних мереж в нових. Ідея полягає в тому, що користувачі розділятимуть свій частотний діапазон через персональних безпровідні маршрутизатори, що комплектуються спеціальним ПЗ. Наприклад FON — іспанська компанія, створена в листопаді 2005 року. Зараз співтовариство об'єднує понад 1 000 000 користувачів в Європі, Азії й Америці та швидко розвивається. Користувачі діляться на три категорії:

• linus — що виділяють безкоштовний доступ в Інтернет,
• bills — що продають свій частотний діапазон,
• aliens — що використовують доступ через bills.

Таким чином, система аналогічна піринговим сервісам. Незважаючи на те, що FON отримує фінансову підтримку від таких компаній, як Google і Skype, лише з часом буде ясно, чи буде ця ідея дійсно працювати.

Зараз біля цього сервісу є три основні проблеми. Перша полягає в тому, що для переходу проєкту з початкової стадії в основну потрібний більше уваги з боку громадськості та ЗМІ. Потрібно також враховувати той факт, що надання доступу до вашого інтернет-каналу іншим особам може бути обмежено вашим договором з інтернет-провайдером. Тому інтернет-провайдери намагатимуться захистити свої інтереси. Так само, швидше за все, вчинять звукозаписні компанії, промовці проти вільного розповсюдження MP3.

У Росії основна кількість точок доступу співтовариства FON розташована в московському регіоні (див. карту).

Ізраїльська компанія wefi створила спільну мережу соціальної спрямованості[15], з можливістю пошуку мереж Wi-Fi та спілкування між користувачами. Програма і система в цілому була створена під керівництвом доктора Варді, одного з творців компанії Mirabilis і протоколу ICQ[16].

• Wi-Fi сумісний з ігровими консолями та КПК і дозволяє вести мережеву гру через будь-яку точку доступу або в режимі точка-точка.
• Всі ігрові консолі сьомого покоління мають підтримку стандартів Wi-Fi IEEE 802.11g.
• Sony PSP має підтримку безпровідної мережі (AOSS), яка включається перемиканням кнопки, що розташована у верхній частині консолі для з'єднання з хот-спотами Wi-Fi або іншими безпровідними з'єднаннями.

Поки комерційні сервіси намагаються використовувати наявні бізнес-моделі для Wi-Fi, багато груп, співтовариств, міст, і приватних осіб будують вільні мережі Wi-Fi, часто використовуючи спільну пірингову угоду для того, щоб мережі могли вільно взаємодіяти одна з одною.

Багато муніципалітетів об'єднуються з локальними співтовариствами для розширення вільних Wi-Fi-мереж. Деякі групи будують свої Wi-Fi-мережі, повністю заснованими на добровільній допомозі та пожертвуваннях.

Для отримання докладнішої інформації дивіться розділ Спільні безпровідні мережі, де можна також знайти список вільних мереж Wi-Fi, розташованих по всьому світу.

OLSR — один із протоколів, що використовуються для створення вільних мереж. Деякі мережі використовують статичну маршрутизацію, інші повністю покладаються на OSPF. У Ізраїлі розробляється протокол Wipeer для створення безкоштовних P2P-мереж на основі Wi-Fi.

У Wireless Leiden розробили власне програмне забезпечення для маршрутизації під назвою Lvrouted для об'єднання Wi-Fi-мереж побудованих на повністю безпровідній основі. Значна частина мереж побудована на основі ПЗ з відкритим кодом, або публікують свою схему під відкритою ліцензією. Див. наприклад «Wifi Liberator»[17] (перетворює будь-який ноутбук зі встановленою Mac OS X і Wi-Fi-модулем у відкритий вузол Wi-Fi-мережі). Також слід звернути увагу на netsukuku — Розробка всесвітньої безкоштовної mesh-мережі.

Деякі невеликі країни та муніципалітети вже забезпечують вільний доступ до хот-спотів Wi-Fi та доступу до Інтернету через Wi-Fi за місцем проживання для всіх. Наприклад, королівство Тонга та Естонія, які мають велику кількість вільних хот-спотів Wi-Fi по всій території країни. У Парижі Ozoneparis надає вільний доступ в Інтернет необмежено всім, хто сприяє розвитку Pervasive Network, надаючи дах свого будинку для монтажу устаткування Wi-Fi. Unwire Jerusalem — це проєкт установки вільних точок доступу Wi-Fi у великих торговельних центрах Єрусалима. Багато університетів забезпечують вільний доступ до Інтернету через Wi-Fi для своїх студентів, відвідувачів і всіх, хто перебуває на території університету.

Деякі комерційні організації, такі як Panera Bread, надають вільний доступ до Wi-Fi постійним клієнтам. Заклади McDonald's Corporation теж надають доступ до Wi-Fi під брендом McInternet. Цей сервіс був запущений в ресторані в Оук-Брук (Іллінойс); він також доступний в багатьох ресторанах в Лондоні, Москві та Києві.

Проте є і третя підкатегорія мереж, створених співтовариствами та організаціями, такими як університети, де вільний доступ надається членам співтовариства, а тим, хто в нього не входить, доступ надається на платній основі. Приклад такого сервісу — мережа Sparknet в Фінляндії.

Sparknet також підтримує Opensparknet — проєкт, в якому люди можуть робити свої власні точки доступу часткою мережі Sparknet, отримуючи від цього певну вигоду.

Останнім часом комерційні Wi-Fi-провайдери будують вільні хот-споти Wi-Fi та хот-зони з метою привабити нових клієнтів та повернути інвестиції.

