Страница:
Wi—Fi может преуспевать и как коммерческое предприятие. Скай Дейтон, создавший в двадцать два года третий наиболее удачливый интернет-провайдер — Earthlink, в декабре 2001 года объявил, что открывает новое дело под названием Boingo [18]. Boingo обеспечивает доступ к любым абонентам 400 «активных точек», платящим 75 долларов в месяц, и делится доходами с интернет-провайдерами. Дейтон рассчитывает к концу 2002 года иметь 5 тысяч «активных точек». Korea Telecom собирается открыть 10 тысяч «активных точек» Wi—Fi, а в Японии абонентами службы WISnet в первый месяц ее работы стали 9 тысяч человек [19]. Появились и другие организации, занятые объединением усилий интернет-провайдеров. Отчет IBM за 2002 год прогнозирует увеличение числа «активных точек» в Северной Америке к 2008 году до 151 тысячи узлов [20].
Станет ли беспроводной доступ к Интернету прибыльным делом, еще неясно, но успех Wi—Fi в области промышленности подтверждается тем обстоятельством, что специализирующаяся на грузовых перевозках американская авиакомпания Federal Express (с 1994 года FedEx) стала оборудовать свой грузовой воздушный флот сетями Wi—Fi, передающими зашифрованные данные по широкополосному каналу при приближении самолета к месту посадки и обнаружении «активной точки» [21]. Единая посылочная служба Америки {United Parcel Service of America — UPS) тоже использует повсюду на своих центральных сортировочных узлах беспроводные LAN стандарта 802.11b [22]. Эфраим Шварц, эксперт по мобильным вычислительным средам журнала InfoWorld, спрогнозировал в декабре 2001 года, что «по мере включения Wi—Fi в корпоративные сети, установки их в общественных местах и даже включения в конструкцию новых домов системы VOIP («передача голоса поверх интернет-протокола») захватит рынок, который окончательно решит вопрос с установкой Wi—Fi» [23]. Все сомнения расчет того, не останется ли какая-то разновидность связи стандарта 802.11b уделом самодеятельных энтузиастов, исчезли после того, как Билл Гейтс на конференции разработчиков Microsoft сделал следующее заявление: «Microsoft рассчитывает, что связь стандарта 802.11b и ее расширения будут наличествовать в большинстве мест, где люди проводят время. В конторах компаний она станет повсеместной. В студенческих городках, гостиницах, конференц-залах, аэровокзалах, торговых центрах — повсюду мы встретим это средство связи со скоростью 11 Мбит и выше» [24].
Перед технологией Wi—Fi и ее регулированием стоят трудности, и достаточно серьезные, которые необходимо преодолеть, если мы хотим, чтобы она вышла из мира самодеятельных энтузиастов и стала средством массовой коммуникации. То обстоятельство, что мой приятель мог загружать потоковое видео в вестибюле здания компании в Сан-Франциско, высветило одну из преград на пути коммерческого успеха Wi—Fi. Незащищенные беспроводные сети установило столько предприятий, что даже понятие «боевого вождения» (war-driving) пришлось приспособить для описания рыскания с оснащенным антенной переносным компьютером в поисках открытых сетей (само название происходит от понятия «боевого названивания» — хакерского приема набора случайных телефонных номеров в поисках незащищенных систем наборного доступа) [25]. Питер Шипли, эксперт по компьютерной защите, за час езды по деловой части Сан-Франциско выявил восемьдесят открытых сетей. Один из членов сети NYCWireless обнаружил 1400 открытых сетей в центре Манхэттена [26]. Подобные сети открыты не только для «заимствования» или слежения со стороны неправомочных пользователей, но и для взлома в целях завладения секретными сведениями. Защита передачи данных, поставленная на первых версиях Wi—Fi, показала свою несостоятельность в 2001 году; имеющийся в Интернете программный инструмент AirSnort позволил даже «чайникам» заняться беспроводным хакерством (whacking — wireless hacking) [27].
Перед массовыми (народными) сетями стоит иная преграда. Пользователи, делящиеся своим подключением к Интернету, могут нарушить пользовательское соглашение со cbohjvi провайдером. «Это сродни краже кабеля», — говорит представитель AT amp;T Broadband*. А предоставление другим через Wi—Fi учетной записи абонента службы кабельной связи компании Time Warner «означало бы нарушение договора… и может повлечь для такого абонента наказание в соответствие с федеральным законодательством и законодательством штата», — заявляет представитель Time Warner [28]. Однако сотня человек может иметь совместный доступ к одному коммерческому интернет-соединению, деля расходы между собой. Сеть NYC Wireless, как и многие другие, работает с первичными (upstream) провайдерами, с готовностью продающими им высокоскоростной доступ к Интернету для последующего перераспределения. Выходит весьма недорого для каждого, когда имеешь дело с существенно более низкими затратами на перераспределение полосы пропускания при предоставлении ее первичным поставщиком услуг. Получается, что телефонные провода между вашим местным коммутатором и вашим домом стали ненужными.
* Образованное в 2000 году объединением приобретенных корпорацией АТ amp; Т компаний TCI (Tele Communications Inc., основана в 1968 г.) и MediaOne (основана в 1963 г., до 1997 г. называлась Continental Cablevisiori) подразделение услуг широкополосной связи и Интернета, в 2002 г. перешедшее в собственность оператора кабельной связи — корпорации Comcast Co. (основана в 1963 г.) и после слияния выступающее под ее именем.
Электромагнитные радиопомехи представляют собой еще один технический вопрос, имеющий политические последствия. Когда Соединенные Штаты стали регламентировать работу радио, тогдашние радиоприемники не обладали возможностями современной аппаратуры. При использовании двумя передающими станциями одного района близких несущих частот приемникам трудно бывает разграничить две этих станции. Потребовалась тщательная регламентация работы радио— и телевизионных вещательных станций, чтобы только одна станция в одном географическом регионе имела разрешение вещать на заданной частоте. Но сама основа частотной регламентации была поставлена под сомнение с появлением «умного радио», когда вдруг стало возможным одновременное присутствие миллионов вещательных станций там, где прежде могла находиться только одна такая станция (подробнее о данной технологии чуть ниже). Следующая преграда на пути Wi—Fi (которую, скорее всего, используют против Wi—Fi продвигающие 3G-связь круги) состоит в том, что в соответствии с установлениями FCC модификация нелицензированного оборудования (наподобие банок из-под чипсов Pringles) считается незаконной.
