Klasické kabelové sítě
Po krátkém úvodu se na ně podívejme podrobněji, i když slovo klasické je zřejmě přesně neodráží. Ve skutečnosti jde o domácí sítě realizované pomocí kabelů s kovovými izolovanými vodiči, ze kterých je možné vytvořit různé typy sítí s různou strukturou, používající také různé přenosové technologie a protokoly.
Jak již bylo řečeno, využívá se kabelů na bázi stíněných kroucených párů, označovaných jako UTP (Unshielded Twisted Pair). Ke komunikaci se používá technologie Ethernet a přenosový protokol TCP/IP, stejně jako pro globální síť internet.
Nejjednodušším způsobem, jak sestavit takovou domácí síť, je zakoupit příslušné komponenty, tj. rozbočovač, směrovač nebo kombinované zařízení, modem odpovídající typu připojení, pokud není součástí balíčku zakoupeného od poskytovatele spolu s připojením k internetu, a příslušné síťové kabely s konektory RJ-45, které jsou na trhu k dispozici v různých délkách od 0,5 do 15 m (ceny se pohybují v desítkách až stovkách korun), a vše následně pospojovat. To je možné v rámci jedné místnosti, nikoli však v rámci většího bytu nebo dokonce domu. Volně položené kabely kromě toho, že nepůsobí příliš esteticky, vytvářejí překážky v chůzi, brání v zavírání dveří, snadno se poškodí (například při úklidu) a bývají tak zdrojem častých poruch, které se obtížně zjišťují a odstraňují. Pro rozsáhlejší domácí síť v bytě nebo v rodinném domku proto doporučujeme instalovat jednoduchou strukturovanou kabeláž. Ta spočívá v použití datového rozvaděče, což je v podstatě centrum, v němž se sbíhají všechny propojovací kabely sítě nebo její určité části. Každý kabel je pak vyveden na samostatnou zásuvku takzvaného přepojovacího panelu a následně se jednotlivé zásuvky, a tudíž i zařízení připojená k druhému konci příslušného kabelu, propojí s některým z rozhraní aktivních prvků. Hlavní výhodou takového řešení je možnost jednoduché a pružné tvorby a změn struktury sítě.
Přidáme-li např. další počítač nebo změníme-li jeho umístění, můžeme změnit strukturu sítě pouhým přemístěním přepojovacích kablíků bez nutnosti zásahu do vlastní kabelové infrastruktury.
Kabely, vedené obvykle v lištách, pod podlahou nebo ještě lépe přímo ve stěnách (nová výstavba či rekonstrukce), jsou zakončeny zásuvkami, které mohou být rozmístěny kdekoli v bytě nebo v domě. Počítače a další zařízení se do těchto zásuvek připojují pomocí propojovacích kabelů (neustále jde o zmiňované UTP kabely s konektory RJ-45). Zásuvek může být po objektu rozmístěn libovolný počet, nepoužívané dokonce nemusí být zapojeny vůbec a lze je připojit v datovém rozvaděči až v případě potřeby.
Na trhu je k dispozici celá řada již hotových a dokonce i velmi hezky vypadajících malých datových rozvaděčů, které stačí jen připevnit na zeď. V nabídce je rovněž nepřeberné množství montážních prvků pro domovní rozvody datových sítí či společné rozvody, počínaje jednoduchými kabelovými lištami přes samostatné zásuvky v různých barvách a provedeních včetně imitací dřeva až po ozdobné lišty nebo okenní parapety s integrovanými elektrickými, datovými, telefonními a televizními zásuvkami. V případě stavby nebo rekonstrukce např. rodinného domku může být tak do celkového projektu velmi esteticky zakomponována i domácí datová síť, kterou následně rozeznáte od elektrické sítě jen podle odlišné zásuvky.
Pokud byste si vše instalovali sami, pamatujte, že je nutné dodržovat pravidla pro ukládání a používání kabelů. Kromě obvyklých zásad, jakými jsou například neukládat kabely poblíž tepelných zdrojů či zdrojů silných elektromagnetických rušení, je třeba také dodržovat zákaz jejich mechanického poškozování a poloměr jejich ohybu. Ten by měl činit několik centimetrů. V žádném případě se UTP kabely nesmějí ohýbat v pravém úhlu, protože dojde k narušení jejich vnitřní struktury a k prudkému zhoršení přenosových vlastností, které může vést až k zastavení provozu na síti. Je proto nanejvýš vhodné svěřit rozsáhlejší instalaci odborné firmě, která kabeláž nejenom postaví, ale i proměří a otestuje. Při stavbě rodinného domku by rozvod datové, ale také třeba telefonní sítě, popř. plné strukturované kabeláže měl být součástí projektové dokumentace. Nelze-li z určitých důvodů zavést do některých míst datové kabely, je zde obvykle možné vybudovat bezdrátovou síť.
