| 12+ Свидетельство СМИ ЭЛ № ФС 77 - 70917 Лицензия на образовательную деятельность №0001058 |
Пользовательское соглашение Контактная и правовая информация |
 | Ракина Анна Витальевна20 Россия, Крым респ., Симферополь Материал размещён в группе «УРОК.РФ: группа для участников конкурсов» |
«Способы усиления приёма и передачи сигналов интернета через роутеры с помощью вайфай пушки».
МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ «ТАВРИЧЕСКАЯ ШКОЛА-ГИМНАЗИЯ № 20 ИМ. СВТ. ЛУКИ КРЫМСКОГО» МУНИЦИПАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ГОРОДСКОЙ ОКРУГ СИМФЕРОПОЛЬ РЕСПУБЛИКИ КРЫМ
«Я – исследователь»
Тема: «Способы усиления приёма и передачи сигналов интернета через роутеры с помощью вайфай пушки».
Исследовательский проект
Автор:Ученик 4 «Б» класса
Коношевич Василий Андреевич
Руководитель:
Учитель начальных классов
Ракина Анна Витальевна
Симферополь, 2020 г.
Содержание.
1.Введение
Выбор темы, её актуальность.
Постановка цели.
Постановка задач.
2. Основная часть.
2.1. История развития сети интернет.
2.2. WWW.
2.3. Роутер.
3. Самостоятельное создание вайфай пушки.
3.1. Определение вайфай пушки.
3.2. Создание прибора.
4. Анализ результатов опыта и выводы.
5. Список используемой литературы.
6. Приложения.
Введение.
Актуальность исследования. Мы живём в мире, который невозможно представить без огромного множества приборов, приспособлений, изобретений и устройств технического характера. А сколько вокруг невидимых глазу связей! Телевидение, интернет, радио, спутниковая связь стали неотъемлемой частью жизни всех людей, которых я знаю.
Сколько гаджетов в вашем доме подключены к Wi-Fi? Задумайтесь на секунду, удивитесь! Скорее всего, их больше десятка! Причём речь не только про смартфоны и ноутбуки, которых в некоторых семьях больше пяти.
Умные лампочки, роботы-пылесосы, игровые приставки, системы видеонаблюдения – всё это так или иначе постоянно хочет пролезть в интернет по вайфаю вашего роутера. Неудивительно, что домашний Wi-Fi задыхается.
Добавляем неправильную заводскую настройку каналов Wi-Fi и типичную для многоквартирных домов перегруженность радиоканалов – и получаем полный провал. Я решил исследовать, есть ли решение у этой проблемы.
В результате я нашёл много интересной информации и получил некоторые разъяснения, которые привели меня к изучению принципов работы интернета и роутеров. Я узнал, как появился и как работает интернет, для чего нужны роутеры и как они устроены, я так же изучил множество статей о приборах, работающих с помощью интернета, принимающих и передающих его сигналы.
Я решил применить свои знания на практике, чтобы сконструировать прибор, облегчающий работу роутеров.
Цель исследования. Я заинтересовался, можно ли самостоятельно создать устройство на основе использования полученных теоретических знаний о принципах работы устройств, связанных с приёмом и передачей сигналов вайфай. Я хотел создать устройство, которое бы были полезным для людей в их жизни, облегчая процесс улавливания и передачи сигналов интернета.
Например, на работе у моей бабушки находится роутер, который должен раздавать сигнал связи с интернетом на три этажа, с чем он не справляется. Он находится на первом этаже, и в некоторых отдалённых от него кабинетах сигнал практически, а третьем этаже - полностью, отсутствует. Меня это порой очень расстраивало, потому что иногда я жду, когда бабушка закончит работу, и в это время я мог бы использовать интернет в своих целях.
Задача исследования. Мне стало интересно, могу ли я создать устройство, которое усиливало бы сигнал раздачи интернета, чтобы люди в любых кабинетах здания или даже недалеко от него, на улице, могли пользоваться одним источником вайфая.
Поэтому я решил обратиться к истории зарождения и развития сети интернет и к теории о практическом устройстве раздающих связь с ним приборов. Это пригодится, чтобы лучше понимать с чем мне надо будет работать. В итоге я попробовал самостоятельно создать постейшее устройство для усиления раздачи и приёма вайфая.