Наконец, создателям оборудования Wi—Fi в случае его широкого распространения следует учитывать немаловажный фактор, касающийся здоровья граждан, а именно радиочастотное излучение. Радиостанции работают на одних частотах с микроволновыми печами, и сила излучения одной мощной точки доступа в пределах 30-60 см такая же, как у микроволновой печи [29].
Вопросы безопасности, излучения и радиопомех для технологии Wi—Fi, возможно, удастся решить, или же Wi—Fi окажется тупиковой или промежуточной технологией. В любом случае компании, заплатившие 150 миллиардов долларов за лицензии на право использовать частотный спектр на старый лад, не очень-то горят желанием переходить на совершенно новый способ распределения спектра. Но у технических и регулятивных преград есть одно слабое место: они привлекают тех, кто любит преодолевать преграды.
Тонга, Монголия, индейская резервация и Уэльс: новые электронные рубежи
Полковник в отставке Дэйв Хьюз — единственный человек, попадавший в поле моего зрения всякий раз, когда я принимался за исследование истоков одной технической революции. В 1983 году, осваивая дивный новый мир* работавшего со скоростью 300 бит/с модема, я повстречал его на The Source, месте встречи в интерактивном режиме еще до появления Интернета. Выпускник Уэст-Пойнта**, командовавший боевыми подразделениями в Корее и Вьетнаме, Хьюз после от_ ставки поселился в Колорадо, где его покорила заложенная в персональных компьютерах и модемах демократичность [30] В 1992 году, собирая материал о мире виртуальных сообществ, я узнал, что Хьюз внедряет Интернет в индейские резервации, а в сельские районы штата Монтана — систему Big Sky Telegraph; и тогда я отправился в оборудованную выходом в Интернет кабину Хьюза, в помещение «Rogers Bar Old Colorado City» для беседы с ним [31]. Мне доводилось встречаться с ним неоднократно, но ни разу я не видел его без ковбойской шляпы. При живом общении с ним замечаешь огонек в глазах и озорную усмешку; вне Сети Хьюз такой же беспощадный и задиристый, каким известен всем в Сети. Я сообщаю эти подробности в обоснование закравшихся у меня подозрений, что если кто-то и сможет предпринять лобовую или фланговую атаку на FCC, так это Хьюз.
* От названия романа-антиутопии английского писателя Олдоса Хаксли (1894-1963) «О дивный новый мир» (1932).
** Обиходное название Военной академии Сухопутных войск, находящейся в г. Уэст-Пойнт, шт. Нью-Йорк. Основана по решению Конгресса США в 1802 г.
В 2002 году я узнал, что Хьюз включился в работу по созданию беспроводной широкополосной связи в индейских резервациях, Монголии и Уэльсе. Ему помогали реализовывать обоснованный и открытый для обсуждения план поборник беспроводной связи и предприниматель Дюэйн Хендрикс, блестящий профессор права, такой же поборник Лоренс Лес-сиг, Национальный научный фонд и ряд суверенных индейских резерваций. С такой мощной поддержкой Хьюз мог бы заставить FCC пересмотреть существующий подход к регламентации электромагнитного спектра.
Я позвонил Хьюзу в 2002 году и спросил, почему он взялся за беспроводную связь. «С самого начала я искал пути, которые сделали бы доступной массовую (народную) связь для сельской общины», — ответил он. Община, сообщество в планах Хьюза всегда стояли на первом месте. Как он поведал Лоренсу Лессигу, им двигали «интересы общины — ни политики, ни коммерции, ни власти — во всех их проявлениях» [32]. А сопряженная с телефонной связью коммерческая деятельность никогда не повернется лицом к сельским общинам, столь волновавшим Хьюза. «Модемный доступ к Сети по телефонной линии слишком накладен, если вам приходится выходить на связь за сотни километров. Меня привлекла пакетная радиосвязь, которая позволила бы избежать таких расходов», — вспоминал в нашем телефонном разговоре Хьюз. И выход из положения он нашел в радиотехническом средст-6j именуемом «расширением спектра», которым пользуются в выделенном для нужд промышленности, науки и медицины спектре частот, где не требовалось лицензирования, — во владениях стандарта 802.11b. Он приступил к подключению сельских школ к беспроводной связи, сберегая им тысячи долларов в месяц, в которые обходилась бы «абонентская линия».
Когда Хьюз поведал мне, что мысль о радиосвязи «со скачкообразной перестройкой частоты, с расширением спектра» впервые пришла в голову актрисе Хеди Ламарр при игре на фортепиано в четыре руки, я понял, что меня ожидает целый рассказ. Ламарр, урожденная Хедвиг Мария Ева Кислер, была австрийской аристократкой, еще в отрочестве удостоившейся звания самой прекрасной девушки в мире [33]. Она вышла замуж за австрийского фабриканта и торговца оружием Фрица Мандла (1900-1977), сотрудничавшего (вопреки Версальскому договору) с немецким правительством перед Второй мировой войной. Ее супруг был столь ревнив, что заставлял жену присутствовать вместе с ним на технических совещаниях с немецкими военными. Несчастливый брак и неприязнь к нацистскому режиму подтолкнули Хедвиг к тому, что она в 1937 году бежала в Англию, а оттуда — в Голливуд, где стала Хеди Ламарр. Однажды вечером, играя в четыре руки с композитором-авангардистом Джорджем Антейлом, она придумала способ обеспечить надежное наведение радиоуправляемых торпед.
