Wi-Fi Direct - Wi-Fi Direct

Wi-Fi Direct (ehemals Wi-Fi Peer-to-Peer ) ist ein Wi-Fi-Standard für drahtlose Peer-to-Peer-Verbindungen, der es zwei Geräten ermöglicht, eine direkte Wi-Fi-Verbindung ohne zwischengeschalteten drahtlosen Zugangspunkt, Router, oder Internetverbindung. Wi-Fi Direct ist eine Single-Hop-Kommunikation und keine Multihop- Kommunikation wie bei drahtlosen Ad-hoc-Netzwerken .

Wi-Fi wird zu einer Möglichkeit, drahtlos zu kommunizieren, ähnlich wie Bluetooth. Es ist nützlich für alles, vom Surfen im Internet bis zur Dateiübertragung und für die gleichzeitige Kommunikation mit einem oder mehreren Geräten mit typischen Wi-Fi-Geschwindigkeiten. Ein Vorteil von Wi-Fi Direct ist die Möglichkeit, Geräte auch von unterschiedlichen Herstellern zu verbinden. Nur eines der Wi-Fi-Geräte muss Wi-Fi Direct-kompatibel sein, um eine Peer-to-Peer-Verbindung herzustellen, die Daten mit stark reduziertem Setup direkt zwischen ihnen überträgt.

Wi-Fi Direct handelt die Verbindung mit einem Wi-Fi Protected Setup-System aus, das jedem Gerät einen eingeschränkten drahtlosen Zugangspunkt zuweist. Das "Pairing" von Wi-Fi Direct-Geräten kann so eingerichtet werden, dass die Nähe einer Nahfeldkommunikation , eines Bluetooth- Signals oder eines Tastendrucks auf einem oder allen Geräten erforderlich ist .

Hintergrund

Einfaches WLAN

Herkömmliche Wi-Fi-Netzwerke basieren in der Regel auf dem Vorhandensein von Controller-Geräten, die als Wireless Access Points bekannt sind . Diese Geräte kombinieren normalerweise drei Hauptfunktionen:

  • Physische Unterstützung für drahtlose und kabelgebundene Netzwerke
  • Bridging und Routing zwischen Geräten im Netzwerk
  • Dienstbereitstellung zum Hinzufügen und Entfernen von Geräten aus dem Netzwerk.

Ein typisches Wi-Fi-Heimnetzwerk umfasst Laptops, Tablets und Telefone, Geräte wie moderne Drucker, Musikgeräte und Fernseher. Die meisten WLAN-Netzwerke werden im „Infrastrukturmodus“ eingerichtet, wobei der Access Point als zentraler Hub fungiert, an den WLAN-fähige Geräte angeschlossen werden. Die Geräte kommunizieren nicht direkt miteinander (also anders als im „ Ad-hoc- Modus “), sondern gehen über den Access Point.

Im Gegensatz dazu können Wi-Fi Direct-Geräte miteinander kommunizieren, ohne dass ein dedizierter drahtloser Zugangspunkt erforderlich ist. Die Wi-Fi Direct-Geräte verhandeln, wenn sie zum ersten Mal eine Verbindung herstellen, um zu bestimmen, welches Gerät als Zugangspunkt fungieren soll.

Automatisierte Einrichtung

Mit der Zunahme der Anzahl und Art der Geräte, die an Wi-Fi-Systeme angeschlossen sind, wurde das Grundmodell eines einfachen Routers mit intelligenten Computern zunehmend strapaziert. Gleichzeitig stellte die zunehmende Verfeinerung der Hotspots die Nutzer vor Setup-Probleme. Um diese Probleme anzugehen, gab es zahlreiche Versuche, bestimmte Aspekte der Einrichtungsaufgabe zu vereinfachen.

Ein gängiges Beispiel ist das Wi-Fi Protected Setup- System, das in den meisten Access Points enthalten ist, die seit 2007, als der Standard eingeführt wurde, gebaut wurden. Wi-Fi Protected Setup ermöglicht die Einrichtung von Zugangspunkten einfach durch Eingabe einer PIN oder einer anderen Identifikation in einen Verbindungsbildschirm oder in einigen Fällen einfach durch Drücken einer Taste. Das Protected Setup-System verwendet diese Informationen, um Daten an einen Computer zu senden und ihm die Informationen zu übergeben, die zum Abschließen der Netzwerkeinrichtung und zum Herstellen einer Verbindung mit dem Internet erforderlich sind. Aus Benutzersicht ersetzt ein einziger Klick die mehrstufige, mit Fachjargon gefüllte Einrichtungserfahrung, die früher erforderlich war.

