I tyle na razie o sieciach bez nowego okablowania. Ci, którym każde nowe przewody pogarszają samopoczucie, życzliwie spojrzą na wymienione technologie. Niewątpliwymi ich zaletami są: niski koszty i proste implementacje. Jednak są one jeszcze w stanie niemal embrionalnym, wyjąwszy sieci sterujące. W zasadzie sieci domowe nie wspierają aplikacji w czasie rzeczywistym, a ich twórcy stale poszukują nowych metod polepszania bezpieczeństwa oraz integralności danych. Prace trwają i można się spodziewać, że sieci domowe staną się konkurencyjne dla technologii klasycznych.

Sieci bezprzewodowe

Przed zapoznaniem się z opisanymi poniżej rozwiązaniami trzeba zaznaczyć, że w sieciach domowych i firmach średniej wielkości można zastosować protokół IEEE 802.11 WLAN. Sieci bezprzewodowe zgodne z tym protokołem zostały opisane w numerze 8/2000 "NetWorlda".

Bluetooth

Nazwa ta oznacza zarówno technologię, jak i grupę roboczą powołaną do opracowania standardu łączności bezprzewodowej. Bluetooth SIG (Special Interest Group) utworzyły Ericsson, IBM, Intel, Nokia i Toshiba. Później do tej silnej grupy dołączyły m.in.: 3Com, Microsoft, Motorola i Lucent Technologies. Teraz za tą technologią opowiada się ponad 1900 producentów i organizacji.

Technologia jest oparta na łączu radiowym krótkiego zasięgu. Dla zminimalizowania szumów protokół korzysta z metody przeskoków częstotliwości FHSS - 1600/s. Bluetooth funkcjonuje w paśmie 2,4 GHz i zapewnia połączenie stacji oddalonych od siebie o 10 lub 100 m (z PA). Szybkość transmisji dochodzi do 1 Mb/s. Jest on przeznaczony głównie dla sieci WPAN (Wireless Personal Area Network). Chociaż rozwój Bluetootha został opóźniony o prawie pół roku, to ze składu producentów wspierających ten protokół można wywnioskować, że zadomowi się on w środowisku sieciowym i telefonii na długie lata. Ericsson szacuje, że w 2005 r. liczba urządzeń zgodnych z tym standardem może wynieść 3 mld. Do urządzeń tych zalicza się telefony bezprzewodowe, PDA, drukarki, odtwarzacze CD, telewizory, wideo i DVD. Wszystkie je widać na rysunku 9.

Nieco inaczej oceniają perspektywy analitycy z Cahners. Według ich danych do 2005 r. znajdzie się w użyciu 1,4 mld urządzeń Bluetooth. Z kolei Merill Lynch ocenia ich liczbę na 2,2 mld. Przewidywania są rożne, ale ogólne wnioski są takie same - Bluetooth znajdzie się w centrum uwagi użytkowników.

HomeRF i SWAP

Działalność HomeRF Working Group została zainicjowana w 1998 r. Jest to organizacja wyłoniona z ITU (International Telecommunication Union). Swoją uwagę koncentruje na opracowaniu standardu dla tanich urządzeń przesyłających dane i głos. Specyfikacje HomeRF określają m. in. transmisje dla bezprzewodowego Ethernetu 1,2 Mb/s na odległość 40 m oraz 4 kanały głosowe o jakości PCS (Personal Communication Services) dla telefonii bezprzewodowej. Grupa robocza HomeRF pracuje także nad rozwojem protokołu SWAP operującego w pasmie 2,4 GHz i stosującego przeskoki częstotliwości - 50/s. SWAP może wspierać w sieci 127 urządzeń oddalonych od siebie o nie więcej niż 50 m. Jest kompatybilny z publiczną siecią telefoniczną.

System SWAP może funkcjonować zarówno jako sieć ad hoc, jak również może być zarządzany z centralnego punktu. W tym pierwszym przypadku można uzyskać jedynie komunikację danych. Wszystkie stacje mają ten sam status, a co za tym idzie sterowanie siecią jest rozproszone. Jednak kiedy czas transferu jest wielkością zasadniczą, niezbędny jest punkt koordynujący pracę systemu.

Jak wspomniano SWAP może wspierać 127 węzłów czterech rodzajów:

Connection Point - punkt wspierający usługi głosowe i danych.

Voice Terminal - terminal dla usług głosowych, korzystający z TDMA do komunikowania się ze stacją bazową.

Data Node - węzeł danych. Do komunikowania się ze stacją bazową oraz innymi węzłami danych stosuje CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance) - nasłuch przed nadawaniem, wielostacyjny dostęp/unikanie kolizji.