Ламарр вспомнила, как в беседах с бывшим мужем немцы жаловались, что им не удается посредством радиосигнала наводить на цель торпеды, так как корабли противника глушили сигналы помехой на той же частоте. И вдруг Ламарр осенило: а что, если бы можно было посылать часть сигнала на одной частоте, а затем перескочить на другую частоту для передачи следующей части сигнала. При согласовании передатчика и приемника в отношении перескока частот — что-то вроде игры в четыре руки — сигнал мог бы стать устойчивым к помехам при глушении. Она предложила механическое согласование передатчика с приемником посредством чего-то вроде валика механического пианино. 11 августа 1942 года Ламарр и Антейлу был выдан американский патент под номером 2 292 387 на систему секретной связи (Secret Communications System) [34]. В ВМС США попытались осуществить этот замысел, но механическое управление посредством перфоленты оказалось затруднительным. В 1958 году в ВМС США вновь вернулись к старому патенту, использовав для согласования перескока частоты электронику. В 1960-е годы некоторые виды радиосвязи с расширением спектра, включая патент Ламарр и Антейла по скачкообразной перестройке частоты, заложили основу военной связи США.
Военные сохранили за собой право на использование связи с расширением спектра. GPS — средства спутникового определения местонахождения — еще один вид технологии, способствующей появлению умных толп, родившийся в недрах военного ведомства США, использующий технологию расширения спектра (но без скачкообразного изменения частоты) [35]. В 1985 году военные разрешили FCC предоставить средства радиосвязи с расширением спектра для использования в определенных диапазонах (полосах) частот. В более широких диапазонах частот по сравнению с теми, что разрешены стандарту Wi—Fi, технология радиосвязи с расширением спектра послужила основой для многих систем сотовой телефонии. К концу 1990-х годов необходимое оборудование стало доступным и для любителей.
Вспоминаю об одной встрече начала 1990-х в компании Apple Computers, где мне довелось видеть Хьюза и первопроходца в области беспроводной связи Дюэйна Хендрикса. Встречу организовал Стивен Цислер, работавший в Apple поборник общественных библиотек и сообществ по обеспечению общественных услуг. Цислер собрал со всего мира тех, кто стремился объединить виртуальные сообщества с местными гражданскими учреждениями для создания «общинных (местных) сетей». Хотя члены общинных сетей имели дело с предшествующим Всемирной сети проводным Интернетом и медленно работающими модемами, Цислер пригласил Хендрикса, открывшего предприятие беспроводной связи Tetherless Access за добрый десяток лет до начала развертывания беспроводной связи стандарта 802.11b. Хендрикс и Хьюз использовали радиотехнические средства обеспечения доступа к Интернету из отдаленных мест, продолжив работу, начатую операторами-радиолюбителями. В 2002 году Хендрикс вспоминал в личной беседе со мной, что «радиолюбители многое позаимствовали из исследований управления перспективных исследований и разработок министерства обороны США по живучести сетей пакетной радиосвязи, создав устройство, позволившее доступным образом связывать компьютеры через радиосвязь, так что любители могли строить сети пакетной радиосвязи с автоматической маршрутизацией. Радиолюбители первыми показали значимость и полезность беспроводных общинных сетей». Хендрикс в одной из последних бесед заметил, что одна малоизвестная радиолюбительская глобальная беспроводная сеть обмена данными заявила о себе после событий 11 сентября, обеспечив аварийную связь с Южным Манхэттеном.
В 1996 году Госдепартамент США и Национальный научный фонд в целях поощрения демократии и деловой активности в посткоммунистической Монголии, прослышав об опытах Хьюза по налаживанию беспроводного доступа к Интернету в сельских районах Колорадо, обратились к нему с просьбой наладить беспроводную широкополосную связь в Улан-Баторе. Хьюз обратился к Дюэйну Хендриксу; тот прибыл в Монголию и за десять дней оборудовал беспроводной связью семь учреждений, находящихся в десяти километрах от единственного в стране узла выхода в Интернет.
Монгольский опыт подтолкнул Хендрикса к мысли о том, что неплохо бы взяться за испытание новых технологий, обеспечивающих более высокую полосу пропускания и больший радиус действия, если удастся отыскать неподведомственных FCC партнеров. В 1998 году Хендрикса представили наследному принцу африканского Королевства Тонга. Поскольку все в стране решал наследный принц, включая и использование электромагнитного спектра, зарегистрированная Хендриксом в Тонга частная компания по предоставлению услуг связи населению могла свободно испытывать технологии и уровни излучения мощности, запрещенные правилами FCC. Как явствует из рассказа Хендрикса корреспонденту журнала Wired, тогда он «узнал об инициативе FCC по улучшению услуг связи в индейских резервациях, и до меня дошло, что прямо под боком находится 551 суверенное государство» [36].
Пока Хендрикс опутывал беспроводной связью резервации североамериканских индейцев, Хьюз посетил страну предков «девяти поколений мятежного министра по делам Уэльса». Хьюз вспоминает, как в канун Нового года в одном из пабов он вдруг сообразил, что большинство валлийцев живет в пределах досягаемости беспроводной связи от своего паба. «Несколько сотен долларов на паб, простая установка — и вот у вас появляется национальная инфраструктура мгновенной широкополосной связи для страны в 50 миль шириной и 150 миль длиной». Один валлийский энтузиаст прибыл в Олд-Колорадо-сити, чтобы заснять на видеопленку соображения Хьюза насчет перспектив дальней связи в Уэльсе. Эту видеосъемку — своеобразное сочетание ознакомительной экскурсии, показов, практических советов и споров — можно посмотреть в Сети. Хьюз подчеркивал в видеоинтервью те же самые выгоды для местного малого предпринимательства, на которые он упирал, говоря о сельских районах Колорадо: беспроводная широкополосная связь не только доносит до потребителя больше товаров, но и предлагает канал для популяризации местной точки зрения на события и возможность донести ее до всего мира. Хьюз вернулся в Уэльс в феврале 2002 года по приглашению Валлийского колледжа дистанционного электронного обучения для пропаганды своих проектов среди признанных валлийских лидеров. Пока США и другие страны сдерживают развитие своих систем связи из-за средств, вложенных телефонными компаниями в лицензии на Зв-связь, понаблюдайте за местами вроде Уэльса, чтобы увидеть возникающие там информационные среды будущего. Или же посетите Окинаву, которая, по мнению некоторых японских экономических обозревателей, становится «радиополигоном» для разработки и внедрения перспективных беспроводных технологий [37].
