Premium

Získejte všechny články
jen za 89 Kč/měsíc

Wi-Fi a Bluetooth - dvě technologie se společnými kořeny

Co má společného herečka Hedy Lamarr s WiFi a Bluetooth? Byla za druhé větové války u vzniku nápadu, který je principem obou technologií. Jejich desítky let trvající vývoj je zajímavý. Odborníci by rádi, aby Wi-Fi a Bluetooth mohly pracovat zároveň, splynutí ovšem brání závažné technické problémy. Lze je vyřešit?

Frekvenční pásmo 2.4 GHz patří mezi kmitočtové rozsahy označené zkratkou ISM (industrial, scientific and medical = průmyslové, vědecké a lékařské). Uživatelé se na těchto pásmech mohou chovat relativně svobodněji než na ostatních pásmech, na oplátku v tomto pásmu musí strpět případné rušení od ostatních. Mnozí z nás pásmo ISM na 2.4 GHz využívají denně, když ohřívají pokrmy v mikrovlnné troubě, připojují se pomocí adaptéru Wi-Fi do lokální počítačové sítě či k Internetu nebo využívají technologii Bluetooth k bezdrátovému připojení handsfree či náhradě sériového kabelu. Schopnosti Wi-Fi a Bluetooth se navzájem doplňují, mnoho uživatelů by rádo využívalo obě technologie ve stejném zařízení. Jsou jim však nakloneněni dodavatelé hardwaru a, to je ještě důležitější, přírodní zákony? Wi-Fi i Bluetooth využívají radiové vysílání v "rozprostřeném spektru", takže jsou méně citlivé vůči rušení. Každá z těchto technologií však pracuje na trochu jiném principu, a proto spolu mohou kolidovat.

Hollywoodská herečka a hudební strojek

Hedy Lamarr

V roce 1940 došlo k setkání dvou umělců obávajících se nacistické expanze. Herečka rakouského původu Hedy Lamarr diskutovala s avantgardním hudebním skladatelem Georgem Antheilem o očekávaném vstupu Spojených států do války s Německem. Hedy Lamarr se před svým útěkem z Evropy setkávala s prominentními nacisty po boku svého prvního manžela, který s nimi sympatizoval a dodával jim zbraně. Byla tedy zřejmě informována o tehdejších německých pokusech ovládat námořní torpéda radiem. Za Achillovu patu radiového řízení torpéd byla v Německu považována mimo jiné možnost rušení spojení nepřítelem. George Antheil s oblibou komponoval skladby pro mechanická piana řízená širokým děrovaným pruhem papíru, a tak Lamarr a Antheila napadlo náhodně měnit frekvenci během vysílání, aby nepřítel nemohl tak snadno detekovat řídící radiové signály a aby dokázal zarušit pouze některé kanály. Hedy Lamarr a George Antheil obdrželi patent v roce 1942, vynález se však do konce války nedočkal využití. Válečné námořnictvo označilo vynález za neproveditelný a papírový pás pro mechanické piano (patent uvažoval o 88 kanálech, právě tolik má piano kláves) za těžkopádný.

FHSS patent1 FHSS patent2

V roce 1957 byl papírový pás nahrazen elektronikou a v roce 1959 patent vypršel, aniž by vynálezcům přinesl větší finanční efekt. V šedesátých letech se vynález již pod názvem rozprostřené spektrum poprvé uplatnil: během kubánské raketové krize roce 1962 zabezpečoval komunikaci mezi americkými loděmi účastnícími se námořní blokády - vysílání bylo totiž obtížné nejen rušit, ale i odposlechnout. Během války ve Vietnamu byla nasazena bezpilotní pozorovací letadla komunikující se základnou v rozprostřeném spektru a počátkem 80. let byla technologie rozprostřeného spektra uvolněna pro civilní využití. Elektronika se během desítek let vyvíjela, a tak počátkem 80. let začal vývoj zařízení pro jiný druh komunikace v rozprostřeném spektru. Sanford Larsen navrhl konstrukčně složitější generátory rozprostřeného spektra DS-1 a DS-2, které ze signálu na vstupu vytvářely širokopásmový šum, ze kterého mohl příjemce pomocí stejného klíče původní signál opět zrekonstruovat. Zařízení byla mimo jiné používána americkou Národní bezpečnostní agenturou pro zpravodajské účely.

Hedy Lamarr i po odchodu do ústraní zůstala hollywoodskou ikonou a ještě v druhé polovině devadesátých let kresba její tváře demonstrovala možnosti grafického programu Corel Draw.

Z vojenských technologií spotřební zboží

Dnes jsou v civilním sektoru masově využívány oba způsoby modulace do rozprostřeného spektra, starší metoda patentovaná Lamarr a Antheilem je označována FHSS (frequency hopping spread spectrum = přeskakující frekvence v rozprostřeném spektru), novější a technicky náročnější metoda nese název DSSS (direct sequence spread spectrum = přímá sekvence v rozprostřeném spektru). FHSS byla implementována mimo jiné v zařízeních BreezeNET pro pásma 2.4 GHz a 3.5 GHz, modulace DSSS nabízející vyšší přenosovou kapacitu dala základ technologii WaveLAN americké společnosti NCR (díky akvizicím a rozdělování firem pak prošla několika firmami a byla převzata společností Proxim).