Voice and Data Node - węzeł używający obydwu typów usług.

Perspektywy rozwoju HomeRF w zestawieniu z innymi technologiami przedstawia rysunek 10.

IrDA

IrDA jest przemysłowym protokołem transmisji cyfrowych w podczerwieni, wspieranym przez ok. 200 firm, w tym bardzo znanych: Apple Computer, Canon, Casio, Ericsson, Hewlett-Packard, Intel, Microsoft, Motorola, Nokia, Philips, Sony czy Zilog. Pierwotnie technologia IrDA była pomyślana jako norma dla portów transmisji danych. Miały to być porty uniwersalne. Obecnie IrDA zawiera szereg protokołów odpowiadających wszystkim warstwom uczestniczącym w transportowaniu informacji. Forum IrDA rozbudowało także tak istotne funkcje jak zarządzanie siecią i bezpieczeństwo. Szybkości transmisji wynoszą: 9,6 - 115,2 kb/s, 1,52, 4 i 16 Mb/s, a w przyszłości 50 Mb/s. Zasięg według protokołu wynosi 1 m, ale wiele urządzeń funkcjonuj przy większych odległościach. Obecnej IrDA jest standardem dla części komputerów Palm i kart sieciowych rozpoznawanych przez Windows CE, NT, 98 i 2000. Szanse tej technologii w sieciach domowych są więc spore.

Protokoły IrDA dzielą się na IrDA DATA oraz IrDA CONTROL. Pierwsze są przeznaczone dla transmisji danych, drugie obejmują aspekty sterowania. IrDA DATA składa się z grupy protokołów obowiązkowych i grupy protokołów opcjonalnych. Do obowiązkowych zaliczają się PHY (Physical Signaling Layer), IrLAP (Link Access Protocol) oraz IrLMP (Link Management Protocol and Information Access Service (IAS)).

IrDA CONTROL jest standardem komunikacji w podczerwieni, umożliwiającym bezprzewodowym urządzeniom peryferyjnym interakcję z różnymi typami urządzeń (zob. rys. 11). Rysunek można jeszcze wzbogacić ikonami urządzeń gospodarstwa domowego, gier elektronicznych itp. Plik protokołów obligatoryjnych składa się z IrDA Control Physical Sygnaling, IrDA Control MAC i IrDA Control LLC. Wszystkie te protokoły zostaną szczegółowo opisane w czwartej części naczego cyklu.

Spojrzenie na rynek

Opisywane technologie już się materializują w postaci bardzo wielu produktów. Jednak ich rynek jest ciągle w fazie rozwoju. Przykładem może być grupa produktów segmentu HomePNA, na którym ścierają się znani producenci z firmami drugorzędnymi. Ale jakkolwiek by patrzeć, HomePNA jest w istocie odmianą Ethernetu, tyle że bardzo tanią z uwagi na ograniczony zasięg i liczbę użytkowników.

Inaczej prezentuje się segment urządzeń dla sieci na wewnętrznym okablowaniu energetycznym. X10 jest już standardem de facto dla automatyki domowej, a ponadto trwają prace adaptujące tę technologię do przesyłania danych. Tu rozwojem technologii nie steruje IEEE. Duży wpływ na jej rozwój mają za to producenci układów scalonych.

Z szerokopasmowej PLC wycofali się definitywnie Nortel Networks i United Utilites, firmy promujące jeszcze niespełna dwa lata temu DPL 1000. Za to pewne sukcesy odnotowują inne firmy, w tym Siemens. Nowy prezes Forum PLC podał w pierwszym wystąpieniu, że zainteresowania tej organizacji producentów, instytucji i operatorów obejmą technologie szerokopasmowe i wąskopasmowe PLC.

Z kolei Lucent Technologies zwraca uwagę na produkty HomeRF, Cisco System i 3Com na bramy sieci domowych, a ponad 1900 producentów - na Bluetooth. Motorola, Toshiba i AMD wspierają wszystkie ważniejsze układy scalone, w tym mikrosterowniki, które są procesorami o bardzo wysokim stopniu scalenia. Ale nie ulega wątpliwości, że na wykrystalizowanie się kierunku rozwoju sieci domowych trzeba jeszcze poczekać. Być może najlepsze okażą się sieci hybrydowe, łączące na przykład technologie oparte na sieciach energetycznych z technologiami bezprzewodowymi. Takie systemy zaczynają się już pojawiać. Z biegiem czasu niektóre rozwiązania już na trwałe zagoszczą w mieszkaniach na całym świecie. Inne być może znajdą się w muzeach historii techniki. Ale niepewna sytuacja sprawia jednocześnie, że ten rynek jest jednym z najciekawszych.