Использование промежуточных беспроводных сетей передачи данных с учетом географического положения пользователя

Ахметшин, Д.А. Использование промежуточных беспроводных сетей передачи данных с учетом географического положения пользователя / Д.А. Ахметшин // Фундаментальные исследования. – 2014. – № 5 (часть 6) . – С. 1163-1166.

В большинстве современных развитых и развивающихся стран происходит уверенный рост применения и внедрения информационных технологий в производстве и повседневной жизни. С ростом количества компьютеров и областей их применения растет количество информации, которая обрабатывается и хранится на цифровых носителях. Однако в связи с ростом объема информации снижается эффективность их применения и ставится под сомнение целесообразность накопления информации посредством классических способов ее хранения, например, на бумаге. Гораздо эффективней (с точки зрения объемов и скорости передачи информации) использовать существующие системы передачи информации, базирующиеся на компьютерных сетях передачи данных. Наблюдаемый сегодня бум социальных связей, осуществляемых через глобальную сеть Интернет, позволяет сделать предположение о том, что значительная часть человеческого общения, его коммуникаций, перешла в виртуальную среду.

Цель исследования. С учетом роста количества активных пользователей сети Интернет и, соответственно, с ростом количества информации в ней, стало актуальным хранить информацию в системах так называемых облачных сервисов, когда вся бизнес-логика приложений и системы хранения данных находятся непосредственно на аппаратных мощностях компании-хостера, а не на клиентском оборудовании пользователя. В связи с тем, что данные сервисы получают все большее распространение, все большее количество информации конечных пользователей переходит на оборудование компаний-хостеров? и для того, чтобы пользователь смог получить к ней доступ, ему необходим неограниченный (зачастую) по трафику доступ в глобальную сеть Интернет. Это обусловлено тем, что с ростом систем хранения данных и мощностей ЭВМ информация стала храниться в более качественном и избыточном виде, что влечет за собой увеличение размеров конечных файлов [4, 5]. 

Данные, представленные выше, выявляют проблему получения значимой для пользователя информации посредством Интернет-соединения. Одним из главных практических затруднений является часто возникающая невозможность получения доступа к сети Интернет при высокой мобильности пользователя. Ответом на этот вызов стало создание, развитие и внедрение систем беспроводной передачи данных.

Рис. 1. График роста количества пользователей наиболее крупных социальных сетей (Согласно статистике Alexa Internet, Inc) [1]

Технологии беспроводных сетей включают в себя широкий диапазон решений, начиная от глобальных сетей передачи голоса и данных, позволяющих пользователю устанавливать беспроводные соединения на значительных расстояниях, и заканчивая технологиями инфракрасной передачи данных и радиосвязи, используемыми на небольших расстояниях. Технологии беспроводных сетей применяются в портативных и настольных компьютерах, карманных компьютерах, персональных цифровых помощниках (PDA), сотовых телефонах, компьютерах с перьевым вводом и пейджерах. Беспроводные технологии могут использоваться для самых различных целей. Например, мобильные пользователи могут использовать свои сотовые телефоны для доступа к электронной почте. Путешественники с портативными компьютерами могут подключаться к Интернету через базовые станции, установленные в аэропортах, на вокзалах и в других общественных местах. Использование беспроводных телекоммуникационных средств для решения широкого спектра задач позволяет повысить эффективность и увеличить производительность труда. Беспроводные сети передачи данных помогают решать многие задачи в самых разнообразных сферах нашего общества [1, 4].

На сегодняшний день существует много различных информационных систем беспроводного доступа в Интернет, начиная с самых простых, легко реализуемых, заканчивая системами, которые решают сложные информационно-технические задачи. Многие компании, занимающиеся бизнесом, основанном на плотности покупательского потока, стараются привлечь потребителей своими дополнительными услугами, и одна из самых на сегодняшний день распространенных услуг ‒ это возможность предоставления доступа к сети Интернет [2–3].

