Is het traditioneel bekabelen van de twisted-pair communicatie infrastructuur nog wel de moeite waard gezien de opkomst van de laatst uitgebrachte generatie draadloze Access Point uitgerust met Wifi-6 (gesegmenteerd) alsmede voorzien van populaire mobiele domotica/ IoT protocollen?
In dit document gaan we in op een aantal kenmerken van beide ontwerpen.
Draadloos:
Wifi-6 is de laatst uitgebrachte wifi standaard, gelanceerd in 2019. De technische term is IEEE802.11ax. Deze wifi versie behelst, weliswaar op de achtergrond, een aantal technische verbeteringen. Zo wordt er een andere manier gebruikt om gegevens te versturen naar je aangesloten apparaten. Ook kan het draadloze netwerkverkeer gesegmenteerd worden. Dat zorgt niet alleen voor een hogere snelheid, maar ook voor gegarandeerde toe te kennen capaciteit (bandbreedte). Voorwaarde hierbij is wel dat de aan te sluiten apparatuur deze segmentatie ook ondersteunt.
De maximale bandbreedte van Wifi-6 ligt weer hoger dan de topsnelheid van wifi-5 (9,6Gbps versus 6,9Gbps). Dit zorgt echter niet direct voor sneller internet. Het zorgt er wel voor dat je binnen je eigen netwerk data nog sneller doorstuurt.
Domotica/ IoT protocollen:
Naast Wifi-6 zien zijn er afgelopen jaren meerdere mobiele communicatie protocollen verschenen en geïntegreerd in het draadloze Access Point. Hiervan zijn Bluetooth en een aantal huidige ‘blijvende’ smart-home domotica, Internet of Things protocollen (bijvoorbeeld Zigbee, Z-wave een herkenbaar voorbeeld).
Gemak:
We willen dat alles gemakkelijk, intuïtief werkt en wel met minimale inspanning. Dit is een begrijpelijke menselijke eigenschap. We hebben tenslotte allemaal andere dingen te doen dan ons zorgen te maken over de implementatie en werking van de bedrijfseigen communicatie infrastructuur. Maar gaan deze Access Points een traditioneel bekabeld netwerk totaal vervangen?
Totaaloplossing:
Van belang is te beseffen dat elke toepassing zijn eigen eisen en daarmee ook beperkingen met zich meebrengt. De betreffende communicatie protocollen kunnen voor een totaaloplossing niet volledig los van de andere eisen gezien worden. Zeker niet op het vlak van security issues van het eigen bedrijfsnetwerk zoals remote access kwetsbaarheden, hacks, fishing maar ook b.v. misconfiguraties.
Belangrijk is ook de complexiteit van de totaaloplossing in de gaten te houden. Hoe complexer, des te moeilijker voor de gebruikers, de installateurs en de betrokken service medewerkers (in- of extern). Naast deze gekozen topologie dient dus ook het totaalplaatje met alle gebruikers en hun rollen te worden geanalyseerd.
EM signalen:
Voor de draadloze topologie geldt dat deze vorm van communicatie op elektromagnetische signalen (EM) gebaseerd is. Een vaak gebruikte analogie is dit te vergelijken met geluid. Net als bij geluidsgolven hebben elektromagnetische signalen een beter bereik bij:
- Meer kracht(harder geluid komt verder).
- Lage frequenties (lage tonen komen verder dan hoge).
- Repetitie (vaker hetzelfde zeggen).
- Andere frequentie dan de rest van de signalen (een hoge fluittoon hoor je beter bij laag geroezemoes).
- Open ruimte en reflecties (obstakels zoals gebouwen houden het geluid tegen en weerkaatsen het).
- Afwezigheid van stoorzenders (een signaal is beter te horen als het stil is).
- Verder geldt: een grotere bandbreedte maakt een grotere datasnelheid mogelijk. In de vergelijking met geluid: Een heel orkest geeft een rijker geluid dan alleen één enkele muzikant.
Het mag duidelijk zijn dat de kwaliteit van de EM signalen afhankelijk is van een aantal omgevingsfactoren. Denk hierbij ook aan de invloed van equivalente Wifi signalen van naastgelegen bedrijfsnetwerken.
Twisted-pair bekabeling:
De twisted-pair bekabelingstopologie, voorzien van de alom bekende RJ45-data outlets, is en blijft nog steeds de belangrijkste manier voor bedrijven om verbinding te maken met hun centrale netwerkapparatuur, switches, router, firewall en servers alsmede toegang tot internet. Deze topologie heeft t.o.v. een draadloze topologie de volgende voordelen:
- Betrouwbaar. Fysieke bekabeling is niet of nauwelijks gevoelig voor elektromagnetische interferentie van buitenaf die gegevensverlies kan veroorzaken. Het datasignaal is in basis een gebalanceerd ‘symmetrisch’ signaal waarin eventuele stoorsignalen op relatief eenvoudige wijze uitgefilterd worden.
- Fysieke bekabeling is veel sneller in termen van onbewerkte bandbreedte en vooral met betrekking tot latentie (vertraging). Standaard wordt tegenwoordig voorzien in netwerkbekabeling geschikt voor 10Gbps ethernet (categorie 6 augmented).
- Eenvoudig te gebruiken…. het werkt gewoon (ervan uitgaande dat er geen externe problemen zijn).
- Gemakkelijk om problemen te identificeren en op te lossen als het gaat om vermoedens van lage snelheid of vermoedens van falende connectiviteit.
- Veilig. Het is onwaarschijnlijk dat iemand een bedrijfsnetwerk zou kunnen hacken via de buitenzijde van een twisted-pair kabel. Het is mogelijk, maar alleen met zeer gespecialiseerde apparatuur.
