Tiếp tục phát triển công nghệ Wifi theo các xu hướng sau:
- Tăng tốc độ kết nối: đây có thể nói là quyết tâm lớn nhất của các nhà phát triển chuẩn mạng. Hiện đã có một số sản phẩm nâng cao tốc độ thật sự của chuẩn bằng cách thiết lập cùng một lúc nhiều kênh kết nối.
- Tăng khoảng cách phủ sóng: bên cạnh tốc độ thì mở rộng phạm vi phủ sóng là đòi hỏi hàng đầu của Wifi. Hiện tại khoảng cách của Wi-Fi vẫn còn hạn chế nhưng nếu xét trên phương diện mạng cục bộ thì khoảng cách này vẫn tạm chấp nhận được.
- Tăng số kênh sử dụng: hiện tại số lượng kênh sử dụng thấp làm hạn chế đến số lượng mạng không dây cùng hoạt động trong một phạm vi địa lý. Vấn đề này cũng có thể cải tiến được nếu tăng tần số sóng nhưng sẽ bị ảnh hưởng đến vấn đề xin cấp tần số.
- Tăng cường an ninh: khác với mạng có dây, mạng không dây dễ dàng bị truy cập trái phép nên vấn đề an ninh luôn đặt lên hàng đầu khi phát triển. Hiện nay, việc kết hợp giữa WPA và 802.11x mang lại kết quả tốt. Tuy nhiên vấn đề an ninh vẫn cần tiếp tục được cải thiện tốt hơn nữa.
- Giảm công suất tiêu thụ: xu hướng này đặc biệt quan trọng đối với các thiết bị đầu cuối di động. Tiết giảm năng lượng sẽ giúp các thiết bị hoạt động lâu hơn khi làm việc trong môi trường di động.
- Giảm kích thước thiết bị: Intel đã tích hợp chip Wi-Fi với các chip xử lý khác giúp kích thước và độ tiêu hao năng lượng của các thiết bị giảm xuống đáng kể. Không dừng lại ở đây, công nghệ chip sẽ giảm kích thước các thiết bị đầu cuối đáp ứng nhu cầu gọn nhẹ và di dộng của người sử dụng.
- Giảm giá thành: là xu hướng luôn được quan tâm của tất cả mọi công nghệ. Chip Wi-Fi hiện đã giảm nhiều và có xu hướng tiếp tục giảm nữa.
Trong khi hầu hết các doanh nghiệp đã triển khai phần cứng và hệ thống mạng tương thích với WiFi 802.11n thì nhiều người dùng cá nhân và gia đình vẫn
còn giữ lại dùng những bộ định tuyến cũ, phần lớn trong số này được sử dụng chuẩn 802.11g. Với sự ra đời, cải tiến và số lượng sản phẩm mới phong phú của các thiết bị không dây, người dùng sẽ có cơ hội nâng cấp bộ định tuyến đang dùng của họ. Bộ định tuyến WiFi sử dụng chuẩn 802.11n sẽ cung cấp lưu lượng băng thông nhanh hơn và sẽ thích hợp nhất để người dùng khai thác triệt để và có hiệu suất cao các thiết bị sử dụng kết nối không dây mới nhất.
Sự ra mắt của Wifi thế hệ tiếp theo - IEEE 802.11ac:
- Ngày 6/1/2012, nhà sản xuất chip Wifi Broadcom giới thiệu chip đầu tiên theo chuẩn 802.11ac, cung cấp vùng phủ sóng và tốc độ vượt trội so với chip Wifi chuẩn 802.11n. Broadcom đề nghị gọi tên các sản phẩm dùng chip Wifi tiêu chuẩn 802.11ac là Wifi 5G, vì 802.11ac là tiêu chuẩn IEEE thế hệ thứ 5 cho công nghệ mạng không dây phổ dụng, các thế hệ trước gồm: 802.11, 802.11b, 802.11a/g, 802.11n. Chuẩn này còn được gọi là siêu thông lượng VHT (Very High Throughput) và được đánh giá là lí tưởng cho các ứng dụng giải trí trong nhà.
- Chuẩn 802.11ac mở ra khả năng truyền tải các nội dung chất lượng cao trong lĩnh vực phạm vi gia đình một cách dễ dàng. Ngoài ra, đây cũng là xu thế tất yếu bởi người dùng luôn cần một mạng Wifi nhanh hơn để kết nối các thiết bị cá nhân. Hiện tại, 802.11ac mới chỉ được thử nghiệm ở chế độ dự thảo (draft) và khoảng cuối năm nay sẽ được chính thức ra mắt công chúng.
