Информатика. Реферат по теме Wi-fi. реферат по теме Wi-fi. Реферат по дисциплине Информатика и программирование
Скачать 216.97 Kb.
|
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Кафедра « по дисциплине « Проверил, доцент __________ / __________ 20__ г. Автор работы студент группы _________ / __________ 20__ г. Реферат защищен с оценкой(прописью, цифрой) _______________ __________ 20__ г. Аннотация Анисимова А.А. Тема реферата. – Челябинск: ЮУрГУ, П-158 12 с., библиогр. список – 6 наименований. Цель реферата - ознакомиться с темой реферата. Задачи реферата – изучить историю, главные понятия, обобщить, проанализировать связи, а также рассмотреть примеры применения темы. В работе рассмотрена история темы реферата. Приведены основные понятия. Изучены сферы применения. Рассмотрены примеры использования темы реферата. Сделаны итоговые выводы по работе. Оглавление Оглавление Введение 5 1Описание языка запросов поисковой системы Google 6 1.1Описание команд 6 1.2формирование запросов 7 2Предыстория создания технологии вай-фай 10 2.1Основная история 10 2.2Альтернативная история 11 2.3Самая неожиданная версия 12 3Описание(особенности, современное состояние) Wi-fi 13 3.1Особенности технологии 13 3.2Частотные диапозоны 14 3.3Разновидности точек доступа 15 3.4Положительные стороны 15 3.5Отрицательные стороны 16 4Сравнение Wi-fi с аналогами, перспективы развития 18 4.1Wimax 18 4.1.1Определение и характеристики 18 4.1.2Принцип работы технологии 19 4.1.3Сравнения технологий 20 4.2Bluetooth 21 4.2.1Определение 21 4.2.2В чем отличие от Wi-fi 22 4.2.3сходства 23 4.2.4различия 23 Заключение 25 Библиографический список 26 Введение Цель работы – научиться создавать и форматировать титульный лист, основной текст, оглавление и аннотацию реферата. Задачи работы. осуществить поиск информации в сети интернет по теме реферата. создать шаблон титульного листа реферата. создать шаблон оформления основного текста Реферат состоит из четырех разделов. В первом разделе описывается язык запросов поисковой системы Google. Во втором разделе приводится предыстория создания технологии вай-фая. В третьем разделе описывается современное состояние технологии вай-фая. В четвертом разделе реферата приводится сравнение с аналогами и указываются перспективы развития Вай-фая. *из википедии вставить определение вай-фая* Описание языка запросов поисковой системы GoogleОписание командGoogle автоматически вставляет между ключевыми словами оператор "AND", поэтому в списке найденных документов присутствуют только те, которые содержат все заданные слова. В начале списка находятся документы, в которых ключевые слова расположены рядом. Поддерживается поиск по фразе. Фраза заключается в кавычки. Google ищет документы с точными соответствиями заданных слов. Поэтому поиск документов на слово "hotel" и "hotels" даст разные результаты. То же правило относится и к словам, заданым во фразе. Не поддерживает поиск по части ключевого слова. Google не делает различия между строчными и прописными буквами. Чтобы исключить документы, содержащие какое-то слово, нужно в запросе поставить перед этим словом знак "-" (без пробела). Возможна постановка знака также и перед фразой. Google не поддерживает логический оператор "OR". Нельзя задать поиск документов, в которых содержалось бы или первое, или второе слово. Вместо этого предлагается сделать несколько запросов, варьируя ключевые слова. Помимо кавычек Google учитывает следующие знаки препинания, служащие для связи слов: дефисы (mother-in-law), косые черты, знаки равенства, апострофы (Bill's birthday). При поиске слова, связанные этими знаками, воспринимаются как фраза. При поиске Google игнорирует некоторые слова и знаки, т.