- Uit te voeren als kosteneffectieve meervoudige universeel toepasbare aansluitingen per gebruikersoppervlak en daarmee op locatie dienst te doen, naast water, gas, elektriciteit, als 4e standaard utiliteit.
- In staat om gecombineerd met data overdracht gecontroleerd stroom te leveren aan apparatuur middels Power over Ethernet (PoE). Met name deze toepassing vindt veelvuldig plaats en gaat een steeds prominentere rol spelen binnen bedrijfsgebonden communicatie infrastructuren (camera’s, toegangscontrole, telefonie, omroep systemen, reserveringssystemen, informatie- en presentatie schermen en niet te vergeten verlichting). Hierbij kunnen de traditioneel benodigde 230Volt voorzieningen achterwege worden gelaten (lagere kosten en beheerbare voeding).
- Afschrijvingstermijn tot 25 jaar voordat er wordt overgaan tot vervanging, waardoor de operationele kosten voor lange termijn relatief laag en overzichtelijk blijven.
Niet alles is echter geweldig in het land van twisted-pair bekabeling. Er zijn t.o.v. een draadloos netwerk enkele specifieke voorwaarden verbonden aan deze topologie:
- Twisted-pair bekabeling vereist een goed gepland installatie ontwerp, waarbij naast de benodigde bekabeling voorzien dient te worden in ondersteunende kabelwegen.
- Een twisted-pair bekabeling infrastructuur is een zogenaamde gebouw gebonden installatie terwijl een draadloos netwerk met u kan meeverhuizen (althans deels en wanneer niet verouderd).
- Twisted-pair bekabeling kan een hoge prijs per aansluiting hebben. Met name de aanleg van individuele kabels bijvoorbeeld naar: IP camera’s; Wifi Access Points; toegangscontrole of bekabeling voor het monitoren van de HVAC installaties (230Volt aansluitingen naar deze devices bij achterwege laten van de twisted-pair kabel kost echter meer).
Resumé draadloos:
Het feit dat Wifi een andere communicatie laag (draadloos) is die bovenop een fysiek netwerkverbinding (twisted-pair bekabeling) functioneert, brengt ons bij de voor- en nadelen van deze technologie.
Voordelen:
- Wifi gaat waar de kabel niet gaat.
- Geen wirwar van bekabeling.
- Aanschaf in kostprijs is meestal aanzienlijk minder met name vergeleken met het op ‘grotere schaal’ aanleggen van een twisted-pair bekabeling infrastructuur. Echter gaat een twisted-pair bekabeling infrastructuur wel veel langer mee (25 jaar).
- Is doorgaans snel genoeg voor internetten, e-mailen en videoconferenties.
- Toegankelijk, waardoor meer mensen (middels laptop, smartphone) draadloos toegang kunnen hebben tot diensten (b.v. Internet).
Voor al het gemak dat Wifi het met zich meebrengt, heeft Wifi ook nadelen:
- Aanzienlijk gevoeliger voor elektromagnetische interferentie.
- Vanuit het oogpunt van onbewerkte bandbreedte bij twisted-pair doorgaans langzamer vooral in termen van latentie. Aanzienlijke vertraging wordt geïntroduceerd vanwege het extra Wifi-protocol dat bovenop het Ethernet-protocol is toegevoegd. Hierdoor zal wifi vaak de snelheid verlagen om andere apparaten die de wifi-verbinding delen tegemoet te komen. Bij interferentie of slechte verbindingen zal eveneens de snelheid worden verminderd.
- Inherent minder veilig dan twisted-pair bekabeling. Uw gegevens, die nu via de ether worden vervoerd, kunnen mogelijk worden opgepikt en worden gehackt. Veel waarschijnlijker is dat uw internetverbinding wordt gebruikt door iemand die dat niet mag of daar misbruik van maakt.
- Geen mogelijkheid om stroom naar een ander apparaat te sturen.
Conclusie:
Dus gaat Wifi de twisted-pair bekabeling volledig vervangen?
Niet snel, of liever gezegd eigenlijk nooit. In feite bestaan de twee technologieën al decennia naast elkaar. Er heeft nimmer in dit tijdbestek een grote bekabelde versus draadloze strijd plaatsgevonden. Neem bijvoorbeeld een Access Point. Dit toegangspunt is geen router, zoals een thuisrouter, maar gewoon een manier om via Wifi op het netwerk te komen. Dit toegangspunt heeft stroom nodig en de mogelijkheid om gegevens heen en weer naar de switch te verzenden. Beide acties worden bereikt met één enkele twisted-pair kabel!
Het feit is en blijft dat er ergens op het netwerk twisted-pair bekabeling nodig is. Twisted-pair bekabeling zal nog steeds nodig zijn om apparaten aan te sluiten die PoE nodig hebben, switches en routers met elkaar te verbinden en verbindingen te ondersteunen die stabiele, hoge bandbreedte nodig hebben, zoals werkstation computers en servers.
Vuistregels:
- Als een netwerkverbinding maximale snelheid en stabiliteit vereist, moet die verbinding bedraad zijn.
- Als de netwerkverbinding een lage latentie (vertraging) vereist, moet deze altijd bedraad zijn.
- Als er geen haalbare manier is om de verbinding te bedraden, plaats dan het Access Point en het apparaat zo dicht mogelijk bij elkaar.
- Wifi-signalen moeten goed worden beveiligd (encryptie).
- Een draadloos netwerk is flexibel maar is vooralsnog een shared medium waarbij alle gebruikers dezelfde bandbreedte delen.
Mocht u n.a.v. dit artikel nog vragen hebben neemt u contact met ons op voor meer informatie over onze communicatie infrastructuren, toepassingen, advies en/ of uitbrengen van een offerte.