Визуализация уровня Wi-Fi сигнала в пространстве с помощью AR



В данной статье рассматривается использование дополненной реальности для визуализации уровня Wi-Fi-сигнала.

Ключевые слова: визуализация, мобильное приложение, дополненная реальность, беспроводные сети связи, W-Fi сигнал.

Визуализация в инженерном деле является одним из наиболее эффективных способов передать внешние характеристики того или иного объекта. Это актуально в проектировании и организации беспроводной локальной связи для передачи информации с помощью маршрутизатора (Wi-Fi-роутера), так как технические характеристики данного устройства ограничены.

Беспроводная локальная сеть (WLAN) — локальная сеть, в которой соединения между сетевыми устройствами выполняются без использования проводов [1]. На сегодняшний день наиболее распространённым способом построения такого типа сети является Wi-Fi (от англ. wireless fidelity, переводится как «беспроводная точность» [2]). Беспроводная локальная сеть работает с использованием микроволн в качестве среды передачи сигнала, а также инфракрасного излучения. Для связи через микроволны используется диапазон 2,4 ГГц. В Европе полоса 2,4 ГГц разделена на 13 каналов, каждый из которых имеет свою собственную несущую частоту, которая модулируется при передаче информации.

Ключевую роль в беспроводной локальной связи имеет Wi-Fi-роутер, позволяющий передавать сообщения беспроводной связью. Он выполняет операцию маршрутизации (адресации пакетов) и обеспечивает подключение устройств к точке доступа. Wi-Fi-роутер является промежуточным шлюзом между проводным интернет-сигналом и беспроводным — Wi-Fi-сигналом.

Wi-Fi-сигнал обеспечивает доступ в Интернет на определенном расстоянии от источника сигнала. Максимальное расстояние, на которое можно отдалиться от роутера для доступа в Интернет, зависит от силы сигнала, а она в свою очередь зависит от характеристик устройства (полосы частот, пропускной способности канала, скорости передачи данных). Распространение Wi-Fi-сигнала в пространстве показано на рисунке 1.

Рис. 1. Распространение Wi-Fi-сигнала

Уровень сигнала является важным фактором беспроводного соединения. Он зависит от сетевого оборудования, различных бытовых приборов, создающих помехи, материалов, окружающих Wi-Fi-роутер. Уровень сигнала определяет, насколько качественно и быстро происходит передача данных между маршрутизатором и подключенными к нему устройствами. Измерение силы W-Fi сигнала позволит в полной мере использовать доступную скорость приема и передачи информации и пользоваться стабильным интернетом.

Визуализировать Wi-Fi-сигнал можно в том числе с помощью приложений дополненной реальности или AR приложений, популярность которых неуклонно растёт. Они уже меняют наше настоящее: например, приложение, выпущенное совместно с компанией IKEA, позволяет посмотреть, как будет смотреться тот или иной предмет интерьера, мебели в вашей квартире прежде, чем его купить [3]; с помощью приложения компании Lamoda можно «примерить» обувь виртуально, прежде чем её покупать; в современных автомобилях стали появляться навигаторы WayRay, проецирующие информацию о маршруте прямо на лобовое стекло для удобства водителя [4]. Технология дополненной реальности делает жизнь человека комфортнее.

Дополненная реальность — технология, позволяющая в реальном времени дополнить физический мир цифровыми данными [5] с помощью каких-либо устройств, обрабатывающих видеосигнал, и специального программного обеспечения, которое дополнит картинку необходимыми виртуальными объектами. Возможности дополненной реальности ограничиваются только используемым устройством и программным обеспечением.

Голландский ученый Ричард Виген разработал программу Architecture of Radio. С ее помощью можно визуализировать сигналы сотовых сетей и точек доступа Wi-Fi. Architecture of Radio через GPS определяет местонахождение устройств и составляет виртуальную карту из базы OpenCellID. Просматривать карту можно в режиме «дополненной реальности». На данный момент приложение работает только в эстетических целях [6]. Данное приложение показано в работе на рисунке 2, пространство видится в синем цвете, а Wi-Fi-сигнал — белым, чем больше белого, тем лучше сигнал точки доступа.

Рис. 2. Запущенное приложение Architecture of Radio на устройстве [7]

Возможность в реальном времени получать информацию по зонам покрытия точек доступа позволит визуализировать и получить наглядную картину распространения сигнала, следовательно, обеспечит лучшее понимание устойчивости сигнала и качества работы беспроводной сети, что уменьшит вероятность получения ошибочных результатов на этапе проработки. Например, при совмещении способа обследования AP-on-a-Stick и визуализации сигналов при радиообследовании Wi-Fi среды, можно получить наглядную информацию для последующего проектирования новой сети или модернизации существующей.

Разработанное AR приложение, которое позволяет визуализировать Wi-Fi-сигнал, учитывая характеристики роутера и окружающего пространства, позволяет лучшим образом расположить беспроводные маршрутизаторы в пространстве для организации сети, покрыть большее пространство Wi-Fi-сигналом, оценить стабилен ли распространяемый Wi-Fi-сигнал, а также, стоит отметить, даёт положительный результат с экономической точки зрения.

Литература:

1. Беспроводные локальные сети сайт. — Текст: электронный // сайт компании «Моспроект-Инжиниринг»: [сайт]. — URL: https://mosproject-eng.ru/besprovodnyie-lokalnyie-seti.html (дата обращения: 10.02.2021).
2. Wi-Fi. — Текст: электронный // Википедия — свободная энциклопедия.: [сайт]. — URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Wi-Fi (дата обращения: 10.02.2021).
3. IKEA экспериментирует с дополнительной реальностью. — Текст: электронный // Retail.ru: [сайт]. — URL: https://www.retail.ru/news/ikea-eksperimentiruet-s-dopolnennoy-realnostyu (дата обращения: 11.02.2021).
4. Add-on Holographic AR Display. — Текст: электронный // WayRay is a technology company.: [сайт]. — URL: https://wayray.com/technology (дата обращения: 11.02.2021).
5. AR — AR — Дополненная Реальность. — Текст: электронный // habr.com: [сайт]. — URL: https://habr.com/en/post/419437/ (дата обращения: 11.02.2021).
6. Создано приложение для визуализации беспроводных сигналов. — Текст: электронный // iPhones.ru: [сайт]. — URL: https://www.iphones.ru/iNotes/505430 (дата обращения: 11.02.2021).
7. Architecture of Radio: [сайт]. — URL: http://www.architectureofradio.com (дата обращения: 11.02.2021).