н. стоп-слова. Сюда входят одиночные цифры и буквы, а также слова типа http, the, to и проч. В тех случаях, когда учет стоп-слов является необходимым для поиска, перед ними ставится знак "+". На данный момент Google поддерживает один специальный поисковый оператор "link". Это дает возможность выявить документы со ссылкой на данный URL. Например, на запрос link:www.nlr.ru будут получены документы со ссылками на домашнюю страницу РНБ. Такой запрос нельзя комбинировать с обычными ключевыми словами. Имеется возможность поиска документов на определнном языке. формирование запросовДля эффективного поиска в Интернет через поисковик Google надо использовать различные команды-операторы (поисковые запросы), задающие условия поиска. Только в этом случае у Вас будет не миллион страниц в результате, а список документов, которые полностью удовлетворяют условиям поиска. В таблице 1 приведён перечень наиболее популярных операторов (команд) из языка поисковых запросов компании Google. Информация предоставлена сайтом (1)
Таблица 1 Предыстория создания технологии вай-файОсновная историяС этой и другими историями можно поближе познакомитьсяна сайте (2). Большинство исследователей уверены, что Wi-Fi к нам пришел из Австралии, а имя инженера, который изобрел Wi-Fi – Джон О’Салливан. Это ученый радиоастроном из австралийского города Канберра. Согласно этой теории, идея создания технологий Вай-Фай зародилась в недрах радиоастрономии. В ходе проведения эксперимента по регистрации мини-взрыва черной дыры возникла необходимость во внедрении беспроводной сети. Вынужденные условия и явились причиной разработки первого протокола Wi-Fi. Скорость передачи данных на тот момент составляла 100 Мбит/с. Событие, положившее начало внедрению беспроводных технологий, произошло в 1991 году. В этот же период австралийским инженером-электриком Джоном О’Салливан была разработана первая версия протокола Wi-Fi. Она и явилась фундаментом усовершенствования и выпуска первого беспроводного оборудования. Ответственность за выпуск первенца Вай-Фай взяла на себя американская компания At&t. Сетевой аппарат работал на частоте 2,4 ГГц и назывался WaveLan. Скорость беспроводного соединения не превышала 2 Мбит/с. Далее этапы, связанные с внедрением технологии беспроводной передачи, развивались следующим образом: 1997 год – разработана версия 802.11, по своим возможностям практически полностью соответствующая устройству WaveLan; 2000 год – выпуск новой версии 802.11a. Радиопередача осуществляется в диапазоне 5 ГГц, скорость соединения доходит до 54 Мбит/с; 2003 год – выпуск версии 802.11g. Передача данных ведется в диапазоне 2 ГГц, задействован протокол шифрования WPA, скорость передачи – 54 Мбит/с; 2004 год – ознаменован появлением WPA2. Уровень безопасности шифрования данных достигает новых высот; 2009 год – выпуск устройств, со стандартом 802.11n с возможностью передачи данных в двух диапазонах: 2 и 5 ГГц, до 600 Мбит/с. Современные смартфоны используют именно этот стандарт; 2014 год – выпуск устройств с поддержкой стандарта 802.11ac. Пропускная способность имеет скорость более 1 Гбит/с; 2016 год – разрабатывается стандарт 802.11ad. Устройства, поддерживающие этот стандарт, способны работать на частоте 60 ГГц с передачей информации на скорости от 7 Гбит/с. Альтернативная историяСогласно второй версии, имя инженера, который придумал изобретение Wi-Fi, – Вик Хейз. Голландский инженер являлся сотрудником корпораций NCR и Agere, но известность получил благодаря своим дипломатическим заслугам. Возглавлял рабочую группу IEEE 802.11 по разработке беспроводных сетей. Внес большой вклад в усовершенствование стандартов Wi-Fi. Другие исследователи считают, что истоки создания единого стандарта Wi-Fi зародились в 1985 году. В этот период Федеральное агентство по связям США разрешило неофициально использовать определенные частоты. После обнародования данного решения, другие страны тоже заинтересовались в разработке и выпуске сетевых устройств для работы на радиочастотах. В связи с недоступностью использования единого стандарта Wi-Fi, возникали проблемы по причине совместимости устройств. Такое обстоятельство создавало трудности при использовании сетевого оборудования и тормозило процесс развития