進入冬季的北京天氣有些陰冷,而中關村各個電子城依然熱鬧異常。這里的日平均客流量以萬人計,各種電子商品琳瑯滿目。在標有“無線網絡”字樣的商戶前,也不時有人詢問產品信息。中關村在線網站早在2005年就在ZDC分析報告中提到:“(低端)路由器行業正在將重心轉移至迅速升溫的無線網絡。以目前的市場狀態來看,在一、二級城市,無線網絡產品替代有線網絡的趨勢已經非常明顯。”
然而,用戶雖然表現出對無線產品的青睞,但對于無線技術卻仍處于朦朧狀態。不少和用戶直接打交道的經銷商對此也一知半解,無法給前來購買產品的用戶以指導。在幾家商戶四周,記者隨機采訪了幾位用戶,發現他們對無線產品的迷惑主要集中在性能延伸技術和輻射等問題上。本文試圖跟隨用戶的迷惑揭開隱藏在無線產品背后的技術密碼。
上篇:“幾個格子”背后的玄機
問題:對于WLAN產品的性能延伸技術是否了解?
李小姐(學生):自己家里用的話,只要不掉線就足夠了,其他的就無所謂了。
胡先生(某企業IT人員):大概了解技術原理,但實際效果沒測試過……
用戶對這個問題有所迷惑并不意外。實際上,很多無線產品的說明書越來越讓人看不懂了。當“域展”、“速展”、“RangeMax”、“MIMO”出現在產品包裝上時,也許這些技術名詞相對于其他產品說明而言,更能吸引用戶的眼球。然而,太專業的技術名詞也會讓用戶一頭霧水,反而不一定買賬。前來購買無線路由器和網卡的劉先生對記者這樣說:“對于這類技術肯定是相信的,但它們不一定實用。對我來說,選擇無線網絡產品一看實際需求;二看產品的穩定性。倒不會因為某個非凡的技術選擇該產品。”這種觀點其實是代表了不少用戶的真實想法,甚至有個別商家認為廠商的性能延伸技術只是“一個賣點而已”,不會有什么實質效果。
的確,對于無線產品來說,沒有什么比穩定性更重要了。用戶在由有線方式轉向無線網絡的過程中難免會帶有使用慣性,以有線的標準要求網絡的穩定性。反映在產品界面,該指標無非就是標識信號強度的那“幾個格子”,它們最直觀地告訴用戶該產品的性能。而在這“幾個格子”的背后,卻暗藏了一個非常重要的密碼……
性能密碼:接收靈敏度
“判定一款產品的性能怎么樣,不能只看市場宣傳,或者通過什么新鮮的技術名詞。從技術規格上講,發射功率與接收靈敏度才是最實在的指標,它反映了一個產品的制造工藝和水平。” D-Link中國區產品總部總經理陳奇巖這樣對記者說。同時,TP-LINK公司產品部涂經理的觀點也認為,就無線產品來講,最重要的技術規格參數一定是接收靈敏度。
為什么說這個參數決定了無線產品的性能呢?所謂接收靈敏度,通俗地講就是接收端所能接收到的最弱信號值。隨著距離的增加,無線電波信號能量會迅速衰減。提高接收靈敏度,就是要讓無線設備在更遠的距離和更弱的信號條件下還能夠成功接收到信號。
陳經理介紹了無線產品增加傳輸距離的兩種方式——加大功率和提高接收靈敏度。一般而言,通過直接增加發射功率提升產品性能是最輕易的方法,但是廠商通常都不會采用。因為一方面,信息產業部無線治理局對無線局域網產品的發射功率有嚴格規定;另一方面,功率太大輕易造成產品過熱的問題。而且,通過配備高增益天線,或者使用定向天線以集中電磁波的能量,都可以間接實現增加發射功率的目的。而對于第二種方式,從技術上來說,產品接收靈敏度的參數基本是由無線芯片確定的。目前,生產無線芯片的廠商只有Atheros、Broadcom、Marvell等為數不多的幾家,而各個廠商產品的相關參數相差不多。芯片出廠后,設備廠商只能從設計方面加以改進。例如PCB布線、零配件材質、電源、天線、信號干擾等工序上提升產品的雜訊抑制水平,從而相對提高接收靈敏度。
在對產品性能進行升級的時候,多數廠商都會采用第二種方式。例如D-Link應用在最新的802.11n標準草案產品中的RangeBooster N650技術,就是借助了提高接收靈敏度的方法,此外還結合了MIMO、調節相位差等技術,其傳輸性能比一般802.11g產品高出60%。同樣,TP-LINK的“域展”技術也主要是通過精心設計RF射頻網絡模塊提高接收靈敏度,從而實現傳輸距離擴展的,附之以低速狀態下對傳輸的支持,將產品性能提升了2~3倍。