При поддержке Национального научного фонда Хендрикс намеревается обеспечить беспроводным широкополосным доступом общинные колледжи индейских резерваций Тертл-Маунтин, Форт-Бертольд, Форт-Пек и Стэндинг-Рок, чей колледж носит имя Sitting Bull* [38]. В этих общинах основная инфраструктура голосовой связи отсутствовала. Поэтому беспроводная широкополосная связь может доставить в резервацию, в частности в учебные учреждения, помимо телефона еще и высокоскоростной доступ к Интернету за часть стоимости одной «проводной» телефонной (модемной) линии. Хендрикс сотрудничает с учеными Калифорнийского университета в Сан-Диего, которые заняты установкой питаемых от солнечных батарей ретрансляторов для обеспечения беспроводной широкополосной связью индейских резерваций Ла-Йолла и Пала [39]. Наблюдатели сообщают, что высокоскоростная широкополосная сеть с использованием точек доступа стандарта 802.11b «показала себя достаточно рентабельной и относительно простой в установке по сравнению с проводным решением. Прежде всего, на установку ушло несколько месяцев, а не лет, и несколько сотен тысяч, а не миллионов долларов» [40].
* Sitting Bull (сидящий бык) — вождь и шаман из общины хункпапа, один из почитаемых героев народности сиу. Возглавил последнее крупное выступление американских индейцев против США, пытаясь воспрепятствовать заселению земель племени. Для сиу он остается символом храбрости, мудрости и доброты.
Поскольку Хендрикс намерен привлекать новые технологии, ныне запрещенные к использованию при более высоких уровнях излучаемой мощности и в широких диапазонах спектра, его партнеры в резервациях готовы к возможным трениям с FCC. Одна из таких технологий, широкополосная, не ограничивается одной частотой, а передает кодированные импульсы, каждый длительностью в одну миллиардную долю секунды, «размазанными» по всему спектру при крайне малых уровнях излучаемой мощности — буквально в шумовом фоне тех радиотехнических средств, которые работают в определенных полосах частот. Если каждое передающее устройство может делиться общим ресурсом — спектром, передавая информацию на протяжении одной миллиардной доли секунды, когда никакое другое устройство им не пользуется, а приемники знают, что им надо слушать, то огромные просторы спектра становятся доступными для совместного использования. Некоторые ученые считают, что передача данных посредством сверхширокополосной радиосвязи (Ultra wideband — UWB) может обеспечить гигабитную скорость — миллиард бит/с [41]. Гигабитная беспроводная технология перевернула бы вверх дном нынешний технический, регулирующий и экономический режим сетевой связи. Сегодняшняя Т1-линия обладает пропускной способностью 1,5 Мбайт/с, что составляет 1/666 от 1 Гбайт/с, и обходится за месяц в 1000 долларов и более.
FCC, военные и спасатели боятся, что новая технология таит в себе опасность в виде «интерференции» — когда многочисленные, вещающие на одной частоте станции затруднят приемникам различение сигналов. Как будет видно из дальнейшего, эти опасения отчасти вызваны ограничениями радиотехники начала XX века. И все же осторожность понятна когда дело касается связи служб пожарной охраны, «Скорой помощи», военного и полицейского ведомств, а также устройств GPS. FCC озабочена как раз тем, что шумовые помехи от слишком большого числа пользователей расширенным спектром будут мешать работе аварийной связи и угрожать общественной безопасности. Технологи возражают, говоря, что ответ состоит не в регламентации спектра, а в совершенствовании устройств, используемых для передачи и приема сигналов. Служба государственной безопасности также озабочена тем, что данные, передаваемые с помощью широкополосной технологии, трудно перехватить и легко зашифровать.
Хендрикс, Хьюз, Дэвид Рид и Лоренс Лессиг — представители ширящегося движения тех, кто хотел бы видеть доступной более обширную часть спектра по сравнению с нынешними лазейками для обкатки новой технологии. Другая технология, о которой упомянули в разговорах со мной и Дэвид Рид, и Хендрикс, — это «сеть с пакетной передачей данных по радиосвязи»: она замечательна тем, что позволяет автоматически наращивать пропускную способность по мере расширения сферы приложения, предоставляя при необходимости возможность работы в одном и том же диапазоне одновременно миллионам передатчиков. И действительно, докторская диссертация одного из учащихся MIT показала, что эффективность пользования спектром можно увеличивать по мере роста числа устройств, при условии, что это достаточно умные устройства, кооперирующиеся электронным образом для эффективного использования спектра [42]. Если можно было бы купить радиостанцию с пакетной передачей данных, то, включив ее, мы бы получили не только доступ к Интернету и локальной сети, но еще и приемник в качестве ретранслятора для других, находящихся поблизости, таким же образом оборудованных приемопередатчиков. Наша радиостанция служила бы маршрутизатором, выхватывающим из информационного потока предназначенные ему биты и пересылающим все остальные биты ближайшей радиостанции. Пропускная способность такой сети используется более полно, и каждой радиостанции требуется тем меньше мощности, чем больше людей объединено в сеть, при условии, что каждый пользователь служит ретранслятором для близлежащих маршрутизаторов — одна из тех ситуаций «обгаживания травы овцами», описываемых экономистами более пристойным языком в виде «закона возрастающей отдачи» [43].
В течение десяти лет Intel собирается внедрить программно-настраиваемые радиостанции в каждую производимую компанией микросхему; способ использования программно-настраиваемой радиостанцией частотного спектра можно менять «на лету» с компьютера, так что единственное дополнение к ПК сможет переключать его из режима УКВ-приемника в режим сотового телефона через сетевую карту стандарта 802.11b [44].
