Comment fonctionnent les réseaux maillés sans fil - Kunming WTelephones Group Co., Ltd

Les réseaux maillés sans fil peuvent facilement, efficacement et sans fil connecter de vastes zones à l'aide d'une technologie existante peu coûteuse. Dans un réseau maillé sans fil, la connexion réseau est répartie entre des dizaines, voire des centaines de nœuds maillés sans fil qui « se parlent » pour partager la connexion réseau sur une vaste zone.

Un routeur réseau traditionnel sert de hub pour les appareils connectés à son réseau. La plupart des points d'accès "sans fil" traditionnels doivent encore être connectés à Internet pour diffuser leur signal. Pour les grands réseaux sans fil, les câbles Ethernet doivent être enterrés dans les plafonds et les murs et dans les espaces publics.

Dans un réseau maillé sans fil, un seul nœud doit disposer d'une connexion Internet. Chaque nœud ajouté au réseau partage sa connexion sans fil avec tous les autres nœuds à proximité en utilisant l'un des nombreux protocoles. Plus il y a de nœuds, plus la connexion s'étend, créant un "nuage de connectivité" sans fil qui peut desservir un grand bureau ou une ville de plusieurs millions d'habitants.

Si vous n'avez besoin de fournir un accès Internet qu'à une petite zone, vous ne verrez probablement pas de grande différence entre un nœud de réseau maillé unique et un routeur sans fil traditionnel. Pour les grands réseaux, cependant, les réseaux maillés présentent plusieurs avantages :

Les avantages des réseaux maillés sans fil incluent :

Utiliser moins de fils signifie qu'il en coûte moins cher pour mettre en place un grand réseau.

Dans cet article, nous expliquerons comment fonctionnent les réseaux maillés sans fil, comment ils augmentent l'accès au réseau pour une grande variété d'industries et comment ils pourraient réaliser notre rêve d'un monde parfaitement connecté.

Internet est le plus grand réseau maillé au monde. Les informations voyagent sur Internet en étant renvoyées automatiquement d'un routeur à l'autre jusqu'à ce qu'elles atteignent leur destination. Internet est souvent décrit comme un "cloud" ou un "web" de connectivité en raison des milliards de chemins potentiels par lesquels les données peuvent voyager.

Le graphique ci-dessous montre comment un réseau maillé sans fil fonctionne lors du partage d'une connexion Internet sur un réseau local (LAN). Comme vous le voyez, un seul nœud du réseau maillé sans fil doit être directement connecté à Internet. Ce nœud câblé partage la connexion Internet sans fil avec le cluster de nœuds le plus proche, qui le partage ensuite avec son cluster de nœuds le plus proche, etc.

Cela signifie que chaque nœud individuel n'a besoin que d'une alimentation électrique telle que des prises secteur traditionnelles, des batteries ou des panneaux solaires s'il est à l'extérieur. Les nœuds extérieurs sont enfermés dans des boucliers de protection résistants aux intempéries et peuvent être montés n'importe où, y compris les poteaux téléphoniques, les toits, etc.

Les réseaux maillés sans fil sont efficaces pour partager la connectivité Internet car plus il y a de nœuds installés, plus le signal peut voyager loin. Et plus vous avez de nœuds, plus la connexion Internet devient forte et rapide pour l'utilisateur.

Comment la connexion Internet devient-elle plus forte et plus rapide ?

Examinons maintenant quelques applications réelles et potentielles des réseaux maillés sans fil.

Même dans un LAN maillé sans fil, il arrive un moment où les informations doivent retourner à un point d'accès pour atteindre l'Internet plus large. Le retour de ces informations au point d'accès s'appelle le backhaul. Les petits réseaux maillés sans fil gèrent le backhaul sans avoir besoin de configurations spéciales. Dans les grands réseaux maillés, comme ceux des villes ou des grandes entreprises, certains nœuds doivent être dédiés en tant que nœuds de liaison. Les autres nœuds envoient toutes les informations sortantes directement à l'un des nœuds de liaison, qui les enverra au point d'accès filaire sans sauts inutiles.

Villes et municipalités : grâce aux réseaux maillés sans fil, les villes peuvent connecter les citoyens et les services publics via une connexion sans fil à haut débit généralisée.

Un nombre croissant de centres-villes installent des points d'accès Wi-Fi publics. Les réseaux maillés permettent aux villes de relier simplement et à peu de frais tous ces points d'accès pour couvrir l'ensemble de la municipalité. Les réseaux municipaux ne sont pas toujours créés et entretenus par les villes ou les collectivités elles-mêmes. Certains sont des réseaux ad hoc créés par des résidents locaux. D'autres se lancent avec le financement de projets à but non lucratif ou gouvernementaux. Le Département d'État américain a financé des réseaux maillés dans certains pays étrangers pour offrir aux dissidents un moyen de communiquer sans la surveillance de leur propre gouvernement.

Quelques avantages des réseaux Wi-Fi maillés municipaux ouverts :

MuniNetworks.org, un projet de l'Institute for Local Self-Reliance à but non lucratif, gère une carte montrant des centaines de communautés aux États-Unis avec des réseaux municipaux, dont beaucoup utilisent un réseau maillé pour distribuer l'accès à large bande. Les réseaux maillés municipaux ne sont pas seulement disponibles aux États-Unis. Ils deviennent populaires dans le monde entier dans des endroits comme Berlin, Singapour, Buenos Aires et Melbourne.