- 802.11ac là chuẩn không dây mới với nhiều tính năng mạnh và gây ấn tượng tốt với giới công nghệ. Có được sự thiện cảm này là vì 802.11ac có khả năng cung cấp tốc độ truy cập dữ liệu thô lên tới 1 Gbps. Chuẩn 802.11ac trên lí thuyết chỉ hoạt động trong phổ tần 5 GHz nên mức độ ổn định cao hơn và cũng ít bị can thiệp hơn.
- 802.11ac cho phép tốc độ truyền tải trung bình cao gấp 3 lần 802.11n, qua đó giúp Wifi 802.11ac trở thành chuẩn Wi-Fi đầu tiên vượt qua ngưỡng 1Gbps. Nên nhớ rằng, cho đến năm 2009, tốc độ tối đa của Wifi chuẩn N cũng chỉ khoảng trên 100Mbps mà thôi. Độ rộng băng thông mà 802.11ac cung cấp có thể lên tới 160MHz, cao gấp 4 lần so với chuẩn N, và 8 lần so với các chuẩn
a,b,g. Thêm vào đó, tương tự như chuẩn N, chuẩn 802.11ac cho phép phát sóng theo tối đa 3 luồng, từ đó tăng băng thông theo cấp số nhân.
Hình 4.15 Băng thông 160MHz trong tần số 5GHz
- Việc 802.11ac chỉ hoạt động duy nhất trên băng tần 5GHz, so với 2.4GHz, băng tần này có ưu điểm là tránh được can nhiễu của các thiết bị gia dụng khác nhưng phạm vi phủ sóng lại khá nhỏ. Để vượt qua hạn chế này, 802.11ac sẽ sử dụng công nghệ chùm tín hiệu gửi và nhận (Beamforming). Với Beamforming, gói dữ liệu sẽ được truyền trực tiếp, chính xác từ anten phát đến anten thu xác định, qua đó tiết kiệm băng thông đáng kể. Hiệu quả mà công nghệ này mang lại sẽ còn cao hơn nữa, trong trường hợp điểm phát sóng có nhiều anten. Công nghệ chùm tín hiệu được thiết lập tùy chọn trong tiêu chuẩn kỹ thuật chuẩn 802.11n, nhưng là yêu cầu bắt buộc trong chuẩn 802.11ac.
- Vấn đề tương thích ngược với các thiết bị hỗ trợ Wifi chuẩn N 2.4GHz cũng được giải quyết ổn thỏa, khi các nhà sản xuất đưa ra giải pháp như sau. Router Wifi thế hệ thứ 5 sẽ cung cấp song song sóng 802.11ac trên băng tần 5GHz và sóng 802.11n trên băng tần 2.4GHz. Vì vậy, các thiết bị hỗ trợ Wifi chuẩn N sẽ chắc chắn kết nối được với các Router đời mới. Trong tương lai, khi chuẩn 802.11ac trở thành phổ biến, tính năng này có thể được xóa bỏ.
Hình 4.16 So sánh cách phát dữ liệu giữa Wifi hiện nay và 802.11ac
Chuẩn công nghệ WiGig: WiGig không phải là chuẩn thay thế cho 802.11n hay 802.11ac, đây là một biến thể của chuẩn 802.11ad, được thiết kế riêng cho luồng video độ nét cao. Về lí thuyết, WiGig có lưu lượng băng thông đạt tốc độ nhanh gấp nhiều lần so với những thiết bị dùng chuẩn 802.11n và 802.11ac. Công nghệ này sẽ được sử dụng để phủ sóng Wifi cho toàn bộ căn nhà và có thể được sử dụng cho những mục đích chuyên dụng, đòi hỏi hiệu suất cao như giải trí tại gia, xem video trực tuyến có độ phân giải cao. WiGig có thể đạt tốc độ truyền dữ liệu lên đến 7Gbps và có thể hoạt động như một phương thức kết nối thay thế cho USB, DisplayPort, PCIe và cả HDMI. Thêm vào đó, nó tương thích ngược với hầu hết các thiết bị sử dụng chuẩn kết nối 802.11 trên các băng tần 2,4 và 5GHz. WiGig được phát triển bởi Wireless Gigabit Alliance (Liên minh kết nối không dây Gigabit) – bao gồm nhiều hãng công nghệ lớn như Broadcom, Cisco, Intel, Microsoft, Dell, Nokia, Toshiba, Qualcomm, NEC hay Panasonic. Vì vậy, sau khi ra mắt chính thức, WiGig sẽ nhận được hỗ trợ rộng rãi và nhanh chóng trở nên phổ biến. Liên minh Wifi và liên minh WiGig sẽ hợp tác công nghệ trên băng tần 60GHz. Chuẩn kết nối IEEE chính thức trên dải tần 60GHz là chuẩn 802.11ad và liên minh WGA đang thống nhất với IEEE để tiêu chuẩn hóa các chuẩn kết nối trên dải tần này. WiGig sẽ phải cạnh tranh với nhiều phương thức kết nối tiềm năng khác, bao gồm WHDI, WiDi và Wireless HD.
