Безкоштовні дзвінки. Хто від них відмовився? Це принадний голос, який залучив мільйони людей до послуг Voice over Internet Protocol (VoIP) (переголосування через Інтернет). Ця технологія вже багато років є надбанням цифрових чарівників. Ви можете здійснювати міжміські та міжнародні дзвінки безкоштовно. Але є одна проблема. Вона серйозна. Ви прив’язані до свого робочого місця. Або до ноутбука. Якщо ви хочете поговорити, ви повинні сидіти на місці.
Ця прив’язка зникла.
З новим телефоном WiFi ви можете відійти від екрану. Вони використовують ту ж бездротову магію, як і ноутбуки для перегляду веб-сторінок, роблячи VoIP по-справжньому портативним. Перехід від настільних комп’ютерів до мобільних пристроїв змінює уявлення про комунікації. Погляньмо, як це працює на практиці. Щоб зрозуміти нове, треба побачити старе.
Зміст
Старий метод: комутація каналів
Більшість із нас інстинктивно ставляться до стаціонарних телефонів. Берете трубку. Ви чуєте гудок. Набір номерів. Розмова. Підвішування трубки. Здається простим. Але за лаштунками це незграбний та неефективний пристрій.
Звук передається через загальнодоступну телефонну мережу (PSTN). Ваш місцевий оператор проведе вас через лабіринт фізичних комутаторів, доки ви не зможете підключитися до лінії іншого абонента. Це називається комутацією каналів.
Уявіть, що ви бронюєте під’їзну доріжку для своєї машини. Весь ланцюг залишається відкритим під час розмови. Навіть якщо тихо. Навіть якщо каже лише одна людина. Лінія монополізується. Який марнотратний підхід.
Новий метод: комутація пакетів
VoIP перевертає сценарій. Використовується комутація пакетів.
Замість того, щоб займати виділений ланцюг, звук розбивається на дрібніші частини. Пакети даних. Ці пакети подорожують Інтернетом і ділять шлях з усіма іншими пакетами. Смуга пропускання використовується лише під час передачі даних. Коли дзвінок закінчується, лінія звільняється.
Коли ви використовуєте аналоговий телефонний адаптер (ATA) для дзвінка другові, який використовує той самий сервіс, відбувається таке:
- Сигнал: Ви берете слухавку. ATA надсилає сигнали. Ви чуєте гудок. Це означає, що телефон підключено до Інтернету, а не до мідного проводу.
- Перетворення: Ви набираєте номер. ATA перетворює натискання кнопок на цифрові дані.
- Процесор: Ваш комп’ютер надсилає цю інформацію в Call Processor (обробник викликів) вашого провайдера VoIP.
- Маршрутизація: Процесор перетворює номер телефону на IP-адресу. Спеціальна програма під назвою SoftSwitch з’єднує ваш ATA з ATA вашого друга. Вона змушує телефон друга задзвонити.
- З’єднання: Друг бере трубку. Сесія відкрита. Обидві системи тепер чекають на пакети даних.
- Голос: Ваш голос перетворюється на двійкові дані. Інтернет розпізнає їх як електронний лист або веб-сторінку.
- Обмін: Пакети даних приходять та йдуть. ATA перетворює їх на звуки, які люди можуть чути.
- Завершення: Підвішування трубки. Ланцюг замикається. Softswitch завершує сесію.
Ефективно. Швидко. Ви не повинні платити за дзвінки іншим користувачам Skype за допомогою безкоштовних сервісів, таких як Skype.
Бездротовий зв’язок
То чому ж залишатися за комп’ютером?
Мережі 802.11 (WiFi) дозволяють перенести підключення VoIP з робочого столу. Телефони WiFi мають антени. Вони використовують радіохвилі для передачі даних на базові станції та бездротові маршрутизатори. Потім маршрутизатор передає дані до Інтернету.
Ви можете ходити по дому. Ви також можете переміщати телефон із кухні до спальні. З’єднання залишається незмінним.
Бездротові vs. WiFi телефони
Не всі бездротові телефони однакові. Деякі послуги VoIP пропонують бездротову гарнітуру, яка зв’язується з точкою доступу, підключеною до USB-порту комп’ютера.