Původní zařízení WaveLAN pracovala v pásmu 902-928 MHz, které ve Spojených státech patří rovněž mezi ISM, později se i WaveLAN přesunul do pásma 2.4 GHz, a stal se tak základem normy IEEE 802.11b a standardu Wi-Fi. U nás se BreezeNET i WaveLAN staly populárním způsobem připojování zákazníků k Internetu, avšak koexistovaly spolu obtížně. Zatímco BreezeNET se dokázal díky FHSS vyhnout jinému BreezeNETu změnou pořadí přepínaných kanálů a WaveLAN bylo možno při rušení jiným WaveLANem přepnout na jiný kanál, signál BreezeNETu neustále přeskakoval do širokého kanálu používaného WaveLANem - modulace FHSS a DSSS tak spolu navzájem kolidovaly a antény převaděčů od sebe musely být vzdáleny alespoň několik metrů.

Bluetooth byl vyvíjen s požadavky na jednoduchost, miniaturizaci a nízkou spotřebu, maximální přenosová kapacita byla méně důležitá než u bezdrátové počítačové sítě. Proto Bluetooth využívá modulaci FHSS a špatně se snáší s Wi-Fi. I když by se mohlo jevit lákavé společné umístění Wi-Fi a Bluetooth do jednoho adaptéru, budeme si muset ještě počkat. Řešení pro soužití obou technologií vyvíjí někteří dodavatelé čipů pro komunikaci v pásmu 2.4 GHz, jako jsou Texas Instruments, Intersil a Silicon Wave, o koexistenci Bluetooth s Wi-Fi se snaží i nově ustavená komise IEEE 802.15.2 Task Force. V nejjednodušším případě by mohl uživatel ručně přepínat mezi Wi-Fi a Bluetooth, uvažuje se i o rychlém přepínání mezi Wi-Fi a Bluetooth nebo o modifikaci omezující přeskakování nosné frekvence Bluetooth pouze na části kmitočtového spektra nevyužité Wi-Fi. Firmy Intersil a Silicon Wave již loni předvedly na veletrhu NetWorld+Interop technologii Blue802 založenou na rychlém přepínání, nově založená společnost Mobilian slibuje dvojici sofistkovaných čipů a speciální ovládací program umožňující současný provoz obou technologií. Dosud však jsou dostupné pouze vzorky. Je pravděpodobné, že s kombinací obou technologií se v budoucnu setkáme - alespoň výrobci se o to snaží.

  • Nejčtenější

Nový tenký iPhone bude zásadním krokem. Odpovídat tomu bude cena

18. června 2024  7:02

Příští rok bychom se měli dočkat nového iPhonu 17 Slim. Přístroj nebude jen náhradou za model Plus,...

Samsung se tenkrát rozhodl správně a tento model se stal legendou

17. června 2024  7:02

Už je to 15 let, co Samsung začal používat operační systém Android. Oproti jiným výrobcům z té doby...

{NADPIS}

{LABEL} {POPISEK}

T-Mobile má nové tarify. Přinášejí víkendová neomezená data i další bonusy

24. června 2024  7:02

T-Mobile v úterý 25. června spouští nové tarifní portfolio Next. Oproti stávající nabídce je...

iPhony budou vypadat jinak. Budou co nejtenčí a co nejlehčí

22. června 2024

Nový tablet iPad Pro ukázal nový designový styl Applu, který se postupně dostane na počítače...

{NADPIS}

{LABEL} {POPISEK}

Nový nejdražší samsung dostane moderní design, s výbavou je to složitější

21. června 2024  7:02

Nový Samsung Galaxy Fold 6 se představí již zanedlouho, premiéra je naplánovaná na 10. července....

T-Mobile má nové tarify. Přinášejí víkendová neomezená data i další bonusy

24. června 2024  7:02

T-Mobile v úterý 25. června spouští nové tarifní portfolio Next. Oproti stávající nabídce je...

Rekordním displejem a nižší cenou chtějí poškádlit ty nejlepší modely

24. června 2024

Je to velmi zajímavý telefon. Na jednu stranu představuje klasický čínský stroj, který se chce...

Vivo V40 v testu: střední třída se špičkovým foťákem a displejem

23. června 2024

Jen málo fotomobilů ve střední třídě může kvalitou snímků alespoň částečně konkurovat špičkovým...

iPhony budou vypadat jinak. Budou co nejtenčí a co nejlehčí

22. června 2024

Nový tablet iPad Pro ukázal nový designový styl Applu, který se postupně dostane na počítače...

Výhru ze Survivoru utratil Mikýř za rozhovor v prázdné O2 areně, vydělal miliony

Martin „Mikýř“ Mikyska (30) vytěžil své vítězství v reality show Survivor Česko & Slovensko 2024 na maximum. Povedl se...

Ostuda bratrů Bendigů v AZ-kvízu. Jan se vymlouval na trému z Mareše

Ve speciálním díle AZ-kvízu s názvem ČT art kvíz se proti sobě utkali bratři Jan a Marsell Bendigovi. V soutěži se jim...

Rok od zkázy ponorky Titan. Vyplouvají děsivá zjištění i nové otázky

Před rokem, 18. června 2023, se v severním Atlantiku ztratila ponorka Titan společnosti Ocean Gate. Pátrání potvrdilo...

Survivor 2024 má vítěze, ten si kromě titulu odnáší i výhru 2,5 milionu korun

Na platformě Voyo mohli diváci v úterý večer sledovat napínavé finále reality show Survivor Česko & Slovensko. Na Nově...

Zpěvačka Katy Perry ukázala prsa. Fanoušci řeší, zda to má zapotřebí

Katy Perry (39) vydá v červenci nový singl s názvem Woman’s World, který podpoří i videoklipem. Aby řádně nalákala své...