Bezdrátové sítě
Bezdrátové sítě získávaly v průběhu posledních let značnou oblibu. Jejich instalace je jednoduchá (poznámka redakce: ne vždy a hlavně – jak pro koho), nabízejí vysokou mobilitu připojených zařízení, lze je instalovat i v místech, kde kabelové sítě ať už z důvodů technických, architektonických nebo dokonce uměleckých použít nelze. Avšak jako všechno mají i bezdrátové sítě svá omezení a nedostatky. Ty vyplývají zejména z použitého přenosového prostředí, jímž jsou rádiové (elektromagnetické) vlny. Jejich intenzita se vzdáleností (dokonce s druhou mocninou vzdálenosti) klesá a jakýkoli předmět v jejich cestě představuje překážku, která je více či méně zeslabuje. Reálný dosah přístupového bodu ve volném prostoru a při přímé viditelnosti je, ať si výrobci píší, co píší, zhruba 200 m. Použitím výkonnější antény jej lze poněkud zvýšit. Avšak propojení dvou přístupových bodů pomocí speciálních směrových antén může za ideálních podmínek (přímá viditelnost, bez deště nebo mlhy) a v závislosti na použitém zařízení umožnit překlenout vzdálenost do dvou kilometrů.
Bezdrátová síť Wi-FiNázev je moderním populárním jménem pro technologii, resp. technologie standardizované jako IEEE 802.11, ke kterým se dle povahy věci přidávají písmenka „a“, „b“ či „g“. Konkrétně je název Wi-Fi zkratka slova Wireless Fidelity, který má navodit ducha starého dobrého Hi-Fi, tedy High Fidelity, známého z audia. V praxi jde o bezdrátové sítě pracující v obecně nelicencovaném a nezpoplatněném pásmu na frekvenci 2,4 GHz, někdy se v Evropě využívá i poněkud problematické pásmo 5 GHz. Základem Wi-Fi byla snaha standardizačního institutu IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) vytvořit bezdrátovou variantu ke klasické lokální síti LAN. V roce 1990 se tudíž začalo pracovat na tzv. WLAN, tedy Wireless LAN (tento název se také dnes mezi odborníky používá místo Wi-Fi, resp. jako obecné označení všech bezdrátových lokálních sítí). Wi-Fi pracuje s maximální teoretickou rychlostí 11, resp. až 54 Mb/s, která je v praxi podstatně nižší – v prvním případě třeba i 5,5, 2, nebo dokonce 1 Mb/s. Pro Wi-Fi zařízení vybavené běžnou anténou (u notebooku je například natažena v rámečku displeje) se pro volné prostranství uvádí dosah maximálně 300 metrů, v budovách pak až 100 m, ovšem záleží na druhu konstrukce budovy a také kvalitě antény. Je však možné – s pomocí externích směrových a mimo objekt umístěných antén – poslat signál třeba i na dva či deset kilometrů a také se to i u nás běžně děje. Jediným omezením je v tomto případě přímá viditelnost. Obrovskou výhodou Wi-Fi (např. oproti Bluetooth) je existence tzv. Wi-Fi Aliance, která certifikuje výrobky, a tak vlastně hlídá kvalitu a kompatibilitu produktů. Uživatelé tak nemusí mít obavy a stačí se jen orientovat na logo Wi-Fi. |
Nepoměrně horší situace nastává uvnitř budov. Výrobci v tomto případě obvykle uvádějí dosah okolo 50 m, skutečnost však závisí na mnoha faktorech. Jakákoli zeď způsobuje útlum signálu – čím je tlustší, tím je zeslabení větší. Železobeton v panelových domech dokáže dokonale odstínit třeba i dva sousedící pokoje. Z fyziky víme, že rádiové vlny se šíří přímočaře, takže kvalitní betonový strop s železnými překlady jim může zcela zabránit dosáhnout z prvního patra rodinného domku do přízemí a naopak. Z druhé strany se elektromagnetické vlny lámou a odrážejí od předmětů, takže se signálem se můžeme občas setkat v místech, kde bychom ho už nebo nikdy nečekali.
Dalším faktorem, který je třeba respektovat při úvahách o instalaci bezdrátové sítě, jsou otázky bezpečnosti. K bezdrátové síti, pokud není zabezpečena, se může připojit kdokoli, kdo je vybaven počítačem s bezdrátovou síťovou kartou nebo třeba i odpovídajícím kapesní počítačem, a dnes dokonce i moderním mobilním telefonem. Může tak v lepším případě využívat služeb bezplatně, v horším případě, není-li v síti nastavena dobrá bezpečnostní politika, se může poměrně jednoduše dostat i k citlivým osobním datům. Nezabezpečená bezdrátová síť představuje otevřené dveře do místní domácí sítě a může pro ni znamenat vážné nebezpečí.