Вони дуже корисні. Але це не справжні WiFi-телефони. Вони не підключаються до домашньої бездротової мережі. Це просто бездротові версії старої настільної конфігурації. Вони мають обмежений радіус дії. Ви не можете піти з дому.
Телефон WiFi
Справжні телефони WiFi підключаються безпосередньо до бездротового маршрутизатора. Вони працюють на тій самій частоті, що й ноутбук чи смартфон. Це означає, що вони не залежать від одного комп’ютера. Вони є частиною ширшої бездротової екосистеми.
Ця відмінність важлива. Воно визначає, де можна приймати дзвінки. Це змінює всю корисність пристрою. У наступному розділі ми детальніше розглянемо обладнання та реальну продуктивність.
Внутрішній пристрій обладнання
Під час розбирання Wi-Fi телефону ви виявите знайому схему. Внутрішня архітектура віддзеркалює конструкцію звичайного стільникового телефону аж до друкованої плати (PCB). Ця плата діє як центральна нервова система та поєднує основні компоненти, що забезпечують передачу голосу.
На кожному мобільному пристрої є такі ж стандартні деталі:
- Процесор (CPU)
- Літій-іонний акумулятор
- РК-екран
- Динамік та мікрофон
- Цифрова клавіатура та функціональні клавіші
- Пам’ять для зберігання даних
- Антена
Механіка практично така сама, як і в стільниковому устаткуванні. Обидва пристрої використовують радіохвилі для передачі та прийому даних. Різниця полягає виключно у частотах, що використовуються. Стільникові телефони зазвичай працюють у діапазонах від 824 МГц до 894 МГц. Wi-Fi телефони не підкоряються цим правилам.
Якщо телефон підтримує стандарти 802.11b або 802.11g, він передає дані на частоті 2,4 ГГц. Пристрої, що відповідають стандарту 802.11a, працюють на частотах 5 ГГц. Ця зміна частоти дозволяє пристроям підключатися до локальних мереж Wi-Fi замість вишок стільникового зв’язку.
Від набору номера до пакетів даних
Враження від використання оманливе просто. Підніміть слухавку, наберіть номер та говоріть. Це нічим не відрізняється від використання звичайного мобільного телефону. Однак магія відбувається у фонових процесах.
Якщо ви хочете зателефонувати іншому користувачеві VoIP, ви можете ввести спеціальну VoIP-адресу замість звичайного номера телефону, залежно від налаштувань вашого провайдера. Телефон перетворює введені дані в пакети інформації.
Ці пакети даних передаються по радіохвилях на бездротовий локальний приймач. Звідти дані передаються через Інтернет на процесор дзвінків, як і за будь-якого іншого дзвінка VoIP. Ваш голос розбивається на цифрові фрагменти, відправляється по мережі та відтворюється на іншому кінці.
Точний спосіб обробки цих пакетів різними провайдерами може незначно відрізнятися, але основний процес залишається тим самим. Ваш голос стає даними. Подорож даних. Голос відновлюється. Це безшовна цифрова трансляція, яка використовує ті ж самі принципи роботи обладнання, які забезпечують мобільний зв’язок уже кілька десятиліть.
Більшість ранніх Wi-Fi-телефонів були прив’язані до конкретної екосистеми. Якщо ви купуєте пристрій Netgear для Skype або UTStarcom для Vonage, ця прив’язка є абсолютною. Як телефон оператора зв’язку вимагає стільникового підключення, ці пристрої потребують активного облікового запису у конкретного провайдера VoIP. Хоча налаштування може виконуватися самостійно або керуватися провайдером послуг, обладнання та послуги тісно пов’язані.
Відкриті стандарти: як SIP змінює правила гри
Компанії, такі як ZyXEL та Linksys, пропонують безліч різних пристроїв. Ці пристрої не звертають уваги на бренд. Їх цікавить протокол. Вони використовують SIP (Session Initiation Protocol – Протокол ініціації сеансу).
SIP – це відкритий протокол. Він не належить будь-якій одній компанії. Ця відмінність важлива, оскільки вона забезпечує сумісність. Після налаштування вашого SIP-телефону вам не потрібні спеціальні програми. Просто введіть SIP-адресу одержувача та натисніть кнопку надсилання.