технологий. И только в 1997 году (через 6 лет после первых попыток внедрения технологий Wi-Fi), удалось разработать единый стандарт 802.11, который исправил ситуацию на предмет несовместимости сетевых устройств. В 1999 году группа инженеров Института электроники зарегистрировала технологию Вай-Фай в рамках организации Wi-Fi Alliance. На протяжении последующего времени группа ученых активно занималась разработкой стандартов беспроводной связи. Самая неожиданная версияПожалуй, самая интересная версия создания беспроводного соединения связана с именем известной голливудской актрисы 40-х годов – Хэди Ламарр. Несмотря на скандальную известность актрисы, связанную с ролями сексуального характера и многочисленными замужествами, именно ей принадлежит право на патент «Система секретных сообщений», выданный патентным Агентством США в 1940 году. Изобретение Хэди Ламарр исключало риск перехвата информации за счет возможности изменения частоты. Количество частот данной системы соответствовало набору клавиш фортепиано (88 радиочастот). До начала 60-х годов патент на секретное изобретение не предавался огласке. И только в 1962 году возможности устройства Хэди Ламарр нашли применение в условиях подводных лодок США. Благодаря исследованиям заинтересованных пользователей, история создания «Wi-Fi» обрела популярность. А в 1997 году Хеди Ламарр удостоилась Медали Чести Конгресса и награды IEEE. Описание(особенности, современное состояние) Wi-fiОсобенности технологииДо появления стандарта 802.11ax, технология MU-MIMO работала только в диапазоне 5 ГГц. С появлением 802.11ax MU-MIMO стала доступной и на 2.4 ГГц. В продаже сетевого оборудования появляется все больше двухдиапазонных маршрутизаторов с поддержкой данной технологии. MU-MIMO использует технологию Beamforming. Благодаря ей, сигналы распространяются не хаотично, а в направлении беспроводного устройства. Эта направленность позволяет увеличить дальность сигнала и повысить скорость передачи данных. К сожалению, невозможно обслуживать бесконечное количество пользователей и потоков данных. Например, роутер с поддержкой трех потоков может одновременно работать только с тремя Wi-Fi-устройствами без задержек. Чтобы пользоваться преимуществами метода, принимающее устройство должно иметь поддержку MU-MIMO. В данном случае, достаточно одной антенны и пользовательское устройство примет поток данных от роутера. Компании, выпускающие смартфоны, роутеры, точки доступа и другие сетевые устройства уже заложили в них поддержку технологии. Как гарантируют производители, во многих современных устройствах, они учли также аппаратные требования для поддержки MU-MIMO, и теперь достаточно обновить ПО на своем гаджете, и пользователь получит поддержку данной технологии. Сигнал, который передается с помощью архитектуры MU-MIMO, сложно перехватить, что повышает безопасность беспроводной сети. На первых этапах развития технологии существовала трудность совмещения устройств, работающих с поддержкой MIMO и без нее. Однако на данный момент это уже не так актуально – практически каждый современный производитель беспроводного оборудования использует ее в своих устройствах. Также, одной из проблем при появлении технологии передачи данных с помощью нескольких приемников и нескольких передатчиков, являлась цена устройства. Частотные диапозоныРаботают Wi-Fi сети в двух частотных диапазонах: 2,4 ГГц и 5 ГГц.