1 Тольяттинский Государственный Университет Кафедра «Информатика и ВТ» Предмет "Вычислительные системы, сети и телекоммуникации" Тема «Перспективы развития беспроводных сетей ЭВМ в промышленности (WLAN)" Автор: студентка гр. УК-201 Большакова Ю.С. Руководитель: Сенько В.В. Тема «Перспективы развития беспроводных сетей ЭВМ в промышленности (WLAN)"

2 Технология беспроводных локальных сетей (Wireless Local Area Network, WLAN) часто используется для подключения к корпоративным сетям на базе IP. Со все большим распространением сетей IP в промышленной области беспроводные сети проникают и на производство, вследствие чего открываются совершенно новые возможности для реализации различных приложений.

3 WLAN В ПРОМЫШЛЕННОСТИ: ПОВЫШАЯ ГИБКОСТЬ, СНИЖАЯ ЗАТРАТЫ Использование технологии беспроводных сетей в промышленности не только существенно добавляет гибкости - оно способно также сэкономить организациям значительные суммы. В современных распределённых системах управления и сбора данных датчики и исполнительные устройства становятся всё более и более интеллектуальными и действуют как умные контроллеры, обеспечивая гораздо более высокое качество управления по сравнению с обычными устройствами. Такие системы подключают к головному программируемому контроллеру, в качестве физического уровня используя коаксиальный кабель или медную витую пару.

4 Пригодные для применения в промышленности решения WLAN способны заменить дорогостоящую проводку Ethernet беспроводной сетью в соответствии с комплектом стандартов В большинстве случаев благодаря сравнительно небольшим объемам передаваемых данных можно использовать оборудование стандарта b с номинальной скоростью передачи 11 Мбит/с. Для приложений с более интенсивным трафиком доступен обновленный стандарт g с номинальной скоростью передачи данных до 54 Мбит/с. Однако скорость передачи увеличивается за счет снижения радиуса действия: для покрытия одной и той же площади на скорости 54 Мбит/с необходимо значительно большее количество точек доступа (приблизительно в четыре-пять раз). Беспроводной PC Card адаптер G- 162 EE Полное соответствие стандартам IEEE b/g

5 В автомобильном секторе адаптеры WLAN встраиваются в устройства обслуживания и диагностики, позволяя загрузить по Internet последние версии встроенного программного обеспечения, не выходя из офиса. Таким же образом обеспечивается сравнение параметров транспортного средства с данными производителя.

6 ПРОМЫШЛЕННЫЕ ТОЧКИ ДОСТУПА Двухзначный код IP определяет соответствующий класс защиты: первая цифра означает уровень защиты от контактов и чужеродных тел, вторая от влаги. Для агрессивных сред предлагаются точки доступа в корпусах из специальной стали IP40. При встраивании в распределительные шкафы (спецификация корпуса IP20) они устанавливаются непосредственно на монтажные шины. Разъемы антенн выводятся из шкафа, и в них устанавливаются соответствующие внешние антенны. При помощи подогреваемого, защищенного от рабочей воды корпуса (IP65) возможна работа в так называемых средах глубокой заморозки в морозильных камерах. Само собой, такие устройства пригодны и для использования вне помещений при низкой температуре и высокой влажности.

7

8 ИЗМЕРЕНИЯ ЭФИРА И то и другое обеспечивается лишь путем проведения предварительных измерений Только так можно гарантировать, что все клиенты в заранее определенных областях будут получать непрерывный доступ к сети, а мобильные клиенты прозрачным образом станут перемещаться из одной зоны в соседнюю (роуминг). Промышленность предъявляет особые требования к готовности беспроводной сети в отношении как доступности сети для клиентов, так и отказоустойчивости эфира.

9 СТАНДАРТЫ IEEE

10 WLAN IEEE b IEEE g IEEE a

11 Скорость передачи данных 11 Мбит/с Обязательным является поддержка скоростей 1; 2; 5,5; 11 Мбит/с Число каналов 3 не перекрывающихся Расстояние и скорость передачи данных В закрытых помещениях: 30 м (11 Мбит/с), 91 м (1 Мбит/с) В открытых помещениях в пределах прямой видимости: 120м (11 Мбит/с), 460м (1 Мбит/с) Схема модуляции Широкополосная модуляция с прямым расширением спектра (DSSS) Рабочая частота 2,4 ГГц (2,4-2,4835 ГГц) IEEE b

12 Скорость передачи данных54 Мбит/с Обязательным является поддержка скоростей 1; 2; 5,5; 6; 11; 12 и 24 Мбит/с (опциональные скорости 33, 36, 48 и 54 Мбит/с) Число каналов3 не перекрывающихся3 не перекрывающихся Расстояние и скорость передачи данных В закрытых помещениях: 30 м (11 Мбит/с), 91 м (1 Мбит/с) В открытых помещениях в пределах прямой видимости: 120м (11 Мбит/с), 460м (1 Мбит/с) Схема модуляции Мультиплексир-ие с разделением по ортогональным частотам (OFDM) Рабочая частота 2,4 ГГц (2,4-2,4835 ГГц) IEEE g

