Brezžično po žicah

Objavljeno: 27.9.2016 | Avtor: Jure Forstnerič | Kategorija: Fokus | Revija: Oktober 2016

Danes se zdi, da se vse naprave brez žic in brez resnega truda povezujejo v splet. Kljub temu se pogosto zgodi, da moramo spletno povezavo pripeljati v kak bolj oddaljen kotiček. To lahko naredimo brezžično, lahko pa uporabimo tudi žice, ki sicer niso namenjene prav za to.

Z dostopom do spleta smo že malo razvajeni. Bolj ali manj tudi zaradi hitrih mobilnih povezav zadnjih generacij, a tudi po ožičenih povezavah tečejo biti hitreje kot kdaj prej. Smo tudi vedno bolj zahtevni, predvsem zaradi pretakanja velikanskih količin videa, predvsem po YouTubu, tudi pri nas se počasi prijemlje Netflix, podobne storitve imajo tudi naši ponudnikih spletnega dostopa (torej Siol, T-2, Telemach).

Kljub temu pa vseobsegajoč dostop do spleta ni povsem samoumeven. Pustimo primere, ko je možnost priklopa v oddaljenih krajih še vedno težavna, v mislih imam predvsem stanovanja in hiše, katerih graditelji niso nikoli računali s tem, kako velike bodo potrebe po podatkovnih omrežjih.

Spletna povezava že pride v hišo ali stanovanje, a kaj, ko računalnik že leta ni več edina naprava, ki bi potrebovala podatkovno omrežje. Danes ima vsak član družine svoj računalnik (ali dva), ožičeni želijo biti tudi vsi televizorji, pametni telefoni, tablice, tudi varnostne kamere, strežniki NAS, celo pametne žarnice. No, sodeč po napovedih izdelovalcev se v kratkem nadejamo tudi hladilnikov, povezanih v splet, in pomivalnih strojev, ki bodo sami naročali pomivalni prašek.

Spletna povezava že pride v hišo ali stanovanje, a kaj, ko računalnik že leta ni več edina naprava, ki bi potrebovala podatkovno omrežje.

Vleči omrežne kable od osrednje točke, kjer pride spletna povezava v stanovanje, večinoma ni prikladno. Ob marsikaterih vhodnih vratih je že zdaj zmešnjava kablov in škatlic ponudnika spleta, ki je obenem tudi ponudnik telefona in televizije.

Glavni odrešitelj pred tovrstnimi težavami naj bi bil WiFi, torej brezžično podatkovno omrežje. In marsikdaj je res. Praktično vse zgoraj omenjene naprave se povežejo na WiFi, večina jih nima niti klasičnega omrežnega vmesnika. Brez žic se do spleta prebije tudi kopica drugih, še manjših naprav. Najočitnejši so seveda pametni telefoni, a sem sodijo tudi pametne ure, zapestnice, pa tudi kaki brezžični zvonci za vhodna vrata, v Monitorju smo med drugim preizkusili tudi tehtnice, igrače in sesalce.

Brezžična omrežja že ves čas dvigujejo hitrosti, je pa res, da gredo odjemalci (torej naprave) korak počasneje od izdelovalcev omrežne opreme, predvsem usmerjevalnikov. A največja težava teh omrežij praviloma niso hitrosti, temveč domet. Tudi ta naj bi se v zadnjih letih nekoliko zvečal, a v praksi že leta nismo doživeli nobene izboljšave dometa, prej nasprotno.

Za to je kar nekaj razlogov. Prvi je splošen strah pred sevanjem, ki se ga nestrokovna javnost kljub pomanjkanju resnih dokazov o škodljivosti še vedno drži. Tako imamo predpise, ki omejujejo najvišjo oddajno moč usmerjevalnikov in brezžičnih dostopnih točk. Druga težava je zasedenost frekvenčnega prostora. Slednjega dodeluje država, za tisti del spektra, namenjen brezžičnim omrežjem, pa se tepe vse več omrežij in naprav. V naši poslovni stavbi je videti več kot dvajset omrežij, da o enormnem številu naprav, ki se priklapljajo v ta omrežja, niti ne govorimo. Tu se najdejo še razne Bluetooth in podobne povezave, ki delujejo pri bolj ali manj enakih frekvencah.