Sản phẩm gia dụng tích hợp Wi-Fi tăng:
- Những công nghệ và giải pháp mới như HomePlug Gree của Qualcomm (tên đầy đủ Qualcomm Atheros QCA7000 HomePlug Gree) sẽ cung cấp cho người dùng những sản phẩm sử dụng mạng không dây, có dây với mức tiêu thụ điện năng thấp. Cũng với sự trợ giúp của những công nghệ này, những thiết bị sử dụng trong gia đình cũng trở nên thông minh và thân thiện với môi trường hơn.
- Theo xu hướng này, tính năng không dây cũng sẽ được tích hợp trên ô tô điện, các thiết bị giám sát từ xa và ngay cả trên các dụng cụ thông minh. Hãy tưởng tượng, bạn có thể khởi động chiếc máy giặt từ xa bằng điện thoại thông minh thông qua một lịch trình quản lí năng lượng hiệu quả. Thậm chí, người dùng còn có thể sạc điện cho xe tại bất cứ đâu và trả phí tiêu thụ qua mạng Internet với tài khoản tín dụng.
- Tích hợp kết nối không dây đã vượt ra ngoài phạm vi trên các sản phẩm tiện ích, điện thoại thông minh hay các loại máy tính nói chung, nó đang lấn sang các dòng sản phẩm gia dụng ngày càng mạnh.
Quản lí nhà từ xa phát triển mạnh: những nhà cung cấp đã và đang phát triển các ứng dụng trên di động, máy tính bảng để giúp người dùng có thể quản lí, giám sát an ninh hay điều khiển từ xa mọi hoạt động diễn ra trong căn nhà từ bất cứ đâu. Bạn có thể tắt đèn, bật máy nước nóng hay kích hoạt hệ thống báo động… và nhiều chức năng khác nữa bằng cách chạm nhẹ lên các chức năng trên màn hình điện thoại với kết nối Wifi. Các giải pháp sử dụng kết nối này trên nhà thông minh thực ra đã được áp dụng từ vài năm trước và tương đối phổ biến trong năm 2011. Vì thế, chúng ta càng kì vọng những năm tới, những hệ thống quản lí nhà thông minh qua Wifi được phát triển mạnh và sâu rộng hơn.
Không chỉ dừng lại ở 802.11ac, công nghệ Wifi sẽ tiếp tục hướng đến những tiêu chuẩn mới. Wifi Alliance đang xúc tiến thực hiện dự án Passpoint – dự án kết nối các điểm truy cập Wifi công cộng thành một mạng chung như mạng điện thoại. Một loạt chứng chỉ mới như Voice-Enterprise hay chứng chỉ về
tính năng tiết kiệm năng lượng cho Wifi cũng sắp sửa được tổ chức này cho ra mắt. Ngoài ra, Wifi Alliance cũng đang phát triển những tiêu chuẩn về một mạng lưới thông minh sử dụng Wifi để kết nối và quản lý đồng thời các thiết bị gia dụng, thiết bị điện tử và thiết bị di động. Những dự án, chứng chỉ và tiêu chuẩn này dự kiến sẽ được giới thiệu trước nửa cuối năm 2013.
Tóm lại, Wifi hiện đang được phát triển mạnh mẽ và sẽ tiếp tục phát triển trong thời gian tới. Có nhiều người cho rằng Wifi sẽ bị các loại mạng khác như Broadband Wireless, CDMA, GPRS… thay thế nhưng thực tế sẽ không như vậy, Wifi cũng sẽ được cải tiến và tồn tại song song với các loại mạng này.
KẾT LUẬN
Đề tài “Công nghệ Wifi và ứng dụng” đã được em tìm hiểu từ những kiến thức đã được học trong nhà trường, một số luận văn cao học và các bài viết chuyên ngành trên báo chí. Bên cạnh đó em còn tham khảo kiến thức trong sách và giáo trình về công nghệ thông tin và viễn thông cũng như nguồn tài liệu trên Internet. Đề tài trình bày tất cả những kiến thức cơ bản về công nghệ không dây và công nghệ Wifi. Thông qua đề tài, chúng ta sẽ có cái nhìn khá đầy đủ và thực tế về công nghệ Wifi phổ biến trong cuộc sống hiện nay tại Việt Nam cũng như trên thế giới.