Гипотеза исследования. В этой работе я описываю, что изучив историю развития интернета, используя знания об устройстве и строении роутеров, я смогу представить результат небольшого практического опыта – создать простейший прибор, который будет усиливать приём и раздачу сигнала вайфай.
Объект исследования - вайфай "пушка".
Предмет исследования - способы усиления приёма и передачи сигналов интернета через роутеры.
Основная часть.
2.1. История развития сети интернет.
Интернет - всемирная компьютерная сеть, соединяющая вместе тысячи сетей, включая сети вооруженных сил и правительственных организаций, образовательных учреждений, благотворительных организаций, индустриальных предприятий и корпораций всех видов, а также коммерческих предприятий (сервис-провайдеров), которые предоставляют частным лицам доступ к сети. Среди типов доступа в Интернет различают онлайн доступ, который позволяет использовать сеть в режиме реального времени, и офлайн доступ, когда задание для сети готовится заранее, а при соединении происходит лишь передача или приём подготовленных данных. Такой доступ менее требователен к качеству и скорости каналов связи, но дает возможность пользоваться только e-mail — электронной почтой.
Информация, хранящаяся во множестве компьютерных сетей, связанных между собой интернетом, образует гигантскую электронную библиотеку. Огромное количество данных, распределенных между компьютерными сетями, затрудняет поиск и получение желаемой информации. Для облегчения поиска в Интернете развивались все более совершенные средства.
История возникновения.
Интернет появился в результате секретного исследования, проводимого Министерством обороны США в 1969 году с целью тестирования методов, позволяющих компьютерным сетям выжить во время военных действий с помощью динамической перемаршрутизации сообщений. Первой такой сетью была ARPAnet, обьединившая три сети в Калифорнии с сетью в штате Юта по набору правил, названных Интернет-протоколом (Internet Protocol или, сокрашенно, IP).
В 1972 году, с открытием доступа для университетов и исследовательских организаций, выросла до сети, объединяющей 50 университетов и исследовательских организаций, имевших контракты с Министерством обороны США.
В 1973 сеть выросла до международных масштабов, объединив сети, находящиеся в Великобритании и Норвегии. Десять лет спустя Интернет-протокол был расширен за счет набора коммуникационных протоколов, поддерживающих как локальные, так и глобальные сети (TCP/IP). Вскоре после этого, National Science Foundation (NSF) открыла NSFnet с целью связать 5 суперкомпьютерных центров. Одновременно с внедрением протокола TCP/IP новая сеть вскоре заменила ARPAnet в качестве «хребта» (backbone) Интернета.
Мощный толчок к популяризации и развитию Интернета, а также к превращению его в среду для ведения бизнеса дало появление World Wide Web (Всемирная Паутина, WWW) — системы гипертекста, которая cделала путешествие по сети Интернет быстрым и интуитивно понятным.
Идея связывания документов через гипертекст впервые была предложена и продвигалась Тедом Нельсоном (Ted Nelson) в 1960-е годы, однако уровень существующих в то время компьютерных технологий не позволял воплотить ее в жизнь.
Основы того, что мы сегодня понимаем под WWW, заложил в 1980-е годы Тим Бернерс-Ли (Tim Berners-Lee) в процессе работ по созданию системы гипертекста в Европейской лаборатории физики элементарных частиц. В результате этих работ в 1990 научному сообществу был представлен первый текстовый браузер, позволяющий просматривать связанные гиперссылками текстовые файлы онлайн. В 1991 доступ к этому браузеру был предоставлен широкой публике, однако распространение его вне научных кругов шло медленно.
Новый исторический этап в развитии интернета берет начало с выхода первой Unix-версии графического браузера Mosaic в 1993 году, разработанного в 1992 Марком Андресеном, студентом, стажировавшимся в Национальном центре суперкомпьютерных приложений, США.
С 1994, после выхода версий браузера Mosaic для операционных систем Windows и Macintosh, а вскоре вслед за этим — браузеров Netscape Navigator и Microsoft Internet Explorer, берет начало взрывообразное распространение популярности WWW, и как следствие интернета, среди широкой публики сначала в США, а затем и по всему миру.
