Я++: Человек, город, сети

Этот процесс особенно наглядно выразился в эволюции искусственного сердца и других органов. Громоздкие прикроватные машины, приковывавшие пользователей к неходячей архитектуре в стационарах, со временем перекочевали в ранцы и ременные сумки и, наконец, уменьшились настолько, что в некоторых случаях их даже можно имплантировать. Шаг за шагом тела когда-то обездвиженных проводами и трубками пациентов получили свободу.

Недостающее звено

До недавнего времени нам недоставало очень важного звена. Взаимосвязи между сетевыми уровнями – от мирового масштаба до стены дома – работали достаточно хорошо. Но оставался пробел: как только мы начинали передвигаться, наши тела временно теряли подключение.

Устройства промежуточного хранения – бутылки для воды, аккумуляторы и ночные горшки – способны увеличить расстояние, на которое человек может удаляться от стационарной точки соединения. (Ограничением здесь служат емкость и срок годности.) То же самое делают гибкие шланги и провода. Поливая сад из шланга, вы передвигаетесь, оставаясь подключенным к источнику воды, а провод поддерживает подключение к электросети, когда вы пылесосите пол. Глубоководные ныряльщики в куда большей мере зависят от воздушных шлангов. Но когда вы идете по улице, едете на машине или управляете самолетом, оставаться привязанным к источнику невозможно. Да и спутники к наземным станциям приема проводами не подсоединишь. В таких случаях мы вынуждены полагаться на беспроводные соединения.

Возможность непрерывной беспроводной связи впервые стала обсуждаться в середине XIX века, когда Джеймс Максвелл выдвинул гипотезу о существовании способных обеспечить ее электромагнитных возмущений¹⁰. К 1888 году Генрих Герц экспериментально доказал, что искры вызывают радиоволны, а уже в начале 1890-х Уильям Крукс в ставшем классикой футурологии эссе размышлял о мире беспроводных связей¹¹. На рубеже веков, благодаря изысканиям Гульельмо Маркони и других, телеграф наконец стал беспроводным телеграфом. В скором времени корабли в открытом море могли поддерживать беспрерывную телеграфную связь с береговыми станциями, а к 1920-м годам в полицейских машинах и такси появились первые примитивные радиоустройства с возможностью передачи голоса.

В середине 1940-х в лабораториях фирмы Bell была разработана концепция рассредоточения на большой территории множества маломощных передатчиков, которые передают сессии связи друг другу, обеспечивая бесперебойную мобильную связь многочисленным пользователям. Так зародилась сотовая телефония, однако коммерческие сотовые сети заработали лишь к концу 70-х. С тех пор мобильная связь стремительно развивается; в 1990 году по всему миру насчитывалось порядка одиннадцати миллионов пользователей; с 1995 года количество новых владельцев мобильных телефонов стало превышать количество новых абонентов стационарных телефонных сетей, а к началу 2000-х число пользователей приближалось к миллиарду¹².

Первые сотовые системы использовали аналоговые сигналы и применялись в основном для передачи голоса. К началу 2000-х они перешли на цифровые стандарты, все больше смещая акцент от беспрерывного голосового соединения между двумя людьми к пакетной передаче данных от чипа к чипу. Так возник интерес к широкополосным беспроводным системам, способным передавать данные не килобитами в секунду, а мегабитами или даже сотнями мегабитов, что требуется, например, для передачи изображения и звука высокого качества¹³. В итоге различия между беспроводными системами передачи голоса и данных начали пусть понемногу и с трудом, но стираться¹⁴. Мы вступили в мир мобильных сетей GSM и 3G, а также протоколов локальной передачи данных IEEE 802.11a и 802.11b¹⁵ (Wi-Fi). Серийные и USB-кабели, которыми подключались периферийные компьютерные устройства, уступили место технологиям Bluetooth¹⁶ и UWB¹⁷. В исследовательских лабораториях рассматривались все новые и новые альтернативы. Вместо единой беспроводной системы образовалось несколько конкурирующих и конфликтующих стандартов, но бесперебойная, глобальная и беспроводная связь казалась уже делом ближайшего будущего.

Логика беспроводного покрытия