然而,當廠商方面正在不斷開發新技術提升產品性能時,很多用戶卻對性能延伸技術感覺遲鈍。對此,涂經理說:“雖然無線網絡已經逐漸成熟,但在應用推廣上最大的阻礙是其穩定性和傳輸距離。就‘域展’、‘速展’這樣的性能延伸技術而言,表面上看,它們帶來的傳輸距離和速度的擴展對于家庭使用意義不大,但當無線信號需要穿越室內墻壁或者拐角的時候,這種產品性能的差異性就體現出來了。其實對用戶來說,性能延伸技術有著非常重要的意義。”
中篇:技術有多強,局域網就有多大
問題:是否非凡關注無線產品的傳輸距離?
馮先生(程序員):家就那么大,無所謂了。10米之內肯定能傳到。
胡先生(某企業IT人員):還是更關注無線網絡的安全性和穩定性。
個人用戶對于無線局域網的傳輸距離并不非凡關心,因為在他們眼里,局域的概念就是房屋。相應地,對于企業用戶來說也許就是整個辦公樓或服務中心的范圍。近年來,各家廠商紛紛開發自己的獨門特技提升產品性能,使得無線傳輸距離越來越大了。那么,無線局域網到底能傳多遠?讓我們先來看看利用Wi-Fi技術進行無線連接的最遠距離世界紀錄:在2005年Defcon Wi-Fi Shootout大會上,四名學生組成的參賽小組iFiber Redwire在位于拉斯維加斯西南一座1900米高的山上,通過一個碩大的衛星天線和200公里外位于猶他州的一座山上的設備建立了穩定的11Mbps無線連接,并且中途沒有經過信號放大增強處理。
這當然是一個比較極端的例子,但已充分顯示出了WLAN產品的技術潛力。新技術使得“局域”的概念得到了擴展,傳輸無線信號已不再是僅限于幾十米之內的事情。對此,Netgear公司中國區技術經理楊子江給了我們一個更為貼近現實的答案:“無線局域網的傳輸范圍和設備支撐、網絡環境等因素都是直接掛鉤的。目前WLAN無線設備傳輸距離一般為100米之內,室外能達到5公里,再遠的話施工上就會比較麻煩。”
升級密碼:無線標準
WLAN產品的不斷升級已成為無線網絡市場發展的動力,從2003年802.11g標準通過,到新產品成為市場主流只用了兩三年時間。而目前基于802.11n標準草案的產品也占有不小的市場,深受用戶的關注。在無線技術創新和廠商競爭的共同推動下,無線局域網更新換代的速度就像其傳輸速度一樣越來越快。而無線標準則成為當之無愧的風向標。
針對SOHO市場,楊經理向記者表示,“雖然現在的主流還是基于802.11g的54Mbps無線產品,但是從技術上來講,Super-G(可將傳輸速率提升為108Mbps)也已經是兩年前的東西了。去年底,MIMO技術引發了240Mbps產品的新熱潮,到現在則是基于802.11n標準草案的300Mbps產品成為各個廠商發展的重點。根據廠商的發貨量,以及IDC統計數據,目前市場上11g產品應該占到80%的份額,MIMO和11n占到20%。預計2007年MIMO產品將占到市場的半壁江山。”
和SOHO產品不同的是,企業級無線產品的更新速度相對較慢,目前仍然是54Mbps的產品。根據楊經理介紹說,與一般家庭用戶將WLAN產品作為電子消費品來使用不同,對于像電信行業、學校等企業級應用來說,出于投資保護和兼容升級的考慮,一定要使用基于開放標準的產品。因此他猜測在802.11n標準正式通過之前,企業級無線產品仍會繼續停留在54Mbps產品的水平上。
除了標準進程上的進展以及技術更新速度的加快外,WLAN產品還在兼容性和應用方面有很多新的發展。比如D-Link公司,除了最新的802.11n標準草案產品外,還有兼容3G功能的3G路由器DIR-452,以及WiMAX路由器DIR-465等延伸產品。而WLAN產品的應用就更是五花八門,國外的無線專家已經把熱點架設在了火山上,實時觀測火山動向隨時預備作出預警。
下篇:你使用的是“安全”產品嗎
問題:您覺得無線產品的輻射會對人體有害嗎?