Радиосвязь с расширением спектра, широкополосная, программно-настраиваемая; сеть с пакетной передачей данных по радиосвязи — таков далеко не полный список технологий, доказывающих, что традиционное распределение спектра устарело. Например, мы привыкли видеть в своих телефонах устройства, подключаемые к сети телефонной или кабельной компании. А что, если сами устройства станут сетью? Сети пакетной передачи данных по радиосвязи и иные современные, но переросшие рамки регулирующих их работу установлений технологии делают возможным создание полностью ситуативных (ad hoc), самоорганизующихся, многопересылочных (multi-hop) ячеистых сетей. Представьте телефоны, напрямую связывающиеся друг с другом, пересылая сигналы от устройства к устройству подобно узлам сети Usenet, без помощи какой-либо иной сети связи, помимо находящихся поблизости телефонов.
Станет ли беспроводной доступ к Интернету прибыльным делом, еще неясно, но успех Wi—Fi в области промышленности подтверждается тем обстоятельством, что специализирующаяся на грузовых перевозках американская авиакомпания Federal Express (с 1994 года FedEx) стала оборудовать свой грузовой воздушный флот сетями Wi—Fi, передающими зашифрованные данные по широкополосному каналу при приближении самолета к месту посадки и обнаружении «активной точки» [21]. Единая посылочная служба Америки {United Parcel Service of America — UPS) тоже использует повсюду на своих центральных сортировочных узлах беспроводные LAN стандарта 802.11b [22]. Эфраим Шварц, эксперт по мобильным вычислительным средам журнала InfoWorld, спрогнозировал в декабре 2001 года, что «по мере включения Wi—Fi в корпоративные сети, установки их в общественных местах и даже включения в конструкцию новых домов системы VOIP («передача голоса поверх интернет-протокола») захватит рынок, который окончательно решит вопрос с установкой Wi—Fi» [23]. Все сомнения расчет того, не останется ли какая-то разновидность связи стандарта 802.11b уделом самодеятельных энтузиастов, исчезли после того, как Билл Гейтс на конференции разработчиков Microsoft сделал следующее заявление: «Microsoft рассчитывает, что связь стандарта 802.11b и ее расширения будут наличествовать в большинстве мест, где люди проводят время. В конторах компаний она станет повсеместной. В студенческих городках, гостиницах, конференц-залах, аэровокзалах, торговых центрах — повсюду мы встретим это средство связи со скоростью 11 Мбит и выше» [24].
Перед технологией Wi—Fi и ее регулированием стоят трудности, и достаточно серьезные, которые необходимо преодолеть, если мы хотим, чтобы она вышла из мира самодеятельных энтузиастов и стала средством массовой коммуникации. То обстоятельство, что мой приятель мог загружать потоковое видео в вестибюле здания компании в Сан-Франциско, высветило одну из преград на пути коммерческого успеха Wi—Fi. Незащищенные беспроводные сети установило столько предприятий, что даже понятие «боевого вождения» (war-driving) пришлось приспособить для описания рыскания с оснащенным антенной переносным компьютером в поисках открытых сетей (само название происходит от понятия «боевого названивания» — хакерского приема набора случайных телефонных номеров в поисках незащищенных систем наборного доступа) [25]. Питер Шипли, эксперт по компьютерной защите, за час езды по деловой части Сан-Франциско выявил восемьдесят открытых сетей. Один из членов сети NYCWireless обнаружил 1400 открытых сетей в центре Манхэттена [26]. Подобные сети открыты не только для «заимствования» или слежения со стороны неправомочных пользователей, но и для взлома в целях завладения секретными сведениями. Защита передачи данных, поставленная на первых версиях Wi—Fi, показала свою несостоятельность в 2001 году; имеющийся в Интернете программный инструмент AirSnort позволил даже «чайникам» заняться беспроводным хакерством (whacking — wireless hacking) [27].
Перед массовыми (народными) сетями стоит иная преграда. Пользователи, делящиеся своим подключением к Интернету, могут нарушить пользовательское соглашение со cbohjvi провайдером. «Это сродни краже кабеля», — говорит представитель AT amp;T Broadband*. А предоставление другим через Wi—Fi учетной записи абонента службы кабельной связи компании Time Warner «означало бы нарушение договора… и может повлечь для такого абонента наказание в соответствие с федеральным законодательством и законодательством штата», — заявляет представитель Time Warner [28]. Однако сотня человек может иметь совместный доступ к одному коммерческому интернет-соединению, деля расходы между собой. Сеть NYC Wireless, как и многие другие, работает с первичными (upstream) провайдерами, с готовностью продающими им высокоскоростной доступ к Интернету для последующего перераспределения. Выходит весьма недорого для каждого, когда имеешь дело с существенно более низкими затратами на перераспределение полосы пропускания при предоставлении ее первичным поставщиком услуг. Получается, что телефонные провода между вашим местным коммутатором и вашим домом стали ненужными.
* Образованное в 2000 году объединением приобретенных корпорацией АТ amp; Т компаний TCI (Tele Communications Inc., основана в 1968 г.) и MediaOne (основана в 1963 г., до 1997 г. называлась Continental Cablevisiori) подразделение услуг широкополосной связи и Интернета, в 2002 г. перешедшее в собственность оператора кабельной связи — корпорации Comcast Co. (основана в 1963 г.) и после слияния выступающее под ее именем.
Электромагнитные радиопомехи представляют собой еще один технический вопрос, имеющий политические последствия. Когда Соединенные Штаты стали регламентировать работу радио, тогдашние радиоприемники не обладали возможностями современной аппаратуры. При использовании двумя передающими станциями одного района близких несущих частот приемникам трудно бывает разграничить две этих станции. Потребовалась тщательная регламентация работы радио— и телевизионных вещательных станций, чтобы только одна станция в одном географическом регионе имела разрешение вещать на заданной частоте. Но сама основа частотной регламентации была поставлена под сомнение с появлением «умного радио», когда вдруг стало возможным одновременное присутствие миллионов вещательных станций там, где прежде могла находиться только одна такая станция (подробнее о данной технологии чуть ниже). Следующая преграда на пути Wi—Fi (которую, скорее всего, используют против Wi—Fi продвигающие 3G-связь круги) состоит в том, что в соответствии с установлениями FCC модификация нелицензированного оборудования (наподобие банок из-под чипсов Pringles) считается незаконной.