Poslední a nijak zanedbatelnou skutečností je, že i k bezdrátovému přístupovému bodu je obvykle třeba přivést data kabelem z rozbočovače nebo datového rozvaděče a že každý přístupový bod je aktivní prvek, a tudíž většinou potřebuje napájení z elektrické sítě. Před nákupem zařízení je proto nanejvýš vhodné nejdříve vyzkoušet umístění přístupového bodu, nebo spíše přístupových bodů, jde-li o patrovou nebo rozsáhlou budovu či požadujeme-li přístup k síti třeba i u bazénu na zahradě.
Bezdrátová síť BluetoothBluetooth (modrý zub) byl původně vyvíjen s cílem umožnit komunikaci mezi mobilními a periferními zařízeními a osobními či přenosnými počítači. I v současné době jsou sítí Bluetooth vybavovány zejména mobilní telefony, kapesní a přenosné počítače a další přenosná zařízení, např. tiskárny. Komunikace v této síti probíhá prostřednictvím elektromagnetických rádiových vln a využívá se obecně volně dostupné frekvenci 2,4 GHz. Dosah se pohybuje od jednoho do nejvýše několika desítek metrů a vytvářené sítě jsou označovány jako personální (Personal Area Network – PAN). I když lze prostřednictvím Bluetooth vytvořit kancelářskou síť či malou místní síť, je určena spíše pro připojení periferií k počítačům, a proto se jí nebudeme dále zabývat. Navíc nepracuje nijak rychle – řádově megabit za sekundu.
|
Sítě pomocí elektrických rozvodů
Obvykle se označují jako PLC. Jde o zkratku z anglického slovního spojení Power Line Communication, tedy komunikace po elektrické rozvodné síti. Vychází se ze skutečnosti, že taktéž jde kovové kabely a mělo by tudíž být možné jejich prostřednictvím přenášet i data. Potíž je zejména v tom, že tyto kabely jsou určeny pro rozvod elektřiny, jejíž přenos se řídí zcela jinými fyzikálními pravidly než přenos dat. Nicméně po létech výzkumů a vývoje se podařilo navrhnout a vypracovat technologie, které umožňují přenášet data po elektrické rozvodné síti až rychlostmi 14 Mb/s, což je pro domácí síť rychlost mnohokrát převyšující rychlost vlastního připojení k internetu. Maximální uváděný dosah je 250 m, nicméně výrobce upozorňuje, že v závislosti na stavu a kvalitě instalace může několikrát klesnout. Jsou tu i další omezení, která donedávna bránila (a částečně ještě brání) jeho masovému rozšíření, nicméně i v České republice v poslední době počet takto realizovaných sítí roste. Je třeba si uvědomit, že každá zásuvka, šroubek či spojka, ohyb nebo zlom na kabelu zeslabují přenášený signál a snižují rozsah sítě a přenosovou rychlost.
Rozsah je omezen pouze na vnitřní část budovy za elektroměrem, elektroměr sám pro datový signál představuje ve většině případů nepřekonatelnou překážku. Tím je dáno i to, že internet je třeba přivést z vnějšku jinou cestou. Existují sice zařízení umožňující přenos dat přes elektroměr, avšak zatím jsme se u velkých poskytovatelů nesetkali s nabídkou podobného způsobu distribuce internetu. O internetu ze zásuvky si můžete přečíst v článcích Internet z elektrické zásuvky poteče i v ČR. Rychlost až 200 Mb/s a Radioamatéři chtějí pohřbít internet ze zásuvek.
Dalšími faktory, které snižují dosah a spolehlivost PLC sítí, je rušení, které se v elektrické síti vždy vyskytuje. V neposlední řadě zde hraje roli i skutečnost, že PLC adaptér je nutné připojit přímo do zásuvky, nikoli třeba do prodlužovacího kabelu, takže na každý připojený počítač je třeba vyhradit jednu elektrickou zásuvku pro domácí síť.
Vlastní instalace PLC sítě je poměrně jednoduchá. Do elektrické zásuvky se zasune síťový adaptér vybavený konektorem RJ-45, který se propojovacím kabelem připojí k síťové kartě počítače. Z přiloženého CD se spustí konfigurační program, kterým se příslušný adaptér a další adaptéry v síti konfigurují. Adaptéry připojené k elektrické síti se pak z hlediska počítačů chovají stejně jako obvyklá kabelová síť.
V prvním díle našeho seriálu, který naleznete zde, jsme se zamýšleli nad tím, co nám může přinést domácí síť. Ve druhém díle jste si mohli přečíst, z čeho je domácí síť složena a čím se jednotlivé komponenty propojují.
Více článků o bydlení s digitální technikou najdete v aktuálním čísle časopisu Digitální byt.