Чому це важливо? SIP є стандартом для обробки голосових даних VoIP. Провайдери послуг, які використовують закриті мережі, часто використовують SIP «під капотом». Він також може обробляти миттєвий обмін повідомленнями та відеоконференцзв’язок поряд з аудіо.
«Зрештою SIP може забезпечити сумісність засобів зв’язку; комп’ютери, телефони, КПК та інші пристрої зв’язку можуть використовувати ту саму адресну книгу та взаємодіяти один з одним».
Бачення полягає у створенні єдиної адресної книги. Настільні комп’ютери, мобільні пристрої та планшети розмовляють однією мовою. Немає необхідності використовувати окрему програму для кожного контакту.
Дворежимний гібрид: найкраще з обох світів
Не кожен хоче вибирати між WiFi та стільниковим телефоном. Виберіть дворежимний гібрид. Ці телефони підтримують частоти WiFi та стільникового зв’язку. Вони автоматично перемикають мережу.
Якщо ви знаходитесь в зоні дії надійної мережі WiFi, телефон буде використовувати цю мережу. Таким чином, ви можете заощадити час на стільниковому зв’язку та скористатися дешевим або безкоштовним інтернет-підключенням. Коли ви виходите із зони дії, телефон переключається на мережу. Поки у вас є покриття вашого мобільного оператора, перехід буде безшовним, і питань про «мертві зони» не виникне.
Перевірка реальністю: чи практичний VoIP через WiFi?
Його потенціал величезний, але корисність нині обмежена. Якщо у вас є мобільний телефон і лінія DSL, чи дійсно вам потрібно третій пристрій? Мабуть, ні. Те саме стосується людей, що живуть в районах з невеликою кількістю точок доступу WiFi. Якщо ваш друг не має такого ж сервісу VoIP, дзвінок йому може коштувати дорожче, ніж традиційний стаціонарний телефон.
Але ринок зростає. Продажі WiFi-телефонів зросли на 76% у 2005 році. Аналітики прогнозують, що у 2006 році вони подвоїться. Інфраструктура наздоганяє обладнання.
Сценарії використання в комерційних та навчальних закладах
В даний час ця технологія найбільш ефективна в контрольованому середовищі. Багато компаній запровадили корпоративні послуги WiFi та VoIP. Для співробітників WiFi телефони замінюють громіздкі настільні телефони. Вони мобільні, гнучкі та інтегровані у внутрішню мережу компанії.
Те саме стосується і університетських кампусів. Студенти, які живуть у гуртожитках із великим покриттям Wi-Fi, можуть здійснювати телефонні дзвінки за невелику плату або безкоштовно. Це нішевий сценарій використання, але є корисним для провайдерів послуг.
Особливості раннього впровадження
Зрештою, ця технологія досі дуже молода. Користувачі повідомляли про дратівливі помилки. Деякі телефони перезавантажуються кожного разу, коли ви переміщуєтеся до нової мережі або адміністратор налаштовує параметри маршрутизатора. Для входу в captive-портал (який часто зустрічається в кафе та готелях) також може знадобитися веб-браузер. Якщо у вашому телефоні немає вбудованого браузера, він не допоможе вам у таких місцях.
Пропускна спроможність також є бар’єром. Сам по собі VoIP споживає не так багато пропускної здатності. Проте публічні мережі перевантажені. Відеострімінг, завантаження та інший трафік можуть блокувати сигнал. Результат? Якість звуку погіршується або стає поганою.
Мережеві адміністратори можуть вирішити цю проблему, використовуючи налаштування якості обслуговування (QoS). QoS пріоритизує голосовий трафік та обробляє його як окремий високошвидкісний сигнал. За наявності правильного обладнання та конфігурації можна зберігати чіткість голосових дзвінків навіть у перевантажених мережах.
Питання, пов’язані з екстреними службами (911)
Існує критична прогалина в цій технології: екстрені служби. VoIP може не підтримувати екстрені дзвінки. Відстеження розташування не працює в США, хоча деякі постачальники послуг дозволяють це робити. Відправники можуть отримати адресу, вказану у файлі, але ця адреса не буде корисною під час ваших подорожей.
Дзвінки через WiFi додають складності. В даний час диспетчери не можуть визначити точне місце розташування бездротової мережі. Це не просто незручність. Це питання безпеки. Доки провайдери послуг не вирішать проблеми з відстеженням розташування безпроводового VoIP, екстрені виклики не будуть надійними.
