HDG wyjaśnia: Jak działa WiFi?


WiFi to technologia sieci bezprzewodowej, która umożliwia podłączenie urządzeń z obsługą WiFi do sieci lokalnej. Za pomocą WiFi możesz przesyłać dane między lokalnymi urządzeniami sieciowymi lub łączyć się z Internetem, jeśli połączenie jest dostępne. Większość ludzi prawdopodobnie o tym wie, ponieważ wszyscy używamy Wi-Fi każdego dnia, ale jak ono faktycznie działa?

WiFi to radio

Najbardziej fundamentalnym faktem dotyczącym WiFi jest to, że wykorzystuje ono fale radiowe do przesyłania informacji. Fale radiowe to coś, co nazywamy określonym zakresem częstotliwości promieniowania elektromagnetycznego. Światło to część widma, na którą są wrażliwe nasze oczy, ale składa się z tego samego „materiału”, co fale radiowe.

Do transmisji Wi-Fi wykorzystuje dwie różne częstotliwości: 2,4 i 5 GHz. To odpowiednio 2 400 000 000 i 5 000 000 000 cykli na sekundę. Jest to dość wysokie w porównaniu do radia FM, które ma częstotliwość tylko około 100 MHz.

Dokładna częstotliwość fali radiowej znacznie zmienia jej charakterystykę. Przy wyższej częstotliwości możesz umieścić więcej informacji w swoim sygnale. Jednak niektóre częstotliwości nie mają bardzo dużych zakresów.

Różne częstotliwości również w różny sposób penetrują materię. Niektóre częstotliwości mogą być odbijane od atmosfery, więc nadajnik i odbiornik nie potrzebują linii widzenia do pracy. Inne częstotliwości po prostu wystrzeliwują prosto w przestrzeń. Jest to przydatne, jeśli chcesz komunikować się z satelitą, nie tak bardzo, jeśli odbiornik znajduje się na Ziemi.

Fale na częstotliwościach roboczych Wi-Fi mogą sięgać setek mil, jeśli dodasz wystarczającą moc do mocy transmisji, nic nie stoi na przeszkodzie i użyj odpowiedniej anteny. Jednak standardowe domowe Wi-Fi ma zwykle niezakłócony zasięg od 30 do 50 metrów (około 100/150 stóp). Wi-Fi 2,4 Ghz ma większy zasięg, Wi-Fi 5 Ghz ma większe prędkości.

In_content_1 all: [300x250] / dfp: [640x360]->

Wi-Fi jest cyfrowe

Wi-Fi to radio, ale jest to radio cyfrowe. Oznacza to, że fale radiowe są modulowane, aby przenosić kod cyfrowy. Wi-Fi jest całkowicie wypełnione cyfrowymi informacjami.

Najnowsza i najlepsza technologia Wi-Fi ma teoretyczny limit prędkości do 4,8 Gb / s, przy jednoczesnym wykorzystaniu czterech strumieni danych 1,2 Gb / s. To 600 megabajtów na sekundę! Oczywiście teoretyczne prędkości są określane w laboratorium w optymalnych warunkach, ale nawet w prawdziwym świecie nowoczesne Wi-Fi jest bardzo szybkie.

Wi-Fi ma standardy i protokoły

Wi-Fi istnieje od dawna. Pierwsza komercyjna wersja tej technologii została wypuszczona w 1997 roku. Instytut Inżynierów Elektryków i Elektroników (IEEE) skodyfikowało standard Wi-Fi, który jest oficjalnie znany jako IEEE 802.11. Pierwsza generacja Wi-Fi jest znana jako 802.11a, ale z biegiem czasu opracowano nowsze, lepsze wersje Wi-Fi:

  • 802.11a
  • 802.11b
  • 802.11g
  • 802.11n
  • 802.11ac
  • 802.11ax
  • WiFi nie w pełni kompatybilny wstecz. Nie znajdziesz wielu nowoczesnych urządzeń, które nadal mogą komunikować się z urządzeniami 802.11a. Wiele dostępnych urządzeń WiFi jest „bgn” i będzie działać z tymi trzema standardami, z których wszystkie wykorzystują pasmo częstotliwości 2,4 GHz. 802.11ac korzysta z pasma 5Ghz, ale większość z tych routerów jest „dwuzakresowa” i oferuje także 2,4 GHz do komunikacji ze starszymi urządzeniami korzystającymi ze starszych standardów.