馮先生(程序員):我一天到晚都被輻射,不差這么一點兒……應該和手機差不多吧!
李小姐(學生):反正肯定比手機和微波爐的輻射小。無線網絡已經用過兩年了,至少到現在沒得什么大病。
與國內用戶更看重性價比和穩定性,關注產品使用性能的態度所不同的是,歐美國家由于應用WLAN的情況更加普遍和先進,因此對WLAN發展中的安全和輻射等技術問題更加關心。目前,很多國外的反無線人士因為擔憂電磁波輻射對人體的危害,而對WLAN技術采取敬而遠之的態度。加拿大Lakehead大學校長Fred Gilbert就是其中一個。他非凡做出規定,不答應在校園中那些無光纖接入點的地方使用Wi-Fi互聯網接入,違反規定者將受到罰款。“Wi-Fi系統電磁影響力對人體的危害程度現在還并未確定,學校應該禁止使用Wi-Fi互聯網接入,直到科學家給出有力證據證實。” Fred Gilbert表示,“一些研究已經表明,動物甚至人體癌癥的發生與無線熱點的能源區域電磁影響力有關。”同時,他還得到了學生和加拿大健康權威機構的的支持。
無獨有偶,英國的一些父母和教師們也正在向中小學提出抗議和施加壓力,以保護學生健康為由,要求學校禁用甚至拆除校園中的Wi-Fi無線網絡。某位學生的母親說道:“教室中的無線計算機網絡就像是一個離孩子們非常近的手機信號發射塔一樣危害著孩子們的健康。”
實際上,既然是無線方式,必定要通過發射和接收無線信號來進行網絡通信。假如說性能方面接收端注重的是接收靈敏度問題,那么在使用安全問題上,發射端的問題就是控制功率降低輻射。目前WLAN技術的應用逐漸普及,使用人數非常多,假如對于輻射問題一直沒有一個明確的說法,總會讓人有些擔憂。所謂的安全問題不僅僅是對于無線網絡資源而言,對于使用無線網絡的人來說,他們在享受無線技術帶來的自由便捷的同時,是處在安全的環境中嗎?