Das Protected Setup-Modell funktioniert zwar wie beabsichtigt, sollte jedoch nur die Verbindung zwischen dem Access Point und den Geräten vereinfachen, die seine Dienste in Anspruch nehmen und hauptsächlich auf das Internet zugreifen. Es bietet wenig Hilfe innerhalb eines Netzwerks - zum Beispiel beim Suchen und Einrichten des Druckerzugriffs von einem Computer aus. Um diesen Rollen gerecht zu werden, wurden verschiedene Protokolle entwickelt, darunter Universal Plug and Play (UPnP), Devices Profile for Web Services (DPWS) und Zero-Configuration Networking (ZeroConf). Diese Protokolle ermöglichen es Geräten, andere Geräte innerhalb des Netzwerks zu suchen, ihre Fähigkeiten abzufragen und ein gewisses Maß an automatischer Einrichtung bereitzustellen.

Wi-Fi Direct

Wi-Fi Direct ist in Smartphones und tragbaren Mediaplayern sowie in Feature-Phones zu einer Standardfunktion geworden . Der Prozess des Hinzufügens von Wi-Fi zu kleineren Geräten hat sich beschleunigt, und es ist jetzt möglich, Drucker, Kameras , Scanner und viele andere gängige Geräte mit Wi-Fi zusätzlich zu anderen Verbindungen wie USB zu finden .

Die weit verbreitete Einführung von Wi-Fi in neuen Klassen kleinerer Geräte machte die Notwendigkeit von Ad-hoc-Netzwerken viel wichtiger. Auch ohne einen zentralen Wi-Fi-Hub oder Router wäre es sinnvoll, wenn sich ein Laptop drahtlos mit einem lokalen Drucker verbinden könnte. Obwohl der Ad-hoc-Modus für diese Art von Bedarf entwickelt wurde, erschwert das Fehlen zusätzlicher Informationen für die Erkennung die Verwendung in der Praxis.

Obwohl Systeme wie UPnP und Bonjour viele der benötigten Fähigkeiten bieten und in einigen Geräten enthalten sind, fehlte ein einziger weit verbreiteter Standard, und die Unterstützung innerhalb bestehender Geräte war alles andere als universell. Ein Gast, der sein Smartphone verwendet, kann wahrscheinlich problemlos einen Hotspot finden und eine Verbindung zum Internet herstellen, möglicherweise mithilfe von Protected Setup. Das gleiche Gerät würde jedoch feststellen, dass das Streamen von Musik auf einen Computer oder das Drucken einer Datei möglicherweise schwierig ist oder von verschiedenen Hardwaremarken einfach nicht unterstützt wird.

Wi-Fi Direct kann eine drahtlose Verbindung zu Peripheriegeräten herstellen. Mit Wi-Fi Direct lassen sich kabellose Mäuse, Tastaturen, Fernbedienungen, Headsets, Lautsprecher, Displays und viele weitere Funktionen realisieren. Dies hat mit Wi-Fi-Mausprodukten und Wi-Fi Direct-Fernbedienungen begonnen, die im November 2012 ausgeliefert wurden.

Filesharing-Anwendungen wie SHAREit auf Android- und BlackBerry 10-Geräten könnten Wi-Fi Direct verwenden, wobei die meisten Android-Versionen 4.1 (Jellybean), die im Juli 2012 eingeführt wurden, und BlackBerry 10.2 unterstützt werden. Die Android-Version 4.2 (Jellybean) enthielt weitere Verfeinerungen von Wi-Fi Direct, einschließlich dauerhafter Berechtigungen, die den bidirektionalen Datentransfer zwischen mehreren Geräten ermöglichen.

Der Miracast- Standard für die drahtlose Verbindung von Geräten mit Displays basiert auf Wi-Fi Direct.