Za poslovne prostore je to razumljivo, a tudi v domačih soseskah je stanje zelo podobno. Predstavljamo si, da se tudi v domovih za starejše občane najde vse več pametnih naprav in omrežij, na katere se priklapljajo. Zanimiva težava je tudi novodobna gradnja, kjer je v rabi vedno več izolacijskih materialov. Pri tem so posebej zanimiva novodobna okna, ki zaradi posebnih premazov močno ovirajo signale WiFi.

Kot smo omenili, imajo izdelovalci omejitev glede oddajne moči, to se trudijo nadoknaditi z različnimi tehnologijami, predvsem z večjim številom anten, ki lahko bolj optimizirajo signal in tudi z odboji lažje dosežejo morebitne sive lise, ki bi bile sicer odrezane. A v praksi jim to na žalost ne uspeva najbolje – na naših rednih preizkusih se je že večkrat pokazalo, da so hitrosti v neposredni bližini res visoke, na bolj oddaljenih mestih pa se že leta ne spremenijo, marsikdaj so celo nekoliko nazadovale.

Optimalno bi bilo seveda, če bi imeli po hišah oziroma po sobah lepo razporejene omrežne kable, kjer bi lahko po potrebi priklapljali televizorje in računalnike ter dodajali manjše brezžične oddajnike. Nove gradnje se tega držijo (no, vsaj načelno bi se morale), a adaptacija stanovanj žal ni tako enostavna, obenem tudi ni ravno prijazna do denarnice.

Ko nastopi elektrika

Se pa inženirji že leta ukvarjajo z različnimi oblikami prenosa podatkov po najrazličnejših kanalih. Nepremičnine so namreč vse prepletene s kabli, namenjenimi prenosu električne energije, na ta prenos energije pa lahko dodamo oziroma obesimo tudi kaj drugega – denimo prenos podatkov.

Električna omrežja uporabljajo izmenični električni tok, frekvenca sinusnega nihanja je 50 Hz (za več o tem sicer priporočamo članek v Monitorju o napravah UPS), amplituda pa 325 V (torej 230 V × √2). K temu signalu je mogoče dodati tudi druge signale, take, ki imajo bistveno nižjo amplitudo in hkrati višje frekvence. Večina električnih naprav, ki jih uporabljamo, tega dodatnega signala sploh ne opazi, saj električni signal že tako ali tako migeta, so pa naprave, ki ta novi signal prepoznajo.

Temu se reče Power-line communication (PLC) in o tej tehnologiji smo v Monitorju v preteklosti že pisali (zadnji večji članek je bil objavljen avgusta 2009). Na splošno gre za manjše enote, ki jih prodajajo v parih, in jih vtaknemo neposredno v električni vtičnici, v vsako pa omrežni kabel. Na eni strani načeloma v kak usmerjevalnik, na drugi pa v napravo, torej računalnik ali televizor, seveda pa lahko tudi tam v še en usmerjevalnik ali celo dostop točko/usmerjevalnik Wifi.

Napravi moramo prej upariti tako, da ju hkrati priklopimo v dve bližnji vtičnici in na obeh stisnemo tipki za parjenje. Ko sta med seboj tako uparjeni, s tem nimamo več opravka (torej ju prosto postavljamo v vtičnice). Takoj lahko povemo, da se je v zadnjih letih prijel standard HomePlug (ta je del standarda IEEE 1901). To pomeni, da so enote različnih podjetij med seboj povsem združljive. Tudi na našem preizkusu smo preverili tako navzkrižno delovanje in nismo imeli nobenih težav. Skupaj lahko povežemo tudi več kot le dve enoti, čeprav si predstavljamo, da bo večina uporabnikov to uporabljala predvsem za povezovanje dveh nekoliko bolj oddaljenih lokacij, za dodatno razširitev pa še klasična stikala ter žične in brezžične usmerjevalnike.

