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 A i Alternativní komunikace 1. Úvod - mobilní komunikace 2. Technologie bezdrátového přenosu 3. Elektronické komunikace Závěr úkoly do samostudia
3 Cíle přednášky 1. Objasnit význam alternativní mobilní komunikace. 2. Popsat architekturu GMS sítí. 3. 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. TECHNOLOGIE ADSL foto czc.cz - 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
Prehistorie mobilních komunikací 7
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
Jak šel vývoj k 3G mobilů? 10
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.
Architektura GMS sítě 12
Příklad: síť Eurotelu 13
Technologie od hlasu k datům 14
Technologie bezdrátového přenosu 15
Bluetooth 16
Bluetooth: hlas - data 17
WiMAX - Wi-Fi 18
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. Charakterizovat technologie bezdrátového přenosu a elektronické komunikace Foto Heureka