В1995 NSF передала ответственность за Интернет в частный сектор, и с этого времени интернет существует в том виде, каким мы знаем его сегодня.
Наиболее популярные интернет-сервисы включают:
— электронную почту (e-mail);
— поиск и просмотр текстовой и мультимедийной информации с помощью браузера (Web-browser) в World Wide Web (WWW);
— электронную коммерцию (e-commerce);
— переговоры в режиме online (чаты, chats);
— конференции (discusion groups, Usenet), в которых можно публиковать сообщения и просматривать ответы на них;
— ролевые игры.
2.2. World Wide Web ( WWW или W3, Мировая Паутина) - это объединение глобально распространяемых текстовых и мультимедийных документов и файлов, а также других сетевых сервисов, связанных друг с другом таким образом, что поиск и получение информации, а также интерактивное взаимодействие между пользователями, осуществляется быстрыми и интуитивно понятными способами. Тим Бернерс-Ли определил это понятие еще шире: «World Wide Web — это Универсум доступной через сеть информации, воплощение человеческого знания».
Web представляет собой графический интерфейс к Интернету, позволяющий доставлять и обрабатывать информацию, содержащуюся в специально отформатированных документах и включает в себя три основных компонента: Hypertext Markup Language (HTML), HyperText Transfer Protocol (HTTP), Universal Resource Locator (URL).
Гипертекст (hypertext) — способ организации документов или баз данных, при котором соответствующие фрагменты документов или информации связываются друг с другом ссылками (links, hyperlinks), позволяющими пользователю мгновенно переходить по ним к соответствующим документам или информации, следуя по ассоциативному пути.
Ссылки могут быть представлены в текстовом, графическом, аудио- или видео-формате.
Web-сервер — это компьютерная программа, которая обслуживает запроcы на HTML - страницы или файлы. Запросы поступают со стороны программы-клиента, находящейся на компьютере или любом другом возможном Интернет-терминале пользователя. Такая программа называется браузером (browser) или Web-браузер (Web-browser). Наиболее распространенными браузерами в настоящее время являются графические браузеры Microsoft Internet Explorer, Netscape Navigator и Opera, а также текстовый браузер Lynx. Система, которая локализует доменные имена и переводит их в IP-адреса, носит название Domain Name System (DNS).
Для крупнейших сайтов в настоящее время происходит слияние в одну категорию порталов с последующей классификацией на их типы. Порталом называют определяющий Web-сайт как постоянный стартовый сайт Интернет-пользователя при доступе к World Wide Web. Порталы подразделяются на две крупные подкатегории порталов общего назначения (general portals) и специализированных тематических или нишевых порталов (niche portals).
Среди крупнейших в мире порталов общего назначения — AOL, Yahoo, MSN, Lycos и Excite, месячная аудитория которых исчисляется десятками миллионов. В России такими порталами являются Rambler, Яndex, KM.RU, Aport, Port.Ru, List.Ru, eStart, месячная аудитория которых исчисляется сотнями тысяч посетителей и приближается к миллионной отметке.
Наиболее посещаемые сайты в мире находятся в США, в 2006 там насчитывалось более 150 млн пользователей (1-е место в мире), второе место занимает Китай (около 75 млн).В России Интернет развивается также стремительно (более 24 млн пользователей, 2006). Всего в мире в 2006 насчитывалось около 263,8 млн пользователей.
2.3. Роутер.
Роутер – это специальная подстанция, принимающая сигналы из Сети и передающая эти сигналы на конкретные устройства. По сути, роутеры являются связующим звеном между пользовательскими устройствами и сервером, раздающим подключения к Интернету.Роутеры могут предоставлять как проводное подключение по специальным кабелям, предназначенным для этого, так и беспроводное, создавая сеть Wi-Fi.
