Mesh Wi-Fi – преимущества, недостатки и перспективы

Беспроводная ячеистая система Mesh Wi-Fi – это технология организации единой сети с использованием нескольких аппаратных устройств.

Система представляет собой беспроводную сеть с одним или несколькими узлами Mesh, объединенными маршрутизатором для расширения зоны покрытия одной сети Wi-Fi. Абонентские устройства автоматически подключаются к маршрутизатору или узлу с самым сильным сигналом в заданной области, обеспечивая стабильное соединение. Это делает данную технологию комфортным решением для больших домов и офисов, где один маршрутизатор не обеспечит достаточного покрытия Wi-Fi.

Mesh-сети используют несколько устройств в помещении, где требуется создать единую бесшовную сеть. Каждое из них является узлом, и все они задействованы, чтобы распределять Wi-Fi на заданное пространство. Первый узел может подключаться к маршрутизатору через Ethernet-кабель, а остальные располагаются в нужных зонах для равномерного распространения сигнала. В результате данной схемы обеспечивается автоматическое подключение пользователя к любому узлу с самым сильным сигналом, а при перемещении функционирует бесшовный Wi-Fi роуминг.

Узлы Mesh подключаются к маршрутизатору по проводному или беспроводному соединению через канал backhaul, его качество и скорость определяют максимальную скорость, которую узлы могут предоставить подключенным устройствам. При этом сети Mesh не могут использоваться без подключения к основному маршрутизатору, но сам маршрутизатор можно использовать без каких-либо узлов.

Ячеистая сеть технически идентифицирует себя как одну сеть и использует один SSID¹Service Set Identifier – идентификатор беспроводной сети, что означает, что у пользователя будет одно и то же имя сети и ключ безопасности во всей сети.

Оптимальное размещение маршрутизатора в помещении обеспечит его эффективность и качественное покрытие Wi-Fi по всему дому. Маршрутизатор и другие узлы не следует располагать за электрическими устройствами, чтобы предотвратить помехи. Рекомендуется размещать узлы на расстоянии не более 10 метров друг от друга.

К преимуществам ячеистой сети Mesh Wi-Fi относятся:

— Широкий охват. Mesh-сети устраняют «мертвые зоны», равномерно распределяя Wi-Fi по всему пространству, включая многоэтажные дома, офисы и помещения с толстыми стенами.

— Бесперебойное соединение. Несмотря на наличие нескольких точек доступа, Mesh Wi-Fi работает как единая сеть с одним именем и паролем. Это дает возможность беспроводным устройствам автоматически подключаться к ближайшему узлу без необходимости менять сетевые подключения вручную.

— Масштабируемость и гибкость. В отличие от традиционных маршрутизаторов, которые могут потребовать дорогостоящих обновлений или замены для улучшения покрытия, ячеистые сети обладают высокой масштабируемостью. Пользователь может добавлять дополнительные узлы с целью расширения покрытия в сложных зонах для надежного соединения с Интернетом. При необходимости можно удалить или переставить узлы – эта функция применима в случае растущих домохозяйств, расширения бизнеса или изменения планировки.

— Самовосстанавливаемость. При изменении конфигурации сети (добавлении, перемещении какого-то узла или выходе его из строя) сеть автоматически перенастраивается для поиска наилучших маршрутов для отправки и получения информации. Эта способность к самовосстановлению делает ячеистые сети высоконадежными и устойчивыми.

— Простая настройка и удобство использования. Ячеистые сети не требуют большой инфраструктуры. Современные сети Mesh разрабатываются с учетом удобства пользователя. Настройка системы Mesh обычно включает в себя клиентоориентированное мобильное приложение, которое часто предоставляет функции управления сетью, такие как контроль системы и соединений между точками, тестирование скорости, приоритизация устройств, создание гостевой сети, управление пользователями и т. д. Последнее часто включает функции родительского контроля: можно отключить Wi-Fi для конкретных пользователей либо устанавливать для них временные графики и блокировать определенные типы веб-сайтов; понять, сколько времени пользователь провел на веб-сайте.

— Безопасность. Mesh-сети часто поставляются с расширенными функциями безопасности, такими как автоматическое обновление прошивки, шифрование WPA3 и мониторинг сети. Маршрутизатор защищен от проникновения извне сетевым экраном. Эти функции помогают защитить сеть от несанкционированного доступа, кибератак и других угроз. В случае, если злоумышленникам удастся получить доступ к сети, они не будут иметь возможность получить доступ ко всей информации пользователя.

Стоит отметить недостатки ячеистой сети:

— Высокая стоимость. Системы Mesh Wi-Fi часто дороже, чем отдельные беспроводные маршрутизаторы того же класса производительности. Базовый комплект обычно стоит от 10 000 руб и поставляется с 2-3 узлами, что обычно достаточно для покрытия большинства домов. Для больших пространств могут потребоваться дополнительные узлы, чтобы получить покрытие всей площади. Данные дополнительные узлы обычно продаются отдельно и могут стоить от 8 000 руб до 30 000 руб в зависимости от бренда.

