Беспроводные интерфейсы
Интерес к беспроводным технологиям для домашних сетей растет, и производители бытовой электроники вкладывают в разработку совместимых друг с другом сетевых телевизоров, холодильников и микроволновых печей все больше усилий. Бытовая техника со встроенными сетевыми терминалами способна объединяться в домашнюю сеть.
Специалисты полагают, что распространение получат домашние сети двух основных форматов. Первый предназначен для облегчения использования бытовой техники и имеет невысокую скорость передачи данных между устройствами. Низкая скорость соединения в данном случае обусловлена небольшими объемами информации. Другой формат высокоскоростной связи будет предназначен для передачи изображения и звука между аудио-, видеооборудованием и персональными компьютерами.
Японские производители создали группу развития системы ECHONET, которая относится к первому виду и поддерживает семь интерфейсов, включая Bluetooth, SCP, LonTalk и другие. Toshiba использует технологию Bluetooth для компонентов домашних сетей, в то время как Matsushita, Hitachi, Sharp и Sanyo используют LonTalk. На сегодняшний день Matsushita и Hitachi уже представили четыре продукта с поддержкой этой технологии, в том числе холодильники и кондиционеры.
Базовая станция Philips для домашней системы Wi-Fi
Микросистема MC-i250 — одно из устройств, принимающих информацию по Wi-Fi
Адаптер Bluetooth для приема изображений с видеокамеры или AV-сервера объединен с разъемом SCART (Sony)
Компания Sharp представляет уже не первое поколение своих домашних AV-серверов Galilio, оснащенных беспроводным модулем с поддержкой интерфейса IEEE802.11g. Модель HG-02S имеет на борту жесткий диск объемом 160 Гб (на 40 Гб больше, чем у предшественника), а встроенный модуль беспроводной связи обеспечивает скорость передачи данных до 54 Мбит/с. Сервер позволяет записывать видео формата MPEG-2 в трех режимах с различным качеством и конвертировать его из MPEG-2 в MPEG-4, а также сохранять небольшие фрагменты с разрешением 320х240 на карты памяти.
Домашние сети для передачи информации и изображения используют интерфейс IEEE 1394 для проводных соединений, технологию Bluetooth, использующую радиочастоту, WLAN-технологию или технику ИК-коммуникаций. Американский институт инженеров-электриков и электроников (IEEE) утвердил стандарт IEEE 1394 для передачи в реальном времени видео и звука.
В арсенале продукции Sony имеются видеомагнитофоны на базе жесткого диска с возможностью подключения к сети. Также компания представила на рынке беспроводные LCD-телевизоры серии Airboard TV, которые используют протокол IEEE802.11b для беспроводной передачи данных. В то же время Sony продвигает концепцию CoCoon как основу нового стиля жизни для потребителей. Первое изделие этой линейки — беспроводной сервер CSV-E77, который подключается к телевизору WEGA для автоматической записи. CSV-E77 устраняет потребность комплексного программирования путем вызова электронного гида и автоматического выбора программ для записи. Он ищет программы по текущему словосочетанию, которое пользователь вводит на специальной домашней страничке. Кроме того, имеется возможность просмотра программ с этого сервера через телевизор в любой точке дома.
В ноябре 2003 года Toshiba представила так называемую беспроводную станцию. Устройство имеет встроенный тюнер и может подключаться к DVD-проигрывателю, а также транслировать телевизионный сигнал к ЖК-мониторам, оснащенным IEEE802.11b.
Множество компаний продвигают на рынок беспроводные технологии для домашних сетевых AV-продуктов. Например, Matsushita предлагает беспроводную систему передачи данных, которая использует стандарт IEEE802.11a для трансляции HDTV-сигналов. Система HD Giga Link позволяет пользователю с пультом дистанционного управления в одной комнате управлять видеосигналом с жесткого диска в другой комнате и смотреть видео с помощью телевизора.
Другая беспроводная система передачи данных от компании Sharp использует микросхемы на основе IEEE802.11a для приема HDTV-сигналов. Аналогичная передающая система JVC имеет скорость передачи данных до 1,25 Гбит/с, используя в качестве передающего устройства лазер (780 нм).
Другой подход компании Matsushita заключается в разработке портативных наушников, использующих Bluetooth. Компания еще не решила, когда стоит выпускать на рынок этот продукт. Наушники позволяют пользователю слушать музыку с переносных плейеров. Устройство также способно принимать сигнал с сотовых телефонов и отображать информацию о входящих звонках. Переключив режим, можно использовать их в качестве мобильного телефона.
Sony анонсировала свои планы выпуска системы передачи звука через инфракрасный канал связи. Sharp представил систему, которая передает сигнал на тыловые каналы домашнего кинотеатра, используя диапазон 2,4 ГГц. Foster Electric также предложила инфракрасную коммуникационную систему со скоростью передачи 2 Мбита/с для беспроводной передачи аудиосигнала.
Для осуществления беспроводной передачи на короткие расстояния устройства используют радиочастоты, инфракрасное излучение и даже ультразвук. Интерфейсы близкого радиуса действия, с радиочастотным каналом, делятся на 2 группы: использующие Bluetooth и все остальные девять промышленных стандартов для беспроводных сетей. Комитет IEEE802, утверждающий стандарты по беспроводным локальным сетям, уже одобрил несколько спецификаций WLAN. Максимальная скорость передачи данных Bluetooth составляет около 1 Мбит/с. Группа содействия интерфейсу Bluetooth утвердила стандарт для беспроводного соединения между компьютерами и мобильными продуктами, такими как цифровые камеры. Стандарт впервые был представлен в июле 1999.