    W praktyce kompatybilność wsteczna z Wi-Fi jest nierówna, ponieważ niektóre urządzenia są zablokowane do określonych prędkości w ramach każdego odpowiedniego standardu. Nowsze routery mogą nie pozwolić na to tak wolno!

    Nawiasem mówiąc, cała konwencja nazewnictwa „802.11” została porzucona. Najnowszy standard 802.11ax jest teraz znany jako WiFi 6, gdzie 802.11 to Wi-Fi 5 itd.

    Sieć Wi-Fi jest szyfrowana

    Każdy może przechwycić fale radiowe Wi-Fi, ale dzięki szyfrowanie cyfrowe nie może po prostu podsłuchiwać tego, co jest wysyłane i odbierane. Przynajmniej tak jest w przypadku, gdy Twoja sieć Wi-Fi jest chroniona hasłem.

    Twoje hasło Wi-Fi jest również kluczem szyfrowania, więc każdy, kto ma hasło, może zobaczyć wszystkie niefiltrowane pakiety danych. Dlatego powinieneś używać tylko stron internetowych, które mają HTTPS włączony i zawsze korzystać z usługi VPN, jeśli korzystasz z publicznego hotspotu Wi-Fi!

    Twoje urządzenia Wi-Fi najprawdopodobniej używają WPA2. WPA to skrót od WiFi Protected Accessi jest bardzo silnym schematem szyfrowania połączeń Wi-Fi. Jednak przez lata hakerzy odkryli różne exploity, które w niektórych przypadkach pozwalają im złamać protokoły szyfrowania WPA2.

    W 2018 roku WiFi Alliance, który jest opiekunem technologii WiFi, ogłosił WPA3. Ta nowa wersja poprawia bezpieczeństwo i usuwa luki w zabezpieczeniach WPA2. Oczywiście minie trochę czasu, zanim cały sprzęt na wolności będzie obsługiwał nowy standard bezpieczeństwa.

    Wi-Fi Direct to rzecz

    Wi-Fi było zaprojektowany do korzystania z urządzenia centralnego, takiego jak router, do zarządzania komunikacją między urządzeniami. Jednak Wi-Fi może być również używane do bezpośredniego łączenia dwóch urządzeń w tak zwanym połączeniu „peer-to-peer”. Jest to bardzo przydatne, gdy na przykład chcesz wysłać ze swojego smartfona duży plik.

    Jest to również typ sieci Wi-Fi, który jest często używany do przesyłania wideo z telefonu na telewizor Smart TV. Podczas korzystania z takich urządzeń, jak kamery GoPro lub niektóre drony z kamerami Wi-Fi, korzystasz również z bezpośredniego połączenia Wi-Fi. Bluetooth przyciąga najwięcej uwagi w świecie połączeń bezprzewodowych peer-to-peer, zwłaszcza, że ​​jest tak energooszczędny, ale Wi-Fi Direct jest szybkie i równie proste w użyciu.

    Routery, repeatery i sieci kratowe

    Chociaż bezpośrednie połączenia Wi-Fi są obecnie powszechne, Wi-Fi, z którego wszyscy korzystamy przez większość czasu, ma konstrukcję typu hub-and-spoke. Innymi słowy, wszystkie Twoje urządzenia Wi-Fi łączą się z urządzeniem centralnym, które pełni rolę pośrednika. Dla większości ludzi będzie to zwykły router Wi-Fi.

    Nowoczesne routery mają wiele anten, oddzielających różne pasma częstotliwości, a także sprzęt wysyłający i odbierający dane Wi-Fi. Routery te obsługują również połączenie internetowe i wszelkie przewodowe urządzenia Ethernet w sieci, umożliwiając komunikację między sieciami przewodowymi i bezprzewