У истоков Wi-Fi стояла не какая-то исследовательская компания, а актриса кино – голливудская звезда 30х годов, которая даже не имела технического образования. А предок современного роутера в теории мог ускорить конец Второй мировой войны. А ещё технология Wi-Fi могла не получить такое широкое распространение, если бы в неё в своё время не поверил Стив Джобс.
Прародитель роутера Wi-Fi
Прародитель современных роутеров появился во время Второй мировой войны.
Представьте, на дворе 1940 год. Где-то в Голливуде молодая актриса Хеди Ламарр накидывает на бумаге наброски устройства для наведения торпед. И придуманное актрисой устройство стало как раз прародителем современных роутеров.
Ламарр придумала усовершенствованную систему коммуникации между подлодками и торпедами. Подводные боевые снаряды тогда корректировались радиоволнами на одной частоте, а значит сигнал можно было легко заглушить, в результате чего точность огня падала. А Хейди разработала систему, которая распределяла сигнал для торпед по частям на разных частотах. В таком случае противник не сможет сбить торпеду с траектории.
Собрать рабочий прототип актрисе помог её друг композитор Джордж Антейл. Он предложил отправлять сигналы короткими очередями по 88 частотам, так и было сделано.
В августе 1942 года Хеди и Антейл получили патент на своё изобретение и пошли к военным, но к идее в американском военном ведомстве отнеслись скептически. Так что приблизить конец войны Ламар, увы, не смогла.
Её изобретение оценили сильно позже. Разработка Ламарр стала основой метода псевдослучайной перестройки рабочей частоты. Метод ППРЧ, в свою очередь, лёг в основу современных беспроводных технологий, в том числе и Wi-Fi. При этом актриса не получила за свою разработку ни цента, ведь к тому моменту действие патента уже истекло.
Хеди Ламар ушла из жизни в 2000 году. Посмертно её всё же включили в американский национальный зал славы изобретателей. И сейчас Ламар уже куда чаще вспоминают как изобретательницу прародителя Wi-Fi.
Первые современные разработки Wi-Fi
Власти США в 1985 году отказались от регулирования большого спектра частот и разрешили компаниям их использовать. Вскоре такое решение приняли и другие страны, что позволило исследователям начать действовать.
Вик Хейс в 80е гг. работал в компании NCR – она продавала компьютеры и кассовые аппараты и хотела создать кассы без проводов. Ведь это дало бы им существенное конкурентное преимущество. Вик и его инженеры решили эту задачу в 1988 году. Они использовали в том числе и наработки Ламарр, которые уже не были защищены авторским правом. В итоге миру был представлен адаптер WaveLAN.
Он действительно мог передавать данные по воздуху. К сожалению высокая стоимость адаптеров не позволила технологии взлететь, но работа Хейза не осталась незамеченной. В какой-то момент компанию NCR поглотила корпорация AT&T, получив доступ к её наработкам. Через несколько лет AT&T создала отдельную компанию, которая взяла на себя разработку устройств для беспроводной связи. Компания получила название Lucent, но о ней позже.
Первая версия протокола Wi-Fi
Уже в 90е гг. австралийский инженер Джон-о’Салливан собрал все известные наработки, касающиеся беспроводной передачи данных, включая материалы Хеди Ламарр.
Является ли Джон-о’Салливан автором первой версии протокола Wi-Fi, на этот счёт идут споры. Но патент на первый протокол Wi-Fi всё же принадлежит компании CSIRO, в которой инженер тогда работал. В конце 90х гг. благодаря Джону была принята первая спецификация Wi-Fi 82.11. С этого момента мир постепенно начал отказываться от проводов.
Откуда взялось название Wi-Fi?
Изначально слоган у технологии был “The Standart for Wireless Fidelity”. Что можно перевести как “стандарт беспроводной точности”. Позже название сократили просто до Wireless Fidelity, а после этого и до Wi-Fi.
Созвучие с Hi-Fi – это вряд ли случайность. Вероятно разработчики вай-фая хотели, чтобы их технология также легко запоминалась и ассоциировалась с высоким качеством, как Hi-Fi Audio.
Как работает Wi-Fi?
На антенны роутера подаётся слабый ток для для генерации радиоволн, в этот момент происходит модуляция сигнала. Амплитуда и частота волн меняется в соответствии с битами информации. Таким образом в форму волны, скажем так, зашифровывается двоичный код.
Соответственно ваш смартфон или другое устройство демодулирует (расшифровывает сигнал) в тот же набор нулей и единиц.
Конечно же стандарт развивался. Первое поколение Wi-Fi передавало данные на частоте 2,4 ГГц со скоростью до 2 Мбит/сек. При этом радиус действия был скромным, а уж стоимость оборудования так и вовсе была заоблачной.
Спустя пару лет появились новые редакции базового стандарта Wi-Fi – 802.11b и 802.11a. Спустя время их назовут Wi-Fi 2 и Wi-Fi 3. Появилось и оборудование, работающее на частоте 5 ГГц, скорость выросла до 54 Мбит/сек, существенно вырос радиус действия, стоимость оборудования стала снижаться. Но широкого распространения технология всё ещё не получила – не было на рынке какого-то массового продукта, который бы имел на борту Wi-Fi адаптер, приёмник.
Как Apple сделала Wi-Fi популярным
И тут на сцену выходит компания Apple. В конце 90х гг. Стив Джобс был очень увлечён технологией беспроводной передачи данных и хотел внедрить ее в свои продукты. В апреле1998 года руководство Apple встретилось с представителями компании Lucent, о которой мы уже упоминали. В то время Lucent занималась производством телекоммуникационного оборудования и уже не один год пыталась внедрить Wi-Fi в массовый сегмент, но по каким-то причинам крупные компании недооценивали такую перспективную технологию. Исключением стала Apple.
На встрече речь шла о внедрении беспроводных технологий в ноутбуки яблочной корпорации. В итоге Джобс предложил компании Lucent 50 долларов за каждый произведённый Wi-Fi модуль для яблочных ноутбуков. Это была вопиющая цена, потому что она не окупала даже производство одного такого модуля. Но компания согласилась, потому что это была работа на перспективу. Руководство Lucent понимало, что благодаря Apple популярность Wi-Fi наверняка вырастет в сотни раз, и не прогадала.
Так встреча руководителей Apple и Lucent ознаменовала рождение Wi-Fi в том виде, в котором мы его знаем сегодня. Первым продуктом Apple, который мог выходить в сеть без проводов, стал iBook. Стив Джобс показал его миру в 1999 году. В девайсе был разъём для специальной wi-fi платы Airport, которую производила компания Lucent.
Разумеется Apple в первой итерации продавала плату отдельно уже не за 50, а за 99 долларов – даже тут компания умудрилась навариться по сути за чужой счёт. В то же время Apple начала продажи и своего роутера за 299 долларов – его назвали Airport Base Station. Устройство выглядело круто, оно напоминало летающую тарелку. Да и сам iBook выделялся уникальным дизайном, ноутбук был похож на этакую гигантскую ракушку и имел выдвижную ручку.
Хотя платы беспроводной связи уже продавались в магазинах и могли подключаться к ПК, у многих пользователей просто не было времени на изучение мануалов по ручной настройке беспроводной сети для домашнего ПК. Они готовы были заплатить за устройство, которое может выходить в сеть по нажатию одной кнопки без каких-либо “танцев с бубном”, и Apple дала им такой девайс.
Пользователю было достаточно воткнуть интернет-кабель в “летающую тарелку” (роутер от Apple) и карту Airport в ноутбук – и интернет заработал. Apple показала, что беспроводной доступ в Интернет – это просто. iBook стал первым в мире ноутбуком с Wi-Fi, и дороги назад уже не было.
Несмотря на костыль в виде отдельно докупаемой платы Airport, пользователи всё-таки оценили прелесть беспроводных технологий, и сторонние компании были вынуждены последовать примеру Apple.