— Задержка сигнала и повышенное энергопотребление. Узлам может потребоваться больше мощности для эффективной и производительной работы. Так как данные должны пройти через большее количество узлов, чтобы достичь Интернета, каждый узел добавляет небольшую задержку. Кроме того, добавление большего количества узлов усложняет систему, затрудняя управление и устранение неполадок. При этом, решения с ячеистой сетью обеспечивают меньшее покрытие, чем, например, с Powerline Wi-Fi ввиду того, что требуется размещать станции с ячеистой сетью в пределах радиодиапазона друг от друга, чтобы они могли настроить надлежащую сеть обратного соединения.

Мировой рынок беспроводных ячеистых сетей не является консолидированным из-за высоких первоначальных инвестиций и необходимой инфраструктуры. В 2024 году объем рынка беспроводных ячеистых сетей превысил 11,46 млрд долларов, к 2025 году он вырос до 13 млрд долларов. По прогнозам, к 2029 году рынок беспроводных ячеистых сетей значительно расширится благодаря достижениям в секторе беспроводной связи. В число ведущих компаний на рынке входят ABB, Cisco и HP.

Крупнейшим в мире является рынок беспроводных ячеистых сетей в США. В его рост существенный вклад внесли высокий уровень внедрения систем видеонаблюдения и растущий спрос на критически важные приложения, что в дальнейшем привело к запуску ряда новых продуктов, а также к слияниям и поглощениям в регионе.

Эксперты считают, что до 2030 года в Северной Америке значительно вырастет использование технологии Mesh Wi-Fi для организации домашних сетей, видеонаблюдения и подключения медицинских устройств. В Великобритании наблюдается рост внедрения беспроводных ячеистых сетей в различных отраслях промышленности, таких как нефтегазовая, химическая и горнодобывающая промышленность, что обусловлено необходимостью обеспечения бесперебойной связи в удаленных местах, а также быстрым распространением мобильных и портативных устройств.

Рынок беспроводных ячеистых сетей переживает значительный рост благодаря растущему внедрению Интернета вещей и промышленной автоматизации во всех секторах. Инновации в этой технологии создают новые приложения на различных рынках, включая рынок фиксированной беспроводной связи.

Рост автоматизации в сельскохозяйственном секторе также способствовал увеличению объема рынка Mesh-сетей. Технология создает удобства для отслеживания солнечного света и уровня воды в сельскохозяйственных культурах. Затраты на функционирования технологии достаточно низкие, при этом её можно использовать на большой территории для создания фермы IoT, подключенной к сети сотовой связи.
Еще один пример задействования технологии – мониторинг крупных физических объектов и отслеживание ключевых данных на фабриках.

Стоит отметить некоторые из успешных примеров реализации технологии Mesh Wi-Fi. Компания ABB предоставила беспроводную ячеистую полевую сеть коммунальному предприятию в долине реки Мид-Гудзон в Нью-Йорке. Решения и услуги компании включали наружные ячеистые маршрутизаторы TropOS 6420, пограничные узлы ячеистой сети TropOS 1410, систему управления коммуникационной сетью SuprOS, а также проектирование, установку, обслуживание клиентов и обслуживание сети TropOS.

Помимо этого, компания предоставила аналогичные решения для нефтебазы в Техасе, где требовалась надежная связь в среде с металлическими резервуарами, отражающими радиосигналы, беспроводная связь с низкой задержкой для поддержки приложений SCADA в режиме реального времени и поддержка доступа в Интернет во время мобильных полевых работ.

В портовом терминале IGMA в Амстердаме площадью 37,000 м² также была реализована похожая схема. Центральный диспетчерский пост порта должен непрерывно получать данные с ключевых точек производства, при этом покрытие беспроводной сетью было фрагментировано. Для установки базовой станции радиосистемы «точка-многоточка» использовали имеющуюся высокую башню в центре, сигнал распределяется в разные участки терминала, включая участки сети Wi-Fi на набережной порта.

Таким образом, ячеистые сети подходят для различных сценариев, включая большие дома (если дом занимает несколько этажей или имеет много комнат, ячеистая сеть может обеспечить равномерное покрытие по всей его площади); офисы, предприятия и сельское хозяйство (просторные офисные помещения, склады, фермы, торговые порты будут обеспечены связью); умные дома (поскольку число интеллектуальных устройств, требующих постоянного подключения к сети Wi-Fi, растет, ячеистые сети гарантируют, что каждое устройство будет оставаться подключенным); открытые пространства (есть возможность разместить узлы сети в стратегических местах на открытом воздухе, чтобы расширить покрытие).

• 1
  Service Set Identifier – идентификатор беспроводной сети, что означает, что у пользователя будет одно и то же имя сети и ключ безопасности во всей сети

Похожие записи:

Альянсы, сделки и безопасность протоколов Интернета вещей Рынок технологий Умного дома 2021 г. Проекты Европейского Союза по внедрению и развитию сетей 5G. Тенденции, этапы, направления Перспективы и риски технологии eSIM Отчет о мониторинге правоприменения регулирования информационного пространства в странах мира в 2020 году