(информация предоставлена(3)) Первый диапазон (не статичная частота, а 13 частот от 2401 МГц до 2461 МГц с шагом 5 МГц) отличается от второго(увидеть это можно на рисунке 1: Рисунок 1 площадью покрытия сигнала – он охватывает большую территорию; скоростью – она ниже, чем при 5 ГГц; низшим коэффициентом затухания (уровень сигнала на частоте 5 ГГц снижается приблизительно в 1,5 раза, в зависимости от обстоятельств, при прохождении препятствий в виде стен, мебели); большей дальностью распространения радиоволны; более загруженный – большинство устройств работает при 2,4 ГГц; меньшим числом каналов (13 против 17). Разновидности точек доступаЗачем нам нужен маршрутизатор? Ответ ищите в следующем видео: Точки доступа, объединяющие в единую беспроводную Wi-Fi сеть, разделяются на: автономные – самостоятельные; контролируемые или централизованные; бесконтроллерные. Исходя из способа контроля радиоканалов, точки доступа распределены на: статические (каналы); адаптивные или динамические – автоматический выбор оптимального, наиболее свободного канала из диапазона; многослойные. По способу защиты точки доступа группируются на: публичные или открытые – незащищённые, предоставляющие доступ до интернета всем, нередко ограниченному количеству одновременно подключенных клиентов; закрытые или частные – сигнал шифруется, и для доступа до сети нужно ввести пароль. На этом разобрались, как работает Wi-Fi на уровне обывателя. Осталось определить плюсы и минусы технологии. Положительные стороныне требует кабелей, что снижает себестоимость и скорость построения сетей; в сеть могут входить различные устройства: ноутбуки, компьютеры, смартфоны и другие мобильные гаджеты на различных платформах; простота в настройке сети; обеспечение интернетом большого количества пользователей в общественных местах: метро, строительная площадка, пляж; интенсивность излучения на порядок ниже, чем у сотовых телефонов; не требует сертификата для использования частоты. Отрицательные стороныновые стандарты не совместимы со старыми; сигнал очень чувствителен к преградам; помехи при работе двух передатчиков в зоне достижимости друг друга, особенно на одной частоте; при получении информации устройства с точкой доступа работают последовательно; тяжело контролировать пропускную способность каждого клиента; сеть работает на скорости самого медленного клиента; доказано губительное воздействие СВЧ излучения для живых организмов; различные частотные диапазоны в странах; во многих странах устройства с мощностью излучения выше 100 мВт требуют обязательной регистрации; лёгкий взлом всех криптографических алгоритмов, кроме, пока ещё не вышедшего в массы, WPA3; нет четкой зоны распространения сигнала; при расширении частотной полосы канала интерференция волн усиливается; с увеличением числа клиентов повышается оверхед (задержка до выполнения операции) ответа на запрос клиента роутером; защита сети находится на уровне самого слабого клиентского устройства; низкий уровень безопасности публичных точек доступа. Сравнение Wi-fi с аналогами, перспективы развитияWimaxОпределение и характеристикиЧто такое WiMAX (4)(4)(4)(4)(4)(4)(4)(4)(4)(4)(4)(4)(4)(4)(4) в ноутбуке — это международное взаимодействия для микроволнового доступа – технология предоставления беспроводной связи для различных типов устройств, базирующаяся на стандарте IEEE 802.16. (от англ. Worldwide Interoperability for Microwave Access) Рассмотрим основные характеристики: Для соединения используются две антенны; Базовая и клиентская станции соединяются на частотах от 2 до 11 ГГц; Рабочий диапазон частот – от 10 до 66 ГГц; Скорость обмена данными – до 120 Мбит/сек. Рисунок 2 Сеть WiMAX в России работает в диапазоне от 2,5 до 2,7 ГГц со скоростью от 64 Кбит/сек. до 1,3 Мбит в секунду.(информация предоставлена на рисунке (4)) Покрытие предоставляется такими компаниями, как Yota и Мегафон, большая часть технологий в России поставляется от Ростелеком. Выделяются такие области использования: Как альтернатива выделенным линиям; Для передачи данных и доступа в интернет; Соединение существующих точек доступа и создание новых; Создание мониторинговых систем. Принцип работы технологииПоговорим немного о принципе работы. WiMAX оборудование работает по аналогии с традиционной сетью мобильной связи: Происходит установка базовых станций; Образуется покрытие беспроводной сети; Покрытие обеспечивает передачу радиоканала в СВЧ-диапазоне на определенной территории; Устройство (модем, роутер, ноутбук, телефон) принимает сигнал. Интернет WiMAX 4G поставляется как на