Có thể nói công nghệ Wifi ngày càng trở nên gần gũi với người sử dụng nhờ vào thị trường thiết bị đầu cuối phát triển lớn mạnh trong những năm gần đây. Việc triển khai và phủ sóng Wifi ngày càng rộng khắp với nhiều dịch vụ tiện ích được cung cấp là điều kiện vô cùng thuận lợi để công nghệ Wifi đáp ứng tốt nhất nhu cầu cuộc sống. Với khả năng nghiên cứu và thời gian còn hạn chế, thiếu kinh nghiệm thực tế nên đề tài còn có những thiếu sót. Tuy nhiên với những gì đã nghiên cứu và tìm hiểu thì em nhận thấy mạng không dây với công nghệ Wifi là một giải pháp hay và mang tính thời đại rất cao, nó giúp cho chúng ta tiết kiệm được thời gian, công sức trong việc lắp đặt cũng như hiệu quả trong khi sử dụng dịch vụ.
Với xu thế phát triển liên tục của công nghệ, các nhà khoa học và tổ chức chuyên môn vẫn đang tiếp tục nghiên cứu nhằm cải thiện một số hạn chế của công nghệ Wifi hiện nay cũng như sáng tạo nên những tiêu chuẩn và kỹ thuật mới nhằm nâng cao chất lượng của công nghệ mạng không dây. Hướng phát phát triển của đề tài là tìm hiểu sâu hơn nữa về các chuẩn công nghệ Wifi mới và sắp ra đời để thấy được tính ưu việt của kỹ thuật không dây và ứng dụng thực tế vào cuộc sống nhiều hơn nữa.
LỜI CẢM ƠN
Trong thời gian học tập tại trường, em đã nhận được sự quan tâm và tạo điều kiện tốt nhất của Ban Giám đốc, Ban Đào tạo và các ban ngành của trường Đại học Giao thông vận tải cơ sở 2. Em còn nhận được sự giúp đỡ to lớn và sự truyền đạt kiến thức tận tình của các giảng viên trong nhà trường, đặc biệt là các thầy cô trong Khoa Điện - Điện tử và Bộ môn Kỹ thuật viễn thông. Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Ban Giám đốc, Ban Đào tạo và các ban ngành của Trường Đại học Giao thông vận tải cơ sở 2. Em thật sự biết ơn các thầy cô trong Khoa Điện - Điện tử và Bộ môn Kỹ thuật viễn thông, em sẽ luôn ghi nhớ và nắm vững những kiến thức quý báu mà các thầy cô đã dạy cho em. Từ những kiến thức đó em sẽ cố gắng hết sức vận dụng tốt vào công việc và cuộc sống, góp phần xây dựng và phát triển lĩnh vực công nghệ thông tin và viễn thông của nước nhà.
Trong quá trình thực hiện đề tài tốt nghiệp, được sự giúp đỡ tận tình và chu đáo của giáo viên hướng dẫn là TS Trần Xuân Trường, em đã tìm hiểu và trình bày một cách khá đầy đủ những nội dung yêu cầu đã được đề ra. Em xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất đến thầy. Mặc dù đã có nhiều cố gắng nhưng do thời gian và lượng kiến thức còn hạn chế nên đề tài không tránh khỏi sự sai sót, em rất mong nhận được sự chỉ bảo của quý thầy cô và góp ý của các bạn để đề tài được hoàn thiện hơn.
Tp Hồ Chí Minh, tháng 05 năm 2013
Sinh viên thực hiện
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng Việt
1. ThS Nguyễn Nam Thuận (2005), Thiết kế và các giải pháp cho mạng không dây, Nhà xuất bản Giao thông vận tải, tr.222 - 338.
2. TS Võ Trường Sơn (2012), Bài giảng môn học Mạng số liệu, Đại học Giao thông vận tải - cơ sở 2.
3. Ngô Đặng Quý Dương (2008), Đánh giá chất lượng dịch vụ trên mạng Wireless LAN, Luận văn thạc sỹ khoa học, Đại học Bách khoa Hà Nội.
4. TS Nguyễn Phạm Anh Dũng (2006), Lý thuyết trải phổ và đa truy nhập vô tuyến, Học Viện Công nghệ bưu chính viễn thông.
Tiếng Anh
5. O'Reilly. (2002), 802.11Wireless Networks: The Definitive Guide.
6. Pejman Roshan, Jonathan Leary. (2003), 802.11 Wireless LAN Fundamentals, Cisco Press.
7. PabloBrenner. (1997), Atechnical Tutorial on the IEEE 802.11 Protocol, BreezeCOM.
8. Bob O'Hara, Al Petrick. (2005), IEEE 802.11 Handbook: A Designer's Companion.
9. Todor Cooklev. (2004). Wireless Communication Standards: A Study of IEEE 802.11, 802.15, 802.16. Website 10. www.standards.ieee.org 11. www.wikipedia.org 12. www.ieee802.org 13. www.vntelecom.org 14. www.rfd.gov.vn 15. www.pcworld.com.vn 16. www.quantrimang.com.vn