В любом случае, роутеры являются передатчиками сигнала. Сам роутер также может получать подключение как беспроводным способом (как правило, через сотовую сеть провайдера), так и проводным способом по кабелю, идущему от оборудования провайдера.Кроме передачи сигнала, роутеры несут функцию и его распределения (точнее, размножения). За счет этого они маршрутизируют подключение, то есть, предоставляют доступ к Интернету одновременно нескольким устройствам (например, нескольким компьютерам), тогда как исходное подключение к провайдеру одно единственное.Роутеры также выполняют и обратную функцию – функцию передачи сигнала от устройств (ПК, ноутбуки, нетбуки, планшеты, иные гаджеты) в сеть Интернет. То есть они работают в обе стороны, на прием сигнала и на его передачу.На уровне роутера происходит и кодирование данных. Так, пользователь может установить различные формы защиты его данных. Существует несколько стандартов защиты, например WPA, WPA2, WEP и некоторые другие.
К роутеру можно подключить различные протоколы и сделать еще много чего полезного и нужного. Как правило, большинство функций становятся доступными при установке программ от сторонних разработчиков, хотя некоторые реализуются и системными средствами.
Таким образом, роутер очень важен для подключения. Он маршрутизирует сигнал, делает его недоступным для других пользователей и имеет другие специальные возможности.Обычно пользователь компьютера сталкивается с необходимостью приобрести и установить роутер, когда он начинает проводить к себе (в дом, в офис) Интернет. Если поступить наоборот, то есть, сначала приобрести роутер, а потом начать договариваться с провайдером, то приобретенный роутер может оказаться бесполезным. Поскольку провайдер тоже должен иметь техническую возможность передавать сигналы этому устройство.Значит, роутер можно еще определить, как промежуточное устройство между интернет-провайдером и пользователем Интернет. С одной стороны к нему подключается оборудование провайдера, с другой стороны – оборудование пользователя.
Можно также отметить, что роутеры могут соединяться между собой, создавая тем самым еще более сложные маршруты передачи сигнала. Обычно это применятся только в офисах. Для домашнего подключения, как правило, можно ограничиться одним единственным роутером.Выбирая роутер для домашнего подключения, пользователю компьютера следует учесть, каким образом он может подключить свои устройства (ПК, ноутбуки, нетбуки, планшеты, иные гаджеты) к Интернету.
Большинство современных устройств поддерживает Wi-Fi соединение. В этом случае удобно пользоваться роутерами, раздающими Интернет посредством Wi-Fi. Кроме того, Wi-Fi соединение не требует прокладки проводов внутри помещения, и не портит внешний вид помещения.
3. Самостоятельное создание вайфай "пушки".
3.1. Определение вайфай пушки.
Wi-Fi пушка — особая антенна большой мощности, которая предназначена для приема и передачи данных по беспроводной сети вайфай на большие расстояния, вплоть до нескольких километров. В продаже таких устройств от производителя практически невозможно встретить, в связи с чем получил широкое распространение метод создания Wi-Fi пушки своими руками. Для этого не требуется особо сложных приспособлений или материалов, все можно найти в свободной продаже. Инструкции и чертежи также широко представлены в cети с подробным описанием каждого действия.
Современная самодельная антенна-пушка для Интернета — это устройство, которое позволяет принимать и передавать беспроводной сигнал на большие расстояния. В зависимости от места установки и особенностей рельефа способна нормально взаимодействовать с передающим устройством на дальность до 6 км.
Впечатляющая дальность передачи сделала такую антенну очень популярной среди пользователей. Кроме этого, ее очень просто собрать самостоятельно. Готовый прибор на первый взгляд напоминает футуристический лазер, который способен работать направленным способом. В связи с этим при направлении устройства в место с большой концентрацией сигнала оно способно легко его принять.
При помощи этой антенны можно легко перехватывать или ловить чужой сигнал Wi-Fi. В связи с этим, заметив такое устройство, направленное в сторону личного маршрутизатора, лучше принять меры безопасности — установить или сменить пароль.
Существует 4 вида вайфай пушек. Каждый предназначен для выполнения своей роли. Первый вид - для раздачи вайфая на дальние расстояния. Второй - больше используется в промышленных целях. такие пушки изготавливаются с шестью дисками с одной стороны, и с тремя - с дугой. Их используют, чтобы передать вайфай из магазина в магазин или из офиса в офис, например. Третий вид вайфай пушек служит, чтобы распределять вайфай в несколько мест сразу. Четвёртый вид - это перехватчики. Такие устройства чаще всего используется на военных базах.