стационарные, так и на мобильные устройства. Каково будущее технологии? На данный момент пользователи уже получили возможность работать со скоростью до 10 Мбит в секунду – в дальнейшем показатели будут неуклонно расти. Высокая скорость сочетается с надежностью соединения и качеством оказания услуги – это универсальный беспроводной доступ для всех устройств. Сейчас технология обладает определенными недостатками – не хватает частот, возникают сложности в настройке, но в скором времени абоненты всех провайдеров оценят преимущества стандарта. Сравнения технологийВ этой части обзора мы рассмотрим сходство Wi-Fi и WiMAX и основные отличия технологий связи. (более наглядно можно увидеть на рисунке (4)) Они имеют много общего: В основе лежит сходный принцип работы – передача данных на большие расстояния без использования стационарных проводов и кабелей; Использование частот радиоканалов; Простота использования и легкость в развертывании. Несмотря на наличие определенного сходства, существуют и отличия. Разберем основные параметры, отличающие беспроводной стандарт передачи данных WiMAX: Имеет большую скорость доступа, нежели конкурент; Увеличенная площадь покрытия, как следствие использование в качестве магистрального канала для развертывания масштабируемой городской сети; Необходимость построения мощной инфраструктуры для корректной работы; Радиус действия (5-10 км) значительно превышает радиус действия вай-фая (20-30 метров с препятствиями); Возможность создания региональных сетей. Рисунок 3 BluetoothОпределениеBluetooth(5) переводится как «Голубой зуб», очень странная ассоциация была у автора сие аппарата. Данный стандарт позволяет передавать данные на небольшое расстояние с помощью радиоволн. При этом на обоих устройствах должен быть специальный модуль, который и выступает как передатчик, так и отправитель. Вот мы и подобрались к вопросу, а для чего нужен Bluetooth. В самые первые времена его использовали для передачи данных. Например, с одного телефона можно было перекинуть фотографии на другой. Сейчас возможности расширились, и все беспроводные наушники работают на этой технологии. Сам принцип достаточно простой, включается Блютус на телефоне и на наушниках, а далее идёт сопряжение, когда два устройства подключаются друг к другу. После этого пользователь включает музыку и слушает её на своих наушниках. Но также «Голубой зуб» часто используют, чтобы закачать видео, картинки, фотографии с телефона или другого устройства на компьютер или ноутбук. К слову, у большинства моделей ноутбуков есть Bluetooth и используется он также. Мы тут начали говорить про радиоволны, но что-то отвлеклись. Эта самая технология работает на частоте 2.4 ГГц. Как не странно, но на этой же самой частоте ещё работает мобильная связь, Wi-Fi, микроволновые печи и многое другое. В первые свет увидел «Голубой зуб» в 1998 году, когда вышла первая версия 1.0. После этого через какой-то период времени выходили все новые и новые версии: 2.0, 3.0, 4.0 и т.д. Основная особенность улучшения версии в увеличении скорости передачи данных, уменьшения помех и электроэнергии. В чем отличие от Wi-fiМногие, путают WiFi и Bluetooth, но на деле — это абсолютно разные вещи и никак между собой не связаны (6). Напомню, что Wi-Fi — это беспроводная сеть, которая также строится с помощью радиоволн. При этом используется другие стандарты передачи данных. Вот эта самая беспроводная сеть связываем устройства: компьютеры, ноутбуки, телефоны, телевизоры. И по этой сети можно пустить интернет. При этом используется интересный аппарат под название роутер или маршрутизатор. Bluetooth же нужен для передачи между двумя устройствами и без построения локальной сети. Также Блутус не используют для передачи интернета. Конечно, бывает такое – но это бывает крайне редко, а передача идёт сугубо от одного устройства к другому. сходстваГлавным сходством является передача информации с помощью радиоволн. При этом, как и в Wi-Fi, так и в Bluetooth используется