Незалежно від початкових цілей (залучення клієнтів, створення додаткової зручності або чистий альтруїзм) у всьому світі та в Україні, у тому числі росте кількість хот-спотів, за допомогою яких можна дістати доступ до найпопулярнішої глобальної мережі (Інтернет) абсолютно безкоштовно. Це можуть бути й великі транспортні вузли, де приєднатися можна самостійно в автоматичному режимі, і бари, де для підключення необхідно попросити картку доступу персоналу і, навіть, просто території міського ландшафту, що є місцем постійного скупчення людей.

В Україні використання Wi-Fi без дозволу Українського державного центру радіочастот[22] можливо лише в разі використання точки доступу зі стандартною всенаправленою антеною (<6 Дб, потужність сигналу ≤ 100 мВт на 2,4 ГГц і ≤ 200 мВт на 5 ГГц) для внутрішніх (використання усередині приміщення) потреб організації (Рішення Національної комісії з регулювання зв'язку України № 914 від 2007.09.06). У разі сигналу більшої потужності або надання послуг доступу в Інтернет, або до яких-небудь ресурсів, необхідно реєструвати передавач і отримати ліцензію УДЦР.[23]

У Росії використання Wi-Fi без дозволу на використання частот від Державної комісії з радіочастот (ДКРЧ) можливо для організації мережі усередині будівель, закритих складських приміщень і виробничих територій[24]. Для легального використання позаофісної безпровідної мережі Wi-Fi (наприклад, радіоканалу між двома сусідніми будинками) необхідне отримання дозволу на використання частот. Діє спрощений порядок видачі дозволів на використання радіочастот в смузі 2400—2483,5 МГц (стандарти 802.11b і 802.11g; канали 1-11), для отримання такого дозволу непотрібне приватне вирішення ГКРЧ. Для використання радіочастот в інших діапазонах, зокрема 5 ГГц (стандарт 802.11a), необхідно заздалегідь отримати приватне вирішення ГКРЧ[25]. У 2007 році ситуація змінилася з виходом документа: "Ухвала від 25 липня 2007 р. № 476 Про внесення змін до ухвали Уряду Російській Федерації від 12 жовтня 2004 р. № 539 «Про порядок реєстрації радіоелектронних засобів і високочастотних пристроїв»[26]. Шістнадцятим пунктом ухвали устаткування, що підлягає реєстрації, було виключено зі списку[27]:

• Призначене (крайове) для користувача устаткування радіодоступу (безпровідного доступу) в смузі радіочастот 2400—2483,5 Мгц з потужністю випромінювання передавальних пристроїв до 100 мВт включно.

Також у виконання протокольного запису до вирішення ГКРЧ від 19 серпня 2009 р. № 09-04-09, ГКРЧ вирішила[28] (п.2):

• Виділити смуги радіочастот 5150-5350 Мгц і 5650-6425 Мгц для застосування на території Російської Федерації, за винятком міст, вказаних в додатку , РЕС фіксованого безпровідного доступу громадянами Російської Федерації та російськими юридичними особами без оформлення окремих вирішень ГКРЧ для кожної фізичної або юридичної особи.

Вказаним смугам частот відповідають стандарти 802.11a/h/j/n та канали з номерами з діапазонів 36-64 і 136—165. Проте, у додатку перераховано 164 найбільші міста Росії, у яких вказані частоти для створення безпровідних мереж використовувати не можна (див. п.6).

За порушення порядку використання радіоелектронних засобів передбачається відповідальність за статтями 13.3 і 13.4 Кодексу Російської Федерації про адміністративні правопорушення (КОАП РФ)[29]. Так, у липні 2006 року кілька компаній в Ростові-на-Дону були оштрафовані за експлуатацію відкритих мереж Wi-Fi (хот-спотів)[30]. Зовсім недавно Федеральна служба з нагляду у сфері масових комунікацій, зв'язку та охорони культурної спадщини видала нове роз'яснення використання й реєстрації всіх пристроїв, що використовують технологію Wi-Fi. Пізніше з'ясувалося, що існує коментар россвязьохранкультури[31], який частково спростовує непорозуміння, розвинені мережевими ЗМІ.

З 2014 року у Росії доступ до публічного Wi-Fi буде надаватися лише після пред'явлення паспорта. Відповідну постанову 31 липня підписав російський прем'єр Дмитро Медведєв. Згідно з постановою, користуватися публічним Wi-Fi у Росії можна буде лише після пред'явлення паспорта для ідентифікації користувача.

	Ідентифікація користувача здійснюється оператором шляхом установлення прізвища, імені, по батькові (при наявності) користувача, підтверджених документом, що засвідчують особу
— Правительство РФ, Постанова [32]

Відомості про користувача, включаючи прізвище, ім'я, по батькові, реквізити документа, що засвідчує особу, а також інформацію про обсяг та час надання послуг оператор має зберігати не менше півроку й розкривати на вимогу правоохоронців.[33]

У Білорусі діє спеціалізована Державна комісія з радіочастот (ГКРЧ). На основі Ухвали Міністерства зв'язку і інформатизації Республіки Білорусь від 26.08.2009 р. № 35 «Перелік радіоелектронних засобів і (або) високочастотних пристроїв, що не підлягають реєстрації»(рос.) устаткування Wi-Fi не вимагає реєстрації, за умови, що їхні параметри задовольняють наступним вимогам:

• Абонентські станції широкосмугового бездротового доступу, що використовують смуги радіочастот 2400—2483,5 МГц, 2500—2700 МГц, 5150-5875 МГц і не використовуючи зовнішні антени (антени, що встановлюються поза будівлями та спорудами).
• Абонентські станції широкосмугового бездротового доступу мережі електрозв'язку спільного користування, що використовують смуги радіочастот 3400–3800 МГц, 5470–5875 МГц.[34]