Preizkus

Na preizkus smo dobili sedem različnih parov treh izdelovalcev. Na daleč se med seboj skoraj ne ločijo, v vseh primerih gre za pretežno bele škatlice, ki se priklopijo neposredno v električne vtičnice. Na voljo so tudi modeli, ki imajo tudi dodatno električno vtičnico na zunanji strani, tako nam v praksi ne zasedejo vtičnice – preizkusili smo tri take pare.

So pa razen najmanjših dveh setov (to sta Tenda P200 Mini in TP-Linkov PA2010) to razmeroma velike naprave. Tako bomo z njimi pogosto prekrili še kako dodatno vtičnico, oziroma bomo morali za njeno rabo umikati omrežni adapter.

Kot rečeno, je postavitev naprav in prvo parjenje povsem enostavno, tu nimamo nobenih vmesnikov, gonilnikov ali česarkoli drugega. Ko stisnemo tipki za povezovanje, se na vsaki napravi ustvari šifrirni ključ, podatkovni promet je tako šifriran s 128-bitnim algoritmom AES. Vse preizkušene naprave imajo tri statusne diode LED, eno za status delovanja, drugo za status medsebojnega omrežja (torej prek električnih kablov) in tretjo za status podatkovnega omrežja. Med preizkušenimi je le ena, TP-Linkova WPA-8630P, ponujala možnost ugasnitve teh svetilk, a načeloma niso tako svetle, da bi bile res nadležne.

Hitrosti smo izmerili na dveh lokacijah. Prva je bila naša poslovna stavba, kjer smo preverili hitrost v neposredni bližini (torej smo vmesnike priklopili na vtičnice, ki so bile oddaljene manj kot meter), nato pa še nekoliko dlje. V tem drugem primeru sta bili vtičnici v različnih pisarnah, po zračni liniji oddaljeni približno trideset metrov. Naj kar takoj povemo, da se hitrosti glede na ta dva primera niso spreminjale. V omrežju je namreč mala gora različnih naprav (računalnikov, različnih luči, polnilcev telefonov, adapterjev itd.), vse pa proizvedejo kar nekaj šuma pri električnem signalu. Ta šum je očitno praktično neodvisen od fizične razdalje (vsaj v teh dolžinskih razredih).

Na podatkovni signal sicer vplivajo kake varovalke (torej če mora signal čez varovalko), še bolj pa napetostni filtri ali napetostne zaščite v omrežju. Izdelovalci izrecno omenjajo električne podaljške, ki vključujejo napetostno zaščito, priporočajo, da te adapterje priključimo v vtičnico, na zunanjo stran adapterja (seveda če imamo to možnost) pa omenjene podaljške.

Drug kraj, kjer smo naprave preizkusili, pa je bila stanovanjska hiša. Tam smo naprave priključili v vtičnice, vezane na isto varovalko, hkrati je tudi drugih naprav bistveno manj. Verjetno bo večino uporabnikov bolj zanimal ta primer rabe, saj so poslovne stavbe večinoma že prepletene s klasičnimi omrežnimi kabli. Za preizkus smo v obeh primerih uporabili računalnike z gigabitnimi omrežnimi priključki in pogoni SSD, čeprav se je izkazalo, da klasični disk ne bi predstavljal ozkega grla.

Iz pridobljenih rezultatov je očitno, da so vse naprave hitrejše v domačem okolju, kjer je v omrežju manj motenj. Je pa zanimivo, da so največje razlike ravno pri najhitrejših napravah, pri počasnejših pa so občutno manjše. Najpočasnejša sta dva majhna kompleta Tende in TP-Linka - P200 Mini in PA2010.

Oba sta tudi po specifikacijah počasnejša, a bosta kljub vsemu dovolj zmogljiva za nezahtevne uporabnike, ki potrebujejo dostop do spleta. Z njima bomo namreč brez težav dohajali tudi veliki večini hitrejših spletnih priključkov, tudi v najslabšem primeru premagata starejša brezžična omrežja po standardu IEEE 802.11g.