13 Скорость передачи данных 54 Мбит/с Обязательным является поддержка скоростей 6; 12; 24 Мбит/с (опциональные скорости 9; 18; 36; 48; 54 Мбит/с) Число каналов 12 не перекрывающихся (4 в некоторых странах) Расстояние и скорость передачи данных В закрытых помещениях: 12 м (54 Мбит/с), 91 м (6 Мбит/с) В открытых помещениях в пределах прямой видимости: 30м (54 Мбит/с), 305м (6 Мбит/с) Схема модуляции Мультиплексирие с разделением по ортогональным частотам (OFDM) Рабочая частота 5 ГГц (5,15-5,350 ГГц и 5,725-5,825 ГГц)Примечание в России оборудование, работающее в этом частотном диапазоне, использовать не разрешено, поскольку его использует для своих целей ряд государственных служб. IEEE a

14

15 БЕЗОПАСНОСТЬ В БЕСПРОВОДНОЙ СЕТИ Для беспроводной сети безопасность является столь же важным аспектом, как и для проводной. Прежде всего необходимо защитить переход из одной сети в другую, чтобы WLAN не стала «потайной дверью» в корпоративную сеть, где хранятся данные, которые ни в коем случае не должны попасть в чужие руки. Во-первых, необходимо защитить сеть от несанкционированного доступа посторонних лиц, а во- вторых предотвратить простое прослушивание данных.

16 Современные механизмы обеспечения безопасности для беспроводных сетей, соответствующие стандарту i (WPA2), исключают обе возможности атаки. Защита доступа осуществляется посредством аутентификации на установленном в сети сервере RADIUS. С его помощью генерируется дополнительная пара ключей для шифрования, поэтому прослушивание и перехват данных в виде открытого текста невозможны. Более простой вариант представляет собой шифрование WPA с заранее определенным ключом (заранее разделенный ключ PreShared Key, PSK). Кроме того, дополнительной преградой оказывается виртуальная частная сеть (Virtual Private Network, VPN), например при применении шлюза IPSec и соответствующего клиента IPSec.

17 ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ БЕСПРОВОДНЫХ СЕТЕЙ Технология Wireless USB относится к категории персональных беспроводных сетей и представляет собой беспроводной аналог USB, обеспечивающий скорость передачи до 480 Мбит/с. Стандарт n представляет собой дальнейшее развитие , которое разрабатывается с целью увеличить реальную пропускную способность сети до 100 Мбит/с. Стандарт e (WiMAX) разработан для организации глобальных беспроводных сетей и позволяет охватывать большую территорию, чем Wi-Fi (до 50 км), на скоростях до 75 Мбит/с В настоящее время различные стадии утверждения проходят три беспроводные технологии - Wireless USB, n и e

18 IBM займется развертыванием WLAN-сетей от Nokia Nokia и IBM сообщили о совместной работе по развертыванию беспроводных локальных сетей (WLAN) в общественных местах (аэропортах, вестибюлях гостиниц и т.д.). IBM Global Services будет выступать в качестве системного интегратора продуктов инфраструктуры WLAN от Nokia, а именно: инсталлировать, поддерживать, финансировать и консультироваться с операторами по поводу расширения зоны покрытия. WLAN-сервис общественного доступа - быстрорастущий рынок, особенно для бизнес-пользователей.NokiaIBM

19 Samsung продемонстрировала возможности WiMAX 2 Южнокорейская компания Samsung продемонстрировала возможности мобильной сети WiMAX 2. По словам представителей корпорации, стандарт IEEE m обеспечивает передачу данных на скорости около 330 Мбит/c. WiMAX 2 позволяет одновременно открывать до 16 видеопотоков в разрешении 1080p. Впрочем, до внедрения нового стандарта еще довольно далеко.

20 Высоконадежные WLAN решения MOXA для автоматизации кранов и подъемных механизмов MOXA представляет две новые серии индустриальных точек беспроводного доступа (Access Point/Bridge/Client) с двумя независимыми высокочастотными модулями - MOXA AWK-5222 и MOXA AWK-6222 для систем автоматизации на строительных кранах и в тяжелой индустрии. Большое число кранов и подъемных механизмов используется на заводах по производству стали и проката, в шахтах, на верфях и в строительстве. Системы автоматизации в этих областях обычно уже устаревшие и используют проводные коммуникации, соответственно повышая эксплуатационные расходы на их содержание. MOXA AWK-5222 MOXA AWK-6222 Индустриальные точки беспроводного доступа МОХА (WLAN) разработаны специально для применения в промышленности, а наличие в них двух независимых высокочастотных модулей для беспроводного резервирования, а также быстрый роуминг и индустриальное исполнение гарантируют абсолютную надежность WLAN соединений и функционирование с самым высоким уровнем эффективности, производительности и безопасности.

21 Спасибо за внимание!