Линейка роутеров Wi-Fi от Apple
Разумеется рынок домашних роутеров тоже разрастался. На него вышли многие игроки, и лидером на этом рынке Apple не была. Но всё равно компания выпускала офигенные устройства.
В 2000е гг. Apple ставила линейку роутеров Airport Express и Airport Extreme. Нельзя сказать, что продукты как-то отличались от конкурентов, что-то особенное делали, они точно также раздавали Wi-Fi. Но яблочные роутеры были собраны из очень качественных компонентов и материалов. Они были очень надёжными. Покупатели настраивали их один раз и оставляли в покоя на многие годы. Не было необходимости перезагружать роутеры раз в неделю, они просто работали, а именно это и требовалось от такого продукта.
Самым интересным продуктом Apple в этом сегменте стал Airport Time Capsule. Компания совместила свой роутер с NAS, и получился крутой комбайн, который имел функциональность как очень быстрого роутера, так и сетевого хранилища.
Причём устройство не просто делало backup ваших операционки, оно позволяло например смотреть с него ролики на лету без каких-либо задержек.
Скорости Wi-Fi
На дворе 2009 год, в сферу беспроводных технологий приходит новый стандарт Wi-Fi 802.11n (сейчас его называют Wi-Fi 4). Он совершил настоящий переворот в отрасли. Благодаря технологии MIMO, роутеры научились определять точное местонахождение принимающего устройства и направлять поток данных именно в этом направлении.
Максимальная скорость передачи данных из-за этого выросла с 54 до 600 Мбит/сек, более чем в 10 раз, и это было только начало.
В 2013 году был представлен Wi-Fi 5-го поколения. Максимальная скорость передачи данных выросла до 1 Гбит/сек. Спустя ещё несколько лет начал массово внедряться стандарт Wi-Fi 802.11ax, или Wi-Fi 6. В этом случае скорости могли достигать уже 4,8 Гбит/сек. А совсем недавно появился Wi-Fi 6e, работающий на новой частоте 6 ГГц с теоретической скоростью до 9,6 Гбит/сек!
Но и этого было мало. На сцену выходит стандарт Wi-Fi 7. Максимальная скорость передачи данных может достигать 46 Гбит/сек. И это всё конечно не для интернета, это скорее для передачи файлов внутри сети без проводов. При этом устройство с поддержкой стандарта Wi-Fi 7 способно работать с тремя диапазонами одновременно. В этом случае частоты 2,4 и 5,6 ГГц как бы сливаются воедино, и использование беспроводной сети становится невероятно быстрым и абсолютно бесшовным.
Оборудование прошлых поколений тоже способно работать с разными частотами, но уже по отдельности. Они просто перебрасывают пользователя между диапазонами в зависимости от силы сигнала и загруженности сети. А устройства с поддержкой Wi-Fi 7 позволяют сидеть сразу на трёх стульях, что безумно практично.
Итоги
В свое время компания Apple сделала технологию Wi-Fi популярной, но в какой-то момент целиком потеряла интерес к этому сегменту рынка. В 2018 компания закрыла подразделение, отвечающее за Airport. Основная причина – отсутствие достаточной прибыли. Роутер – это такая вещь, которую вы покупаете раз в 5 лет, если не в 10. А стратегия компании предполагает, что пользователь будет менять девайс раз в 2-3 года.
Подавляющему большинству пользователей более чем достаточно тех скоростей, которые выдают их нынешние устройства, и даже устройства пятилетней давности. Для них нет смысла раз в год стоять в очередях, в надежде урвать новый роутер в первые часы продаж, никто так не делает. Да и самих роутеров со стабильной работой и какими-либо возможностями, кроме раздачи Wi-Fi, совсем немного.
Разработка новых Airport требовала средств, а доходы этого подразделения, в сравнении с притоком денег от продажи Айфона и макбука, были ничтожно малы. Так что Apple просто скинула балласт и поплыла дальше.