Наконец, создателям оборудования Wi—Fi в случае его широкого распространения следует учитывать немаловажный фактор, касающийся здоровья граждан, а именно радиочастотное излучение. Радиостанции работают на одних частотах с микроволновыми печами, и сила излучения одной мощной точки доступа в пределах 30-60 см такая же, как у микроволновой печи [29].
Вопросы безопасности, излучения и радиопомех для технологии Wi—Fi, возможно, удастся решить, или же Wi—Fi окажется тупиковой или промежуточной технологией. В любом случае компании, заплатившие 150 миллиардов долларов за лицензии на право использовать частотный спектр на старый лад, не очень-то горят желанием переходить на совершенно новый способ распределения спектра. Но у технических и регулятивных преград есть одно слабое место: они привлекают тех, кто любит преодолевать преграды.
Тонга, Монголия, индейская резервация и Уэльс: новые электронные рубежи
Полковник в отставке Дэйв Хьюз — единственный человек, попадавший в поле моего зрения всякий раз, когда я принимался за исследование истоков одной технической революции. В 1983 году, осваивая дивный новый мир* работавшего со скоростью 300 бит/с модема, я повстречал его на The Source, месте встречи в интерактивном режиме еще до появления Интернета. Выпускник Уэст-Пойнта**, командовавший боевыми подразделениями в Корее и Вьетнаме, Хьюз после от_ ставки поселился в Колорадо, где его покорила заложенная в персональных компьютерах и модемах демократичность [30] В 1992 году, собирая материал о мире виртуальных сообществ, я узнал, что Хьюз внедряет Интернет в индейские резервации, а в сельские районы штата Монтана — систему Big Sky Telegraph; и тогда я отправился в оборудованную выходом в Интернет кабину Хьюза, в помещение «Rogers Bar Old Colorado City» для беседы с ним [31]. Мне доводилось встречаться с ним неоднократно, но ни разу я не видел его без ковбойской шляпы. При живом общении с ним замечаешь огонек в глазах и озорную усмешку; вне Сети Хьюз такой же беспощадный и задиристый, каким известен всем в Сети. Я сообщаю эти подробности в обоснование закравшихся у меня подозрений, что если кто-то и сможет предпринять лобовую или фланговую атаку на FCC, так это Хьюз.
* От названия романа-антиутопии английского писателя Олдоса Хаксли (1894-1963) «О дивный новый мир» (1932).
** Обиходное название Военной академии Сухопутных войск, находящейся в г. Уэст-Пойнт, шт. Нью-Йорк. Основана по решению Конгресса США в 1802 г.
В 2002 году я узнал, что Хьюз включился в работу по созданию беспроводной широкополосной связи в индейских резервациях, Монголии и Уэльсе. Ему помогали реализовывать обоснованный и открытый для обсуждения план поборник беспроводной связи и предприниматель Дюэйн Хендрикс, блестящий профессор права, такой же поборник Лоренс Лес-сиг, Национальный научный фонд и ряд суверенных индейских резерваций. С такой мощной поддержкой Хьюз мог бы заставить FCC пересмотреть существующий подход к регламентации электромагнитного спектра.
Я позвонил Хьюзу в 2002 году и спросил, почему он взялся за беспроводную связь. «С самого начала я искал пути, которые сделали бы доступной массовую (народную) связь для сельской общины», — ответил он. Община, сообщество в планах Хьюза всегда стояли на первом месте. Как он поведал Лоренсу Лессигу, им двигали «интересы общины — ни политики, ни коммерции, ни власти — во всех их проявлениях» [32]. А сопряженная с телефонной связью коммерческая деятельность никогда не повернется лицом к сельским общинам, столь волновавшим Хьюза. «Модемный доступ к Сети по телефонной линии слишком накладен, если вам приходится выходить на связь за сотни километров. Меня привлекла пакетная радиосвязь, которая позволила бы избежать таких расходов», — вспоминал в нашем телефонном разговоре Хьюз. И выход из положения он нашел в радиотехническом средст-6j именуемом «расширением спектра», которым пользуются в выделенном для нужд промышленности, науки и медицины спектре частот, где не требовалось лицензирования, — во владениях стандарта 802.11b. Он приступил к подключению сельских школ к беспроводной связи, сберегая им тысячи долларов в месяц, в которые обходилась бы «абонентская линия».
Когда Хьюз поведал мне, что мысль о радиосвязи «со скачкообразной перестройкой частоты, с расширением спектра» впервые пришла в голову актрисе Хеди Ламарр при игре на фортепиано в четыре руки, я понял, что меня ожидает целый рассказ. Ламарр, урожденная Хедвиг Мария Ева Кислер, была австрийской аристократкой, еще в отрочестве удостоившейся звания самой прекрасной девушки в мире [33]. Она вышла замуж за австрийского фабриканта и торговца оружием Фрица Мандла (1900-1977), сотрудничавшего (вопреки Версальскому договору) с немецким правительством перед Второй мировой войной. Ее супруг был столь ревнив, что заставлял жену присутствовать вместе с ним на технических совещаниях с немецкими военными. Несчастливый брак и неприязнь к нацистскому режиму подтолкнули Хедвиг к тому, что она в 1937 году бежала в Англию, а оттуда — в Голливуд, где стала Хеди Ламарр. Однажды вечером, играя в четыре руки с композитором-авангардистом Джорджем Антейлом, она придумала способ обеспечить надежное наведение радиоуправляемых торпед.
Ламарр вспомнила, как в беседах с бывшим мужем немцы жаловались, что им не удается посредством радиосигнала наводить на цель торпеды, так как корабли противника глушили сигналы помехой на той же частоте. И вдруг Ламарр осенило: а что, если бы можно было посылать часть сигнала на одной частоте, а затем перескочить на другую частоту для передачи следующей части сигнала. При согласовании передатчика и приемника в отношении перескока частот — что-то вроде игры в четыре руки — сигнал мог бы стать устойчивым к помехам при глушении. Она предложила механическое согласование передатчика с приемником посредством чего-то вроде валика механического пианино. 11 августа 1942 года Ламарр и Антейлу был выдан американский патент под номером 2 292 387 на систему секретной связи (Secret Communications System) [34]. В ВМС США попытались осуществить этот замысел, но механическое управление посредством перфоленты оказалось затруднительным. В 1958 году в ВМС США вновь вернулись к старому патенту, использовав для согласования перескока частоты электронику. В 1960-е годы некоторые виды радиосвязи с расширением спектра, включая патент Ламарр и Антейла по скачкообразной перестройке частоты, заложили основу военной связи США.
