1
Aplikovaná informatika ALTERNATIVNÍ KOMUNIKACE ZEMÁNEK, Z. - PLUSKAL, D.
Operační program Vzdělávání pro konkurenceschopnost
Projekt: Vzdělávání pro bezpečnostní systém státu (reg. č.: CZ.1.01/2.2.00/15.0070)
2
Alternativní komunikace 1. Úvod - mobilní komunikace
A
2. Technologie bezdrátového přenosu 3. Elektronické komunikace
i
Závěr – úkoly do samostudia
3
Cíle přednášky
1. 2. 3.
Objasnit význam alternativní mobilní komunikace. Popsat architekturu GMS sítí. Charakterizovat technologie bezdrátového přenosu
4
Alternativní komunikace po pevných datových linkách
PŘIPOJENÍ POMOCÍ ISDN (Integratet Services Digital Network) - Jde o vývojovou etapu veřejné telefonní sítě (která jako taková, je stále více na ústupu) - lze také použít pro připojovaní počítačových sítí, i když to není trvalé připojení, jen se mu přibližuje - ale je pro nepřetržité připojení příliš nákladné - nabízí se datové kanály pouze 64 kbps
KABELOVÉ PŘÍPOJKY - využívají se i rozvody kabelových televizí, ale musí být zajištěn oboustranný přenos - simuluje klasické pevné připojení
5
Alternativní komunikace po pevných datových linkách PŘIPOJENÍ POMOCÍ ELEKTRICKÝCH ROZVODŮ 220V - Jde stále o vývojovou etapu, i když již dostupnou - Sada dvou síťových adaptérů pro provoz v elektrických rozvodech, datové přenosy až 200Mbit po elektrické síti, každý adaptér 1x LAN 10/100Mbit, QoS, 128 bit AES šifrování, rychlé nastavení pomocí párovacího tlačítka, tenký design, nízká spotřeba pod 3W.
foto czc.cz
TECHNOLOGIE ADSL - Hlavní princip spočívá v použitých frekvenčních pásmech a v jejich využití. - U vytáčeného internetu se využívaly frekvence stejné jako pro přenos analogového hovorového signálu, tedy pásmo frekvencí od 300 Hz do 3400 Hz. - U ADSL se využívají daleko vyšší frekvence, tedy přesněji je to pásmo frekvencí od 25 kHz až do 1,1 MHz.
6
Požadavek mobility = IZS + BS • Pořízení technologie pro zajištění efektivní akceschopnosti IZS •
•
•
•
i bezpečnostních služeb (BS) Projekt EU – 1,6 mld. Kč Projekt zahrnuje vybavení IZS technologiemi, aby byla zaručena akceschopnost složek IZS, efektivita jejich působení a vysoká mobilita. Jedná se zejména o pořízení mobilních služeben IZS (převážně speciální motorová vozidla) vybavených novými technologiemi tak, aby mobilní jednotky mohly komunikovat s technologií operačních středisek, centrálními databázemi a mezi sebou navzájem. Jde bezezbytku o mobilní hlasový a datový přenos.
foto radio Magic
7
Prehistorie mobilních komunikací
8
První mobilní telefon 1973 – zrod prvního mobilního telefonu – „cihly“ - vynálezce dr. Martin COOPER - podal patent s názvem „Radio Telephone Systém“. - postavil v New Yorku první základnovou stanici a zkonstruoval první mobilní terminál
3. dubna 1973 – dr. Martin COOPER zavolal svému příteli z AT Bell Labs. = konkurenci. - Mobilní „cihla“ vážila 0,85 kg. 1983 – Motorola mobil Dyna TAC - 0,45 kg, cena 3500 USD
ČR
9
Generace - přenosová pásma a rychlosti sítě GSM (Global Systém Mobile) 1. Generace – ANALOGOVÁ (1G) • Pro jednotlivé hovory se používají vždy celé frekvenční kanály = u nás systém NMT 400 (EuroTel) • šířka kanálu 25 kHz 2. Generace – DIGITÁLNÍ (2G) • Pro jednotlivé hovory se frekvenční kanály dělí pomocí časového multiplexu • v pásmu 900 a 1800 MHz = u nás Eurotel, Paegas a Oskar • standardní rychlost přenosu hlasu byla 9,6 kbps • pozdějí zvýšená na rychlost 14,4 kbps (nelze už dále zvyšovat) • platí se podle doby připojení = relativně velmi drahé a pomalé 2.5 Generace – (2.5G) • je to 2G obohacená už o možnost přenosu dat • u nás GPRS, EDGE • GPRS = už se platí za objem přenesených dat (efektivnější) 3. Generace – (3G) • vyšší frekvence (2GHz) = širší přenosové kanály • větší rychlosti a tím i další služby • v klidu až 2Mbps, pomalý pohyb až 384 kbps, rychlý pohyb až 144 kbps
10
Jak šel vývoj k 3G mobilů?