輻射密碼:發射功率
電波在傳輸過程中產生多大的輻射主要取決于發射功率的大小,因此,我國對于無線網絡產品的發射功率有嚴格限制。國家信息產業部無線電治理局是無線技術的治理部門,其中國家無線電頻譜監測和檢驗中心是檢測無線電發射設備的專門機構。記者采訪了負責測試WLAN產品的一位工程師,她就無線局域網的輻射問題給我們進行了解答:“目前對于WLAN產品的測試依據為信部無[2002]353號文件。文件規定包含天線增益在內,最終的等效全向輻射功率(EIRP)限值為20dBm(即100mW)。在2.4GHz這個公共頻段上,國際上的標準基本都是一樣的,如美國IEEE 802.11標準、歐洲的ETSI 300328標準規定的發射功率限值都是20dBm。”
據了解,檢測中心每年檢測的WLAN產品約有幾百款,大品牌的網絡產品都有檢測記錄。凡是通過檢測中心認證的產品會由無線電治理局頒發《無線電發射設備型號核準證》,以及CMII ID號碼(無線電發射設備型號核準號)。用戶購買時只要認清產品包裝上的這個非凡號碼,就可以保證產品的發射功率在國家規定的范圍之內。而對于廠商的性能延伸技術,該工程師表示,“類似MIMO這樣的技術,都是在不增大功率的情況下,通過增加信道空間利用率的技術提高無線傳輸性能。不管使用什么技術,都必須在國家規定的頻段和發射功率范圍內。”
針對發射功率這個問題,在記者采訪的幾家廠商中,D-Link、Netgear、TP-LINK等公司的幾位經理都表示,雖然設備型號核準會占用一大筆費用,但卻是完全必要的。在降低無線網絡輻射的問題上,設備廠商能夠做的只有從技術層面確保產品相應指標在符合國家標準的范圍內。此外,無線設備發射功率在2.4GHz頻段上符合標準,也涉及到產品兼容性的問題。
那么,是否限定發射功率就能保證輻射不對人體造成傷害呢?該工程師解釋說,“電磁輻射會使人的體液溫度升高(注:體液為電介質溶液,在電場作用下產生傳導電流,形成不同程度的閉合回路,從而產生局部感應熱流導致發熱。),對人體有一定的影響。不過,WLAN產品屬于微功率設備,和小靈通、藍牙耳機的發射功率一樣,都是100mW,遠小于手機的最大發射功率(2W)。所以從理論上看,WLAN設備產生的輻射熱效應不明顯,不會造成嚴重的后果。當然,也不能忽視這個電磁環境的存在,所以在對于使用WLAN產品的用戶,還是應該采用一些正確的方法(見貼士Ⅱ)。”可見,在WLAN的實際應用中,只要在選購產品時保證符合國家標準,在使用時多加注重,就不會對身體健康造成威脅。
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貼士一
無線電治理局規定
自1999年6月1日起,凡在中國境內生產(以外銷為目的除外)的無線電發射設備,各生產廠商須持有信息產業部無線電治理局(以下簡稱無線電治理局)核發的“無線電發射設備型號核準證”;設備標牌上須標明無線電發射設備型號核準代碼。否則,將按照《無線電治理處罰規定》予以處罰。
貼士二
無線產品使用提示
· 購買帶有CMII ID號碼的合格產品;
· 盡量與無線設備保持距離(無線產品的特性是隨著距離的增加快速衰減);
· 待信號接通穩定后再使用(無線產品在尋找信號的時候發射功率達到最大);
· 持續使用時間不宜過長;
· 不使用無線網絡的時候,應當將相應設備關閉,并切斷電源;
· 給自己泡一杯綠茶,經常飲用可以幫助身體抵御輻射。
編看編想
期待綠色、科技、人性的WLAN
馬上要到2007年了,Wi-Fi聯盟即將開始對基于802.11n標準草案的產品實施認證計劃。可以預見,伴隨這一計劃的施行,無線局域網的發展將在802.11n正式通過前沖上又一個發展高潮。在WLAN產品一天天深入到我們的生活之后,購買、安裝無線路由器和無線網卡已變得像安裝軟件那么簡單了。這得益于網絡廠商的積極推動,使得看似神秘的無線技術變成了傻瓜級應用。但是對于構成無線網絡市場環境的廠商、經銷商和廣大用戶,還是更為清醒地熟悉到WLAN的未來發展和存在的問題。需要強調的是,用戶對于無線網絡的接受程度尚需進一步加深,在熟悉無線網絡的過程中還應了解一定的技術知識,至少要了解能鑒別無線產品好壞的“密碼”。而作為廠商和銷售商,也應該及時和清楚地給用戶“解密”,在降低使用門檻的同時,還要不斷降低技術門檻才是。
11月16日,北京奧運會無線電治理工作專題會在北京召開。會議確定了繼續開展電磁環境清理整頓工作,加強監測等內容。這反映出對無線網絡安全的重視。有消息稱,2008年北京奧運會將是奧運會史上首次使用無線局域網的一屆。本屆奧運會以“綠色、科技、人文”為理念,我們希望在奧運會上的無線局域網也能成為綠色、科技、人性的WLAN,提供電磁輻射小、穩定安全、讓用戶明白使用的無線網絡服務。
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