Военные сохранили за собой право на использование связи с расширением спектра. GPS — средства спутникового определения местонахождения — еще один вид технологии, способствующей появлению умных толп, родившийся в недрах военного ведомства США, использующий технологию расширения спектра (но без скачкообразного изменения частоты) [35]. В 1985 году военные разрешили FCC предоставить средства радиосвязи с расширением спектра для использования в определенных диапазонах (полосах) частот. В более широких диапазонах частот по сравнению с теми, что разрешены стандарту Wi—Fi, технология радиосвязи с расширением спектра послужила основой для многих систем сотовой телефонии. К концу 1990-х годов необходимое оборудование стало доступным и для любителей.
Вспоминаю об одной встрече начала 1990-х в компании Apple Computers, где мне довелось видеть Хьюза и первопроходца в области беспроводной связи Дюэйна Хендрикса. Встречу организовал Стивен Цислер, работавший в Apple поборник общественных библиотек и сообществ по обеспечению общественных услуг. Цислер собрал со всего мира тех, кто стремился объединить виртуальные сообщества с местными гражданскими учреждениями для создания «общинных (местных) сетей». Хотя члены общинных сетей имели дело с предшествующим Всемирной сети проводным Интернетом и медленно работающими модемами, Цислер пригласил Хендрикса, открывшего предприятие беспроводной связи Tetherless Access за добрый десяток лет до начала развертывания беспроводной связи стандарта 802.11b. Хендрикс и Хьюз использовали радиотехнические средства обеспечения доступа к Интернету из отдаленных мест, продолжив работу, начатую операторами-радиолюбителями. В 2002 году Хендрикс вспоминал в личной беседе со мной, что «радиолюбители многое позаимствовали из исследований управления перспективных исследований и разработок министерства обороны США по живучести сетей пакетной радиосвязи, создав устройство, позволившее доступным образом связывать компьютеры через радиосвязь, так что любители могли строить сети пакетной радиосвязи с автоматической маршрутизацией. Радиолюбители первыми показали значимость и полезность беспроводных общинных сетей». Хендрикс в одной из последних бесед заметил, что одна малоизвестная радиолюбительская глобальная беспроводная сеть обмена данными заявила о себе после событий 11 сентября, обеспечив аварийную связь с Южным Манхэттеном.
В 1996 году Госдепартамент США и Национальный научный фонд в целях поощрения демократии и деловой активности в посткоммунистической Монголии, прослышав об опытах Хьюза по налаживанию беспроводного доступа к Интернету в сельских районах Колорадо, обратились к нему с просьбой наладить беспроводную широкополосную связь в Улан-Баторе. Хьюз обратился к Дюэйну Хендриксу; тот прибыл в Монголию и за десять дней оборудовал беспроводной связью семь учреждений, находящихся в десяти километрах от единственного в стране узла выхода в Интернет.
Монгольский опыт подтолкнул Хендрикса к мысли о том, что неплохо бы взяться за испытание новых технологий, обеспечивающих более высокую полосу пропускания и больший радиус действия, если удастся отыскать неподведомственных FCC партнеров. В 1998 году Хендрикса представили наследному принцу африканского Королевства Тонга. Поскольку все в стране решал наследный принц, включая и использование электромагнитного спектра, зарегистрированная Хендриксом в Тонга частная компания по предоставлению услуг связи населению могла свободно испытывать технологии и уровни излучения мощности, запрещенные правилами FCC. Как явствует из рассказа Хендрикса корреспонденту журнала Wired, тогда он «узнал об инициативе FCC по улучшению услуг связи в индейских резервациях, и до меня дошло, что прямо под боком находится 551 суверенное государство» [36].
Пока Хендрикс опутывал беспроводной связью резервации североамериканских индейцев, Хьюз посетил страну предков «девяти поколений мятежного министра по делам Уэльса». Хьюз вспоминает, как в канун Нового года в одном из пабов он вдруг сообразил, что большинство валлийцев живет в пределах досягаемости беспроводной связи от своего паба. «Несколько сотен долларов на паб, простая установка — и вот у вас появляется национальная инфраструктура мгновенной широкополосной связи для страны в 50 миль шириной и 150 миль длиной». Один валлийский энтузиаст прибыл в Олд-Колорадо-сити, чтобы заснять на видеопленку соображения Хьюза насчет перспектив дальней связи в Уэльсе. Эту видеосъемку — своеобразное сочетание ознакомительной экскурсии, показов, практических советов и споров — можно посмотреть в Сети. Хьюз подчеркивал в видеоинтервью те же самые выгоды для местного малого предпринимательства, на которые он упирал, говоря о сельских районах Колорадо: беспроводная широкополосная связь не только доносит до потребителя больше товаров, но и предлагает канал для популяризации местной точки зрения на события и возможность донести ее до всего мира. Хьюз вернулся в Уэльс в феврале 2002 года по приглашению Валлийского колледжа дистанционного электронного обучения для пропаганды своих проектов среди признанных валлийских лидеров. Пока США и другие страны сдерживают развитие своих систем связи из-за средств, вложенных телефонными компаниями в лицензии на Зв-связь, понаблюдайте за местами вроде Уэльса, чтобы увидеть возникающие там информационные среды будущего. Или же посетите Окинаву, которая, по мнению некоторых японских экономических обозревателей, становится «радиополигоном» для разработки и внедрения перспективных беспроводных технологий [37].