11
Stávající pokrytí signálem u Vodafonu
Podle údajů VIII/2011 je poskytovatelem nejrychlejšího tuzemského mobilního internetového připojení Vodafone s 2,67 Mbit/s. T-Mobile vykazoval rychlost 2,43 Mbit/s - Telefónica 1,83 Mbit/s.
12
Architektura GMS sítě
13
Příklad: síť Eurotelu
14
Technologie od hlasu k datům
15
Technologie bezdrátového přenosu
16
Bluetooth
17
Bluetooth: hlas - data
18
WiMAX - Wi-Fi
19
WiFi - užití • WiFi (Wireless Fidelity) je bezdrátová, síť určená primárně k náhradě kabelového ethernetu v bezlicenčním pásmu, které je dostupné prakticky v celém civilizovaném světě. • Většina sítí založených na WiFi funguje na buňkovém principu, kdy centrální přístupový bod zprostředkovává připojení všem stanicím v dosahu a body dohromady tvoří jakousi plástev - analogicky s GSM sítí. • Propojení těchto přístupových bodů je řešeno různě.
20
WiFi - užití • Je třeba si uvědomit, že každá bezdrátová síť v pásmu 2,4GHz je velice náchylná na rušení a jiné okolní vlivy jako železobeton a podobně. • Když uvážíme, že maximální legální intenzita antény je kol 0,1W tak je patrné, že takovéto antény zdaleka nedokáží konkurovat například sítím GSM apod. • Také je třeba se snažit provést spoj co nejkratší vzdáleností, neboť právě s ní nepřímo úměrně klesá intenzita vysílaného signálu.
21
WiFi - VPN • Virtuální privátní síť (zkratka VPN, anglicky virtual private • • •
network) je v ICT prostředek k propojení několika počítačů prostřednictvím veřejné tedy nedůvěryhodné počítačové sítě. Lze tak snadno dosáhnout stavu, kdy spojené počítače budou mezi sebou moci komunikovat, jako kdyby byly propojeny v rámci jediné uzavřené privátní (a tedy důvěryhodné) sítě. Při navazování spojení je totožnost obou stran ověřována pomocí digitálních certifikátů, dojde k autentizaci. Veškerá komunikace je dále šifrována, a proto můžeme takové propojení považovat za bezpečné.
22
WiFi - VPN
Postupuje se podle obrázku: • Neautorizovaný uživatel se pokouší připojit na síť, ale blokuje ho firewall (1A). • Autorizovaný uživatel navazuje spojení přes Firewall - VPN bránu, • ověří se autorizací jeho důvěryhodnost (1B), • pokud je uživatel známý, dostává povolení ke komunikaci • potom již nic nebrání navázání spojení na požadovanou cílovou síť a šifrovaná komunikace (2).
23
WiFi - Zabezpečení bezdrátové sítě WEP (Wired Equivalent Privacy) Minimální zabezpečení •
(je možné prolomit) Data šifrována sdíleným klíčem o délce 64 nebo 128 bitů
WPA (Wi-Fi Protected Access) Dočasná náhrada WEP než bude více rozšířena WPA2.
WPA2 Pro šifrování dat používá AES (Advanced Encryption Standard)
24
Elektronické komunikace • Oblíbenou službou se stala elektronická pošta (e-mail). • Vznikla ke konci sedmdesátých let, konkrétně v roce 1969, kdy vědci americké agentury ARPA završili svůj výzkum propojením čtyř počítačů. • E-mail je nejčastější využití komunikační sítě, kdy jsou přenášeny hlavně textové soubory mezi určitým odesílatelem a adresátem.
25
Elektronické komunikace • Později se staly oblíbenějšími služby, které umožňují zobrazit seznam připojených uživatelů (instant messaging). • Například IRC vyvinul v roce 1988 Jarkko Oikarinen a bylo spuštěno ve Finsku, ovšem během relativně krátké doby rozšířilo do celého světa. • První ICQ se objevilo 15. listopadu 1996 vytvořené izraelskou firmou Mirabilis.
26
Elektronické komunikace • Všechny tyto služby podstatně zrychlily a zjednodušily komunikaci. Během posledních deseti let si dokázaly získat oblibu desítek miliónů uživatelů. • Nebývalý nárůst zažívá v posledních několika letech používání služby Voice over. • Telekomunikační služby realizované prostřednictvím technologií VoIP se stávají plnohodnotnou alternativou k zavedeným telekomunikačním sítím.
27
Elektronické komunikace
• Kvalita hovoru je v tomto případě stejná jako při volání přes telefonní linku, ale cena je nesrovnatelně nižší. • Telefonovat lze do celého světa, a to často (modem) za cenu místního hovoru. • Na vzestupu je také v poslední době přenos obrazu.
28
Úkoly do samostudia
Objasnit význam alternativní mobilní komunikace. Popsat architekturu GMS sítí. Foto Heureka
Charakterizovat technologie bezdrátového přenosu a elektronické komunikace