Les réseaux maillés arrivent même dans les quartiers via les canaux des entreprises. Le géant de la vente au détail Amazon utilise ses appareils domestiques intelligents de marque Ring pour créer des réseaux maillés entre les maisons voisines. Annoncé en 2019, Amazon Sidewalk est devenu actif à l'été 2021. L'intention déclarée d'Amazon pour le service est de prendre en charge les appareils domestiques intelligents des clients, et contrairement aux réseaux Wi-Fi municipaux, le réseau maillé d'Amazon Sidewalk utilise le spectre de 900 MHz pour communiquer.

Cependant, tous les réseaux sans fil municipaux n'utilisent pas la technologie maillée. Certains utilisent une technologie appelée WiMAX, qui a la capacité de diffuser des signaux sur de grandes distances en utilisant de puissantes transmissions micro-ondes. D'autres réseaux municipaux utilisent une combinaison de maillage, WiMAX et autres.

Pays en développement : les réseaux maillés sans fil sont utiles dans les pays dépourvus d'une infrastructure filaire étendue, telle que le service téléphonique ou même l'électricité. Les nœuds alimentés par l'énergie solaire peuvent être connectés à une connexion Internet cellulaire ou par satellite, ce qui pourrait maintenir tout un village en ligne.

Emplacements isolés, terrain accidenté : même dans les pays développés, il existe des endroits accidentés trop éloignés du réseau pour les fournisseurs de services Internet haut débit traditionnels. Des réseaux maillés sans fil sont envisagés pour ces zones. Une série de nœuds serait montée à partir du point d'accès filaire disponible le plus proche jusqu'à la zone difficile à atteindre.

Éducation : de nombreux collèges, universités et lycées convertissent l'ensemble de leurs campus en réseaux maillés sans fil. Cette solution élimine le besoin d'enterrer les câbles dans les anciens bâtiments et à travers les campus. Avec des dizaines de nœuds intérieurs et extérieurs bien placés, tout le monde sera connecté tout le temps.

Les réseaux maillés ont également la capacité de gérer les besoins en bande passante élevée requis par les étudiants qui doivent télécharger des fichiers volumineux.

Les écoles peuvent également installer l'ensemble de leurs systèmes de sécurité publique sur leur réseau, surveiller les caméras de sécurité et maintenir tout le personnel en communication constante dans les situations d'urgence.

Soins de santé : de nombreux hôpitaux sont répartis dans des groupes de bâtiments densément construits qui n'ont pas été construits en tenant compte des réseaux informatiques. Les nœuds maillés sans fil peuvent se faufiler dans les coins et envoyer des signaux sur de courtes distances à travers du verre épais et d'autres matériaux pour garantir l'accès dans chaque salle d'opération, laboratoire et bureau.

La possibilité de se connecter au réseau est cruciale car de plus en plus de médecins et de soignants conservent et mettent à jour les informations sur les patients (résultats des tests, antécédents médicaux, voire informations sur les assurances) sur des appareils électroniques portables transportés d'une pièce à l'autre.

Hôtellerie : la connectivité Internet haut débit dans les hôtels et les centres de villégiature est devenue la règle, et non l'exception. Les réseaux maillés sans fil sont rapides et faciles à installer à l'intérieur et à l'extérieur sans avoir à remodeler les structures existantes ou à perturber les activités.

Sites temporaires : les chantiers de construction peuvent tirer parti de la facilité d'installation et de retrait des réseaux maillés sans fil. Les architectes et les ingénieurs peuvent rester câblés au bureau, et les caméras de surveillance alimentées par Ethernet peuvent réduire le vol et le vandalisme. Les nœuds de maillage peuvent être déplacés et complétés au fur et à mesure de l'avancement du projet de construction.

Les réseaux maillés sans fil peuvent être installés et détruits rapidement dans d'autres lieux temporaires comme les foires de rue, les concerts en plein air et les rassemblements politiques. Et à Hong Kong, les manifestants utilisent des réseaux maillés peer-to-peer créés par des applications pour smartphones pour éviter la surveillance et contourner les coupures d'Internet.

Entrepôts : Il n'existe tout simplement aucun moyen efficace de suivre la logistique des stocks et des expéditions sans les scanners portables utilisés dans les entrepôts modernes. Les réseaux maillés sans fil assurent la connectivité à travers une immense structure d'entrepôt avec peu d'effort.

Applications futures : L'armée américaine, qui a aidé à développer la technologie de maillage sans fil, prévoit un jour où des milliers de nœuds de maillage de la taille d'une micropuce pourront être déposés sur un champ de bataille pour mettre en place des réseaux de repérage et de surveillance instantanés. Les informations peuvent être acheminées à la fois aux troupes au sol et au personnel du siège.

Les constructeurs automobiles et les entreprises de télécommunications s'efforcent de développer des systèmes de transport intelligents (ITS) en utilisant des technologies telles que les réseaux maillés sans fil sur rue et sur autoroute. Grâce à un réseau automatisé de caméras de surveillance et de capteurs embarqués, les responsables de la sécurité publique peuvent surveiller de près les accidents de la circulation et les conditions routières dangereuses.

À mesure qu'ils sont devenus plus courants, les réseaux maillés sans fil sont devenus précieux pour alimenter les appareils de l'Internet des objets (IoT) avec des applications de toutes sortes, y compris la sécurité, l'agriculture intelligente, la fabrication, les services publics et les équipements de surveillance de l'environnement. Les technologies plus récentes, telles que les réseaux maillés sans fil Bluetooth, prennent également en charge les grands réseaux IoT. Les applications futures des réseaux maillés sans fil ne sont limitées que par notre imagination.

Publié à l'origine : 20 juin 2007