211service.com
Eksploracja danych rozwiązuje zagadkę powolnego połączenia Wi-Fi
Wi-Fi jest jednym z największych wyzwolicieli XXI wieku. Możliwość bezprzewodowego łączenia się z Internetem w wielu różnych lokalizacjach jest technologią umożliwiającą wszelkiego rodzaju elastyczne formy pracy. Rzeczywiście, zmienił kawiarnię w jedno z bardziej produktywnych miejsc pracy w społeczeństwie.
Ale każdy, kto regularnie korzysta z Wi-Fi, zdaje sobie sprawę z wstydliwego problemu: czasami połączenie z Wi-Fi trwa wieki, a czasami połączenie nie jest w ogóle możliwe. Okropna prawda o Wi-Fi jest taka, że zbyt często po prostu nie działa.
A to rodzi ważne pytanie: dlaczego? Co takiego jest w tych najnowocześniejszych sieciach bezprzewodowych i łączących się z nimi urządzeniach, że tak często zawodzą?
Dzisiaj otrzymujemy odpowiedź dzięki pracy Changhua Pei z Uniwersytetu Tsinghua w Chinach i kilku kumplom, którzy zmierzyli, ile czasu zajęło połączenie 400 milionów różnych sesji Wi-Fi. Wykorzystali swoje dane, aby ustalić, co zwykle idzie nie tak i jak można tego uniknąć.
Changhau i spółka zebrali swoje dane z aplikacji na Androida o nazwie Wi-Fi Manager, która rejestruje różne etapy łączenia się z punktem dostępu Wi-Fi i czas ich trwania.
Każde połączenie Wi-Fi obejmuje kilka kroków. W pierwszym kroku urządzenie mobilne skanuje fale radiowe w poszukiwaniu dostępnych punktów dostępu Wi-Fi. Po wybraniu punktu dostępu oba urządzenia wymieniają pakiety danych. Następnie jest etap uwierzytelniania, który często wiąże się z wprowadzeniem hasła. Ostatni krok nazywa się DHCP (protokół dynamicznej konfiguracji hosta), który zapewnia urządzeniu adres IP.
(Zauważ, że po nawiązaniu połączenia użytkownik może zostać przeniesiony na stronę bramy, która wymaga innego hasła — zespół nie uwzględnia tego kroku w swoich obliczeniach).
Pytanie, które Changhau i spółka odpowiadają, brzmi, jeśli się powiedzie, jak długo zwykle trwa ten proces połączenia. Odpowiedź będzie przygnębiająco znajoma użytkownikom Wi-Fi. Naukowcy twierdzą, że połączenia Wi-Fi zawodzą w zdumiewających 45% przypadków. A czas, jaki zajmują, jest bardzo zmienny, a 15 procent połączeń zajmuje więcej niż pięć sekund.
Więc co się dzieje? Changhau i spółka używają algorytmu eksploracji danych, aby przeszukiwać dane, aby dowiedzieć się, jakie czynniki są związane z nieudanych połączeń i długimi czasami połączeń.
Okazuje się, że kilka czynników znacząco wpływa na czas połączenia i sukces. Być może najważniejsze jest to, czy sieć Wi-Fi jest publiczna, czy prywatna — sieci prywatne są znacznie szybsze i mają wyższy wskaźnik sukcesu połączenia.
Kolejnym czynnikiem jest system operacyjny urządzenia mobilnego. Zespół twierdzi, że identyczne urządzenia z różnymi systemami operacyjnymi mogą mieć bardzo znaczące różnice w czasie połączenia i wskazać palcem szczególnie mocno dostosowaną wersję Androida o nazwie FlyMe. Chipsety zarówno w urządzeniu mobilnym, jak i punkcie dostępowym mogą również wpływać na czas połączenia, przy czym wolniejsze układy zajmują znacznie więcej czasu.
Po znalezieniu czynników, które spowalniają połączenia, zespół stworzył algorytm, który pozwala uniknąć najbardziej oczywistych kompromisów, a tym samym przyspiesza czas połączenia.
Na przykład ten algorytm ocenia, czy punkty dostępu są publiczne, czy prywatne. Następnie ignoruje sieci publiczne i wybiera sieć prywatną z najsilniejszym sygnałem.
Takie podejście znacznie poprawia połączenia, mówią Changhau i spółka. Algorytm redukuje awarie połączeń do zaledwie 3,6 procent i skraca czas połączenia o współczynnik 10.
To imponujący wynik, który z pewnością docenią pracownicy kawiarni na całym świecie.
Nr ref.: arxiv.org/abs/1701.02528 : Dlaczego łączenie się z punktem dostępu Wi-Fi trwa tak długo?