Устаткування постійно вдосконалюється. Наша мережа розширюється. Але доки пробіл в екстрених службах не буде усунений, дзвінки по WiFi залишаться швидше новинкою, ніж необхідністю для більшості людей. Ринок зростає, але довіра ще не сформована. Ми можемо побачити більше впровадження в офісах та кампусах, перш ніж побачимо його на вулицях.
Устаткування, що забезпечує підключення
Програмне забезпечення – лише половина історії. Голос за протоколом IP (VoIP) не може працювати без фізичного обладнання передачі сигналу. На початок 2006 року ринок був насичений спеціалізованим обладнанням. Мова вже не йде просто про програмні рішення. Це справжнє апаратне забезпечення.
Виробники чіпів, такі як Broadcom, почали додавати можливості відеозв’язку до Wi-Fi-телефонів. Ціль? Вийти за рамки простого голосового зв’язку. Користувачі бажають бачити, з ким вони розмовляють.
Рітейлери швидко відреагували. Linksys випустила свій бездротовий IP-телефон Wireless-G. Підключення безпосередньо до маршрутизатора. За ним пішла Netgear зі спеціалізованим пристроєм для Skype. Це не прототипи. Це готові продукти, призначені для негайного використання за принципом «підключи та працюй».
Зростання попиту на спеціалізоване обладнання
Навіщо купувати окремий телефон, якщо у вас комп’ютер? Зручність.
Традиційні VoIP вимагає, щоб ви сиділи за столом. Дивились на екран. Тримали гарнітуру.
Спеціалізовані пристрої змінюють динаміку використання. Ви можете ходити по дому. Залишатися онлайн. Використовувати звичний телефонний досвід замість миші та клавіатури.
Nokia також приєдналася до гонки з моделлю 6136. Це більше ніж просто Wi-Fi-телефон. Це гібридний пристрій. Його можна використовувати як мобільний телефон, так і як Wi-Fi-телефон. Можна перемикатися між мережами, залежно від сили сигналу.
Philips поєднала зусилля з Microsoft. Вони розробили бездротовий телефон для Windows Live Messenger. Це спрямовано на соціальний бік дзвінків. Спілкуйтеся з друзями на платформах миттєвого обміну повідомленнями, не відкриваючи програми на комп’ютері.
Конвергенція та вартість
Тенденція очевидна. Конвергенція.
Мережі Wi-Fi та стільникового зв’язку починають перетинатися. UTStarcom пропонує телефони F1000 та F1000G. Ці пристрої підтримують кілька мереж. Це дозволяє користувачам здійснювати недорогі VoIP-дзвінки поблизу бездротових точок доступу. В дорозі вони використовують стандартний стільниковий зв’язок.
Ринкові дані також це підтверджують. За даними Infonetics Research, ринок Wi-Fi-телефонів зріс на 76% у 2005 році, досягнувши вартості 102,5 мільйона доларів. Аналітики прогнозують, що у 2006 році цей показник подвоїться.
Споживачам подобаються безкоштовні дзвінки. Принаймні, дзвінки стануть дешевшими. Newsweek зазначає, що технології зробили безкоштовні дзвінки «досить» простими.
Але було й підводне каміння. FCC вже розглядає питання про виклики 911 через VoIP. Ранні бездротові телефони страждали від надійності. Wi-Fi телефони часто мають короткий час автономної роботи. Слабкий сигнал знижує якість дзвінка.
Куди далі?
Інфраструктура знаходиться у стадії будівництва. Маршрутизатори стали швидшими. Стандарти Wi-Fi покращуються.
Устаткування дешевшає. Постачальники чіпів, такі як Philips та Broadcom, знизили вартість компонентів.
Однак досвід користувача все ще фрагментований. Вам потрібен відповідний телефон. Відповідний маршрутизатор. Відповідний тарифний план.
У майбутньому ми перейдемо до безшовної інтеграції. Один пристрій. Один номер. Голос, відео та дані передаються по будь-якій доступній мережі, і користувач навіть не помічає перемикання.
Деталі вже є. Чіпи готові. Телефони з’явилися на полицях.
Тепер починається найскладніша частина. Змусити це справді працювати.