диапазон частот 2,402 ГГц — 2,48 ГГц. В обоих случаях с помощью радиоволн передается информация от одного устройства к другому и обратно. На этом, наверное, самое главное сходство заканчивается. различияА вот теперь мы рассмотрим главное различие. В первую очередь давайте посмотрим на само слово Wi-Fi, или развёрнуто «Wireless Fidelity» – что в переводе обозначает «Беспроводная сеть». Про беспроводную, мы уже поняли, но вот что именно обозначает слово сеть. Многие люди путают слово «Wi-Fi» и «Интернет», но на самом деле это разные вещи, хоть они и могут быть связаны друг с другом. Для того чтобы работала беспроводная сеть или WiFi – нужно специальное устройство: маршрутизатор или роутер. Роутер – начинает строить вокруг себя беспроводную сеть, к которой могут подключиться другие аппараты: телефон, планшет, ноутбук, телевизор и т.д. Вот именно маршрутизатор грамотно связывает все эти устройства. Если к роутеру подключить кабель от провайдера и настроить, то на всех устройствах, подключенных к маршрутизатору, будет интернет. Но интернета может и не быть, а WiFi спокойно может существовать. Например, если вас отключат от интернета за не уплату, то подключиться к беспроводной сети вы всё равно сможете, но вот интернета там конечно же не будет. Теперь вы понимаете, что вай-фай и интернет – имеют только косвенную связь. Bluetooth же использует для прямого подключения. Например, при подключении Блютус наушников к телефону, информация идет на прямую от смартфона на второе устройства – без участия роутера. Ещё одним главным отличием является диапазон действия радиоволны. Bluetooth бьет максимально на метров 10-20. Wi-Fi сеть может бить на сотни метров, а при использовании узконаправленных вай-фай пушек и на несколько километров. При передаче данных в Bluetooth используются совершенно разные стандарты и протоколы. Например, в нем же используется отдельный профиль, который позволяет управлять внешним устройством. У меня дома стоит телевизор, а пульт ДУ от него работает как раз на данном протоколе Bluetooth. В Wi-Fi есть так называемые стандарты, от которых зависит скорость передачи данных: IEEE 802.11b – 11 Мбит в секунду IEEE 802.11g – 54 Мбит в секунду IEEE 802.11n – 150 Мбит в секунду при использовании одного канал и ширины в 20 Мгц. В перспективе можно увеличить скорость до 600 Мбит в секунду. Хочется отдельно рассказать про частоту 5 ГГц, которую также в последнее время стали использовать в беспроводных сетях. При этом появился новый стандарт IEEE 802.11ac, который при желании можно разогнать до скорости 6.77 Гбит в секунду. У Bluetooth скорость передачи данных в разы меньше, а также используется другой стандарт передачи информации – IEEE 802.15.4. Если говорить проще, то в первую очередь разница именно в способе применения. Если Wi-Fi используется именно для подключения большого количества устройств в одну локальную сеть для дальнейшего доступа к интернету. То у Блютус задача связи между двумя устройствами на прямую как в беспроводных: наушниках, мышках, клавиатурах, пультах дистанционного управления и т.д. Заключение Мы научились: 1) осуществлять поиск информации в сети интернет по теме реферата. 2) создавать шаблон титульного листа реферата. 3) создавать шаблон оформления основного текста Библиографический список языки запросов различных браузеров (1) https://www.sites.google.com/site/azykibrauzerov123/azyk-zaprosov-google История создания Wi-fi (2) https://wifigid.ru/poleznoe-i-interesnoe/imya-inzhenera-kotoryj-izobrel-wi-fi Как работает Wi-Fi: все про работу беспроводной сети (3) https://wifigid.ru/besprovodnye-tehnologii/kak-rabotaet-wi-fi Что такое WiMAX(4) https://4gltee.ru/wimax/ Как работает и для чего нужен Bluetooth: подробный обзор технологии (5) https://wifigid.ru/bluetooth/kak-rabotaet-bluetooth Чем Wi-Fi отличается от Bluetooth: главные отличия и какая технология лучше (6) https://wifigid.ru/poleznoe-i-interesnoe/chem-otlichaetsya-bluetooth-ot-wi-fi Челябинск |