На рис. 2 представлен прогноз роста количества активных беспроводных точек доступа, согласно которому можно сделать вывод, что рост количества информации в компьютерных сетях приведет к соответствующему росту количества устройств аппаратного обеспечения. Тем временем в России планируется впервые в мире внедрить технологию четвертого поколения мобильной связи под названием LTE для доступа в сеть Интернет [3]. Это позволит преодолеть ограничения на доступ к важной для пользователя информации, налагаемые особенностями кабельных сетей. Ввиду того, что большую часть времени люди проводят вдали от стационарных ЭВМ, имеет смысл (и практическое значение для различных сфер деятельности человека) в реализации промежуточной беспроводной сети, своего рода посреднике между конечным пользователем и непосредственно сетью Интернет, которая будет действовать в территориально ограниченных зонах. Первоначально пользователь всегда будет подключаться именно к ней и посредством запроса в программе-браузере получит актуальную и важную информацию о данном регионе. В дальнейшем ему будет предложена возможность активации доступа в сеть Интернет. Это позволит предоставлять значимую (для данного региона) информацию конечному пользователю без увеличения нагрузки на оборудование и канал передачи данных провайдера и реализовать новые процессы в бизнес-сфере, образовании, медицине и т.п. В частности, в рамках развития проекта «Электронное правительство» и внедрения его в повседневную жизнь появляется возможность интеграции сервисов «Электронного правительства» во внутреннюю промежуточную сеть.

Рис. 2. Прогноз роста количества беспроводных точек доступа по регионам мира [1]

Рис. 3. Модель предлагаемой системы доступа в Интернет с сетью-посредником

Данная концепция, использованная при создании информационной системы, предполагает в процессе своей реализации следующую последовательность этапов.

Клиент приходит в место публичного доступа к сети Интернет с любой технической аппаратурой, поддерживающей технологию Wi-Fi (сотовые телефоны, ноутбуки, коммуникаторы, игровые приставки, мультимедийные проигрыватели (например Apple iPhone, Apple iPod Touch)).

Включая адаптер беспроводного сетевого оборудования Wi-Fi он приступает к поиску доступных беспроводных сетей.

При поиске беспроводной сети он обнаруживает точку доступа с незащищенным подключением.

Подключившись к этой сети, он изначально ограничен в доступе к сети Интернет. При введении любого адреса в программе-браузере его автоматически перенаправляют на web-страницу, размещенную на посреднической сети, где генерируется страница в зависимости от географического расположения устройства.

Web-страница содержит информацию, которую необходимо донести до конечного пользователя, право составления и изменения предоставляемой информации имеет только владелец беспроводного устройства.

На web-странице размещена кнопка, которая осуществляет разрешение доступа клиента в сеть Интернет.

Пользователь беспроводного сетевого подключения может получить доступ в Интернет только при нажатии кнопки активации доступа сети Интернет.

Сеть Интернет может быть доступна в течение определенного времени, а также с ограничением скорости доступа. Во время посещения всех страниц у пользователя автоматически генерируется в нижней части экрана информационный блок с 15 % заполнением от высоты рабочего окна программы веб-браузера. В отображаемом блоке владелец беспроводного устройства может изменять и добавлять информацию через удалённый сервис путем авторизации учетных данных с привязкой конкретного устройства. Концепция технической реализации выглядит следующим образом.

Заключение

Ввиду роста количества мобильных пользователей сети Интернет и объема информации в компьютерных сетях передачи данных применение и развитие беспроводных сетей является очень актуальным и перспективным полем для действия и развития бизнеса и иных сфер деятельности человека, таких как образование, электронный документооборот и справочная информация по конкретным регионам. Данный подход реализации позволит управлять конкретными выходными данными на каждом устройстве отдельно, т.е. в своем роде будет реализована система геотаргентинга.

Рецензенты: 

Нуриев Н.К., д.п.н., профессор, зав. кафедрой информатики и прикладной математики, ФГБОУ ВПО «Казанский национальный исследовательский технологический университет», г. Казань;

Плохотников С.П., д.ф-м.н., профессор кафедры информатики и прикладной математики, ФГБОУ ВПО «Казанский национальный исследовательский технологический университет», г. Казань.

Работа поступила в редакцию 01.04.2014.