Dražji in hitrejši modeli so presenetili s kratico, ki jo poznamo tudi iz brezžičnih omrežij – MIMO.

Le malenkost bolje se obnese TP-Linkov PA4010P, največji hitrostni (in tudi cenovni) preskok pa predstavlja D-Linkov par DHP-601AV. Ta je vsaj v domačih okoljih že dovolj hiter, da bo zadovoljil tudi tiste, ki po omrežju pogosto prenašajo večje datoteke. Sicer je glede na klasični omrežni vmesnik in opremo, narejeno za gigabitne hitrosti prenosa, še vedno počasen (približno petkrat počasnejši), a kot rečeno, gre za primere, ko ethernet ni pripravna možnost. Podobno dobro se odreže tudi Tenda z modelom P1001P, s tem, da ima dodano tudi zunanjo električno vtičnico. D-Link sicer ponuja tudi model DHP-P601AV, ki je enak preizkušenemu, le da ima v tem primeru tudi omenjeno dodatno vtičnico na zunanji strani, stane pa trinajst evrov več.

Razred zase je TP-Linkov komplet WPA-8630P. Tu je eden izmed dveh vmesnikov še občutno večji, spodaj ima tri omrežne vmesnike (namesto enega). Mišljen je za usmerjevalnik, ki se poleg ožičenih povezav spozna tudi na brezžične. To brezžično omrežje podpira tudi novi standard IEEE 802.11ac, hitrost brezžičnega prenosa v neposredni bližini je bila dobrih 120 Mb/s, domet pa je glede na navadne usmerjevalnike občutno omejen. Kljub temu gre za odlično rešitev za manjša stanovanja, sploh glede na vključitev treh omrežnih vtičnic. Koristna je tudi možnost delovanja kot ojačevalca brezžičnega signala.

Dražji in hitrejši modeli so presenetili s kartico, ki jo poznamo tudi iz brezžičnih omrežij – MIMO. Kratica pomeni Multiple In, Multiple Out, v brezžičnih usmerjevalnikih gre za uporabo več sprejemnikov in oddajnikov. Vmesniki Powerline to dosežejo z uporabo vseh treh vodov, torej poleg dveh napetostnih tudi ozemljitev. Signale lahko hkrati pošiljajo po vseh treh vodih, seveda pa mora imeti vtičnica tudi ozemljitev, kar pri kakih starih napeljavah ni ravno nujno.

Na preizkusu smo izmerili tudi porabo energije, takrat, ko so bili vmesniki povezani, a niso aktivno prenašali, ter ob prenosu podatkov. Izkaže se, da gre za res zelo varčne naprave in je poraba med modeli zelo podobna, vsi pa ob daljši neaktivnosti preklopijo v še varčnejše delovanje (spanje).

Velja omeniti tudi odzivnost takega omrežja. Na našem preizkusu se odzivnost glede na ethernet praktično ni spremenila (ukaz ping je pokazal 3 ms, prek etherneta pa

Ker so razlike med preizkušenimi modeli razmeroma majhne, na tem preizkusu nismo podelili nagrade zlati Monitor. Po našem mnenju sta že najcenejša para, torej TP-Linkov PA2010 in Tenda P200, dovolj hitra za večino nezahtevnih uporabnikov, sploh če gre le za priklop spletne povezave. Hkrati so te naprave tudi zelo majhne. Drugim še najlaže priporočamo D-Linkov DHP-601AV ali pa Tendin P1001P. Slednji je nekoliko dražji, a ponuja tudi malenkost višje hitrosti in zunanjo (dodatno) vtičnico. Na splošno smo bili z vsemi preizkušenimi napravami zadovoljni, sploh pa z nadvse enostavno postavitvijo.

Tabela [PDF]

Naroči se na redna tedenska ali mesečna obvestila o novih prispevkih na naši spletni strani!
Prijava

ph

Komentirajo lahko le prijavljeni uporabniki