При поддержке Национального научного фонда Хендрикс намеревается обеспечить беспроводным широкополосным доступом общинные колледжи индейских резерваций Тертл-Маунтин, Форт-Бертольд, Форт-Пек и Стэндинг-Рок, чей колледж носит имя Sitting Bull* [38]. В этих общинах основная инфраструктура голосовой связи отсутствовала. Поэтому беспроводная широкополосная связь может доставить в резервацию, в частности в учебные учреждения, помимо телефона еще и высокоскоростной доступ к Интернету за часть стоимости одной «проводной» телефонной (модемной) линии. Хендрикс сотрудничает с учеными Калифорнийского университета в Сан-Диего, которые заняты установкой питаемых от солнечных батарей ретрансляторов для обеспечения беспроводной широкополосной связью индейских резерваций Ла-Йолла и Пала [39]. Наблюдатели сообщают, что высокоскоростная широкополосная сеть с использованием точек доступа стандарта 802.11b «показала себя достаточно рентабельной и относительно простой в установке по сравнению с проводным решением. Прежде всего, на установку ушло несколько месяцев, а не лет, и несколько сотен тысяч, а не миллионов долларов» [40].
* Sitting Bull (сидящий бык) — вождь и шаман из общины хункпапа, один из почитаемых героев народности сиу. Возглавил последнее крупное выступление американских индейцев против США, пытаясь воспрепятствовать заселению земель племени. Для сиу он остается символом храбрости, мудрости и доброты.
Поскольку Хендрикс намерен привлекать новые технологии, ныне запрещенные к использованию при более высоких уровнях излучаемой мощности и в широких диапазонах спектра, его партнеры в резервациях готовы к возможным трениям с FCC. Одна из таких технологий, широкополосная, не ограничивается одной частотой, а передает кодированные импульсы, каждый длительностью в одну миллиардную долю секунды, «размазанными» по всему спектру при крайне малых уровнях излучаемой мощности — буквально в шумовом фоне тех радиотехнических средств, которые работают в определенных полосах частот. Если каждое передающее устройство может делиться общим ресурсом — спектром, передавая информацию на протяжении одной миллиардной доли секунды, когда никакое другое устройство им не пользуется, а приемники знают, что им надо слушать, то огромные просторы спектра становятся доступными для совместного использования. Некоторые ученые считают, что передача данных посредством сверхширокополосной радиосвязи (Ultra wideband — UWB) может обеспечить гигабитную скорость — миллиард бит/с [41]. Гигабитная беспроводная технология перевернула бы вверх дном нынешний технический, регулирующий и экономический режим сетевой связи. Сегодняшняя Т1-линия обладает пропускной способностью 1,5 Мбайт/с, что составляет 1/666 от 1 Гбайт/с, и обходится за месяц в 1000 долларов и более.
FCC, военные и спасатели боятся, что новая технология таит в себе опасность в виде «интерференции» — когда многочисленные, вещающие на одной частоте станции затруднят приемникам различение сигналов. Как будет видно из дальнейшего, эти опасения отчасти вызваны ограничениями радиотехники начала XX века. И все же осторожность понятна когда дело касается связи служб пожарной охраны, «Скорой помощи», военного и полицейского ведомств, а также устройств GPS. FCC озабочена как раз тем, что шумовые помехи от слишком большого числа пользователей расширенным спектром будут мешать работе аварийной связи и угрожать общественной безопасности. Технологи возражают, говоря, что ответ состоит не в регламентации спектра, а в совершенствовании устройств, используемых для передачи и приема сигналов. Служба государственной безопасности также озабочена тем, что данные, передаваемые с помощью широкополосной технологии, трудно перехватить и легко зашифровать.
Хендрикс, Хьюз, Дэвид Рид и Лоренс Лессиг — представители ширящегося движения тех, кто хотел бы видеть доступной более обширную часть спектра по сравнению с нынешними лазейками для обкатки новой технологии. Другая технология, о которой упомянули в разговорах со мной и Дэвид Рид, и Хендрикс, — это «сеть с пакетной передачей данных по радиосвязи»: она замечательна тем, что позволяет автоматически наращивать пропускную способность по мере расширения сферы приложения, предоставляя при необходимости возможность работы в одном и том же диапазоне одновременно миллионам передатчиков. И действительно, докторская диссертация одного из учащихся MIT показала, что эффективность пользования спектром можно увеличивать по мере роста числа устройств, при условии, что это достаточно умные устройства, кооперирующиеся электронным образом для эффективного использования спектра [42]. Если можно было бы купить радиостанцию с пакетной передачей данных, то, включив ее, мы бы получили не только доступ к Интернету и локальной сети, но еще и приемник в качестве ретранслятора для других, находящихся поблизости, таким же образом оборудованных приемопередатчиков. Наша радиостанция служила бы маршрутизатором, выхватывающим из информационного потока предназначенные ему биты и пересылающим все остальные биты ближайшей радиостанции. Пропускная способность такой сети используется более полно, и каждой радиостанции требуется тем меньше мощности, чем больше людей объединено в сеть, при условии, что каждый пользователь служит ретранслятором для близлежащих маршрутизаторов — одна из тех ситуаций «обгаживания травы овцами», описываемых экономистами более пристойным языком в виде «закона возрастающей отдачи» [43].
В течение десяти лет Intel собирается внедрить программно-настраиваемые радиостанции в каждую производимую компанией микросхему; способ использования программно-настраиваемой радиостанцией частотного спектра можно менять «на лету» с компьютера, так что единственное дополнение к ПК сможет переключать его из режима УКВ-приемника в режим сотового телефона через сетевую карту стандарта 802.11b [44].
Радиосвязь с расширением спектра, широкополосная, программно-настраиваемая; сеть с пакетной передачей данных по радиосвязи — таков далеко не полный список технологий, доказывающих, что традиционное распределение спектра устарело. Например, мы привыкли видеть в своих телефонах устройства, подключаемые к сети телефонной или кабельной компании. А что, если сами устройства станут сетью? Сети пакетной передачи данных по радиосвязи и иные современные, но переросшие рамки регулирующих их работу установлений технологии делают возможным создание полностью ситуативных (ad hoc), самоорганизующихся, многопересылочных (multi-hop) ячеистых сетей. Представьте телефоны, напрямую связывающиеся друг с другом, пересылая сигналы от устройства к устройству подобно узлам сети Usenet, без помощи какой-либо иной сети связи, помимо находящихся поблизости телефонов.