3.2. Создание прибора.
Я хочу создать новую универсальную пушку, которая будет иметь функции всех четырёх описанных мной видов пушек. Для этого я сделаю портативную версию, и буду её усовершенствовать, пока она не станет идеально соответствовать моим стандартам.
Моё устройство будет состоять из жести и металлической шпильки 8 мм. Согласно моему плану, она должна бить небольшим лучом (в 1 метр), чтобы облегчить проведение и раздачу вайфая от одного работающего роутера всем устройствам поблизости. Я хочу, чтобы в каждом уголке любого дома был доступный и быстрый вайфай.
Я думаю, что смогу помочь с помощью вайфай пушки также передавать радио сигнал на 7 км.
По плану её можно собрать за несколько часов, а также ей легко менять насадки для разных разъёмов на компьютере или любом другом устройстве.
Нет никаких сложностей в сборке и покупке деталей. Создать подобную антенну можно из металлического листа. Лучше всего подойдет медь. Важно, чтобы толщина металла была около 0,3 мм. Это позволит легко ее порезать даже при помощи обычных ножниц. Все детали крепятся при помощи гаек.
После нужно обозначить окружность для дисков. Для этого потребуется циркуль. Важно соблюдать точность, иначе любое отклонение от заданного диаметра будет негативно сказываться на работе. Диаметры пластин указаны на чертеже, но они несколько отличаются, поэтому рекомендуется заранее его внимательно изучить.
После нарезания всех комплектующих предстоит каждый диск накрутить на шпильку с помощюю гаек, соблюдая указанные в чертеже размеры. После сборки первой пластины потребуется установить вторую на расстоянии 3 см от нее. Последние две пластины должны иметь отверстия для проводов.
После сборки основной конструкции предстоит разобраться с проводами. Нужно взять интернет-USB-кабель, который мы припаяем к видимой части вайфай пушки, к самому большому диску. Для этого в диске нужно просверлить небольшое отверстие, 2 мм диаметром, куда мы и припаяем одну часть кабеля.
Если нам нужны сменные насадки, необходимо взять переходник USB-microUSB и отрезать часть провода с разъёмом microUSB, и припаять полученный проводк тому же болльшому диску на антенне с помощью обычного паяльника. А затем нужно найти кабель под ваш разъём,чтобы с одной стороны был USB, а с другой - ваш кабель.
Теперь подключаем USB-кабель к припаянному переходнику, а другой, совмещаемый с ним кабель - к вашему устройству, которое будет принимать или раздавать вайфай сигнал от роутера, например.
Заключение.
4. Анализ результатов опыта и выводы.
В результате проведённого мной исследования я изучил множество статей об истории развития интернета, узнал, что такое учётные записи и для чего они нужны, как хранится и распределяется информация по серверам и сайтам внутри сети. История развития такого глобального явления показывает, насколько актуальны эти знания в современном мире, какими огромными темпами идёт развитие IT-техгологий, насколько важно каждому современному человеку хоть немного ориентироваться в этой сфере.
Чтобы жить полноценной жизнью нам необходим постоянный доступ к информации, для чего работающим с помощью сети устройствам, нужен постоянный мощный сигнал связи с интернетом. И моя вайфай пушка как раз позволяет осуществить это с минимальными затратами средств и времени.
Я понял, что для самостоятельного изготовления приборов и устройств необходимо изучать теоретическую базу – физические законы и принципы, на которых основаны конструирование и радиоэлектроника. Вместе с тем, важно знать актуальные тенденции развития интернет-технологий для успешной жизни в современном мире.
У меня получилось собрать простейшую вайфай пушку, с помощью которой возможно усиливать приём и передачу вайфая в бытовых условиях: дома, на работе, на производстве. Она хорошо справляется с поставленной задачей, передавая хороший сигнал от нашего домашнего роутера через мой компьютер на расстояние около 3 км. Но я планирую совершенствовать и дорабатывать её, чтоб она становилась более мощной, компактной и при этом красивой.
5. Список используемой литературы.