Что касается инфракрасных коммуникаций, то они очень устойчивы к шуму. Однако этот интерфейс имеет сильную направленность. Он хорошо работает только на коротких расстояниях и в пределах прямой видимости.
Каждое государство устанавливает свои законы, касающиеся использования радиочастот. Однако промышленный, научный и медицинский (ISM) диапазоны (2,4–2,497 ГГц) одобрены для безлицензионного использования по всему миру. В этом диапазоне работают микроволновые печи, медицинские скальпели. Он же используется в качестве основного стандартами IEEE802.11, IEEE802.11b и спецификацией Bluetooth. Стандарт IEEE802.11, утвержденный комитетом IEEE802 по WLAN, обладает максимальной пропускной способностью 2 Мбит/с. Для сравнения, стандарт IEEE802.11b имеет пропускную способность 11 Мбит/с, в то время как Bluetooth — всего 1 Мбит/с.
Для отображения в реальном времени картинки стандартного разрешения — качество сигнала, сжатого MPEG-2, — требуется скорость передачи данных от 2 до 6 Мбит/с. В то же время для отображения сигнала, сжатого MPEG-4, требуется скорость от 64 кбит/с до 2 Мбит/с, для MPEG-1 сигналов требуется 1,15 Мбит/с, для HDTV-сигнала, сжатого MPEG-2, нужна скорость около 25 Мбит/с, а для DV — 32 Мбит/с. Стоит отметить, что среди современных беспроводных интерфейсов уже есть протоколы, обладающие пропускной способностью до 54 Мбит/с. Это стандарты IEEE802.11a и IEEE802.11g.
Texas Instruments, применив для коррекции ошибок PBCC, выпустила неофициальную версию IEEE802.11b с повышенной скоростью передачи — около 22 Мбит/с. В настоящее время эта версия находится в рассмотрении для официального утверждения рабочей группой IEEE. Диапазон 2,4 ГГц используется радиолюбителями, мобильными спутниковыми коммуникациями, медицинским оборудованием и другой бытовой электроникой. Таким образом, создается значительный перекрестный шум. Следовательно, этот диапазон не очень подходит для работы WLAN.
Поэтому большинство стран утвердило в качестве основного диапазона для работы WLAN диапазон 5 ГГц, так как немногие устройства работают на этих частотах. Однако, по сравнению с диапазоном 2,4 ГГц, 5 ГГц более чувствителен к интерференции от различных преград, имеющих меньшие размеры, чем длина соединения. В Японии WLAN могут использовать диапазон 5,15–5,25 ГГц без лицензии. А устройства стандарта IEEE802.11a на частоте 5 ГГц достигают скорости передачи в 54 Мбит/с!
Европейский институт по телекоммуникационным стандартам (ETSI) в рамках проекта сети широкополосного радиодоступа (BRAN) предлагает стандарты HiperLAN/1 и 2. (В Европе спецификация IEEE802.11a пока еще не одобрена в качестве стандарта для WLAN в диапазоне 5 ГГц.) Здесь, кроме указанного, используются стандарты Wireless 1394 и японский вариант протокола передачи для диапазона 5 ГГц — HiSWANa, обладающий пропускной способностью 54 ГГц. Wireless 1394 имеет скорость передачи данных 70 Мбит/с. При этом IEEE и ETSI рассматривают варианты единого стандарта с дополнительными функциями.
В принципе, коммуникационные продукты на основе этих беспроводных коммуникационных стандартов не могут подключаться друг к другу, если они находятся на различных физических уровнях. Физический уровень определяет радиочастоту и способ модуляции на протокольных уровнях. Для преодоления этого обстоятельства производители микросхем разработали двустандартный чип. Он позволит электронным устройствам работать в обоих форматах с помощью различных режимов.
Трудно сказать, какие из этих беспроводных систем связи будут превалировать на рынке. Для содействия широкому распространению IEEE802.11b и IEEE802.11a комитет Wi-Fi Alliance утвердил систему сертификации Wi-Fi. Логотип Wi-Fi говорит о том, что совместимы только Wi-Fi-сертифицированные продукты, а логотип Wi-Fi5 сообщает о совместимости с продуктами, использующими IEEE802.11a и диапазон 5 ГГц.
В настоящее время появляется много устройств, совместимых с WLAN-стандартами. Компания Philips пошла еще дальше: она представила целую линейку продуктов Streamium, позволяющих создать у себя дома беспроводной AV-комплекс. Основным узлом такой системы является базовая станция, связывающая все устройства воедино и имеющая возможность подключения к выделенной линии для доступа в интернет. В качестве стандарта связи используется протокол IEEE 802.11g. Далее основным источником аудиовидеоконтента может быть или AV-сервер Philips Streamium SL300i, или компьютер, оснащенный беспроводным адаптером. Система позволяет транслировать сигнал на несколько устройств, которые могут быть размещены в разных комнатах. Например, вы можете слушать MP3 с компьютера через микросистему MC-i250, а в это время в соседней комнате ваши дети будут смотреть захватывающий боевик с динамичной звуковой атмосферой, которую с прецизионной точностью создаст акустика комплекта Philips Streamium MX6000i. На кухне ваша жена сможет готовить самые последние кулинарные изыски по рецептам из интернета при условии, конечно, что ее ноутбук будет оснащен беспроводным адаптером. А вы сами познаете удобство работы и гибкость размещения компьютера desXcape от Philips. Свободу творчества вместе со свободой перемещения откроет вам компьютерный терминал с тактильным дисплеем 100WT. А настройка столь мощного комплекса упрощается при использовании фирменной универсальной инструментальной панели iPronto, которая способна осваивать новые функции и в итоге управлять целым интеллектуальным домом.
Утопия, скажете вы? Уже — нет! Цифровая эра — давно на пороге. Не бойтесь быть современными.