Technische Beschreibung

Wi-Fi Direct bettet im Wesentlichen einen Software-Zugangspunkt („ Soft AP “) in jedes Gerät ein, das Direct unterstützen muss. Der Soft-AP bietet eine Version von Wi-Fi Protected Setup mit seiner Einrichtung per Knopfdruck oder PIN.

Wenn ein Gerät in die Reichweite des Wi-Fi Direct-Hosts gelangt, kann es eine Verbindung zu diesem herstellen und dann Setup-Informationen mithilfe einer Übertragung im Stil eines Protected Setup sammeln. Verbindung und Einrichtung sind so vereinfacht, dass es in manchen Situationen Bluetooth ersetzen kann .

Soft-APs können so einfach oder komplex sein, wie es die Rolle erfordert. Ein digitaler Bilderrahmen bietet möglicherweise nur die grundlegendsten Dienste, die erforderlich sind, damit Digitalkameras eine Verbindung herstellen und Bilder hochladen können. Ein Smartphone, das Daten-Tethering ermöglicht, kann einen komplexeren Soft-AP ausführen, der die Möglichkeit bietet, eine Verbindung zum Internet herzustellen. Der Standard umfasst auch WPA2- Sicherheit und Funktionen zur Zugriffssteuerung innerhalb von Unternehmensnetzwerken. Wi-Fi Direct-zertifizierte Geräte können eine Eins-zu-Eins- oder eine Eins-zu-Viele-Verbindung herstellen und nicht alle verbundenen Produkte müssen Wi-Fi Direct-zertifiziert sein. Ein Wi-Fi Direct-fähiges Gerät kann sich mit älteren Wi-Fi-zertifizierten Geräten verbinden.

Das Wi-Fi Direct-Zertifizierungsprogramm wird von der Wi-Fi Alliance entwickelt und verwaltet , der Industriegruppe, die die Marke "Wi-Fi" besitzt . Die Spezifikation kann bei der Wi-Fi Alliance erworben werden.

Vermarktung

Laptops

Intel hat Wi-Fi Direct bis 2008 auf der Centrino 2- Plattform in seine My WiFi-Technologie aufgenommen. Wi-Fi Direct-Geräte können mit einem Notebook-Computer verbunden werden, der die Rolle eines Software- Access Points (AP) spielt. Der Notebook-Computer kann dann den Wi-Fi Direct-fähigen Geräten ohne Wi-Fi-AP einen Internetzugang bereitstellen. Marvell Technology Group , Atheros , Broadcom , Intel , Ralink und Realtek kündigten ihre ersten Produkte im Oktober 2010 an. Der Chipsatz von Redpine Signals wurde im November desselben Jahres Wi-Fi Direct zertifiziert.

Mobile Geräte

Ein Symbol für den Wi-Fi Direct-Betrieb unter Android .

Google kündigte im Oktober 2011 die Unterstützung von Wi-Fi Direct in Android 4.0 an. Während einige Android 2.3- Geräte wie das Samsung Galaxy S II diese Funktion durch von OEMs entwickelte proprietäre Betriebssystemerweiterungen hatten, war das Galaxy Nexus (veröffentlicht im November 2011) das erste Android-Gerät mit der Implementierung dieser Funktion durch Google und einer API für Entwickler auszuliefern . Ozmo Devices, das integrierte Schaltkreise (Chips) für Wi-Fi Direct entwickelt hat, wurde 2012 von Atmel übernommen.

Wi-Fi Direct wurde mit dem Blackberry 10.2-Upgrade verfügbar.

Ab März 2016 implementiert kein iPhone- Gerät Wi-Fi Direct; Stattdessen hat iOS eine eigene proprietäre Funktion, nämlich Apples MultipeerConnectivity . Dieses und andere Protokolle werden in der Funktion AirDrop verwendet, mit der große Dateien zwischen Apple-Geräten mit einer ähnlichen (aber proprietären) Technologie wie Wi-Fi Direct übertragen werden.

Spielekonsole

Die 2013 veröffentlichte Xbox One unterstützt Wi-Fi Direct.

Der SHIELD-Controller von NVIDIA verwendet Wi-Fi Direct, um eine Verbindung zu kompatiblen Geräten herzustellen. NVIDIA behauptet eine Verringerung der Latenz und eine Erhöhung des Durchsatzes gegenüber konkurrierenden Bluetooth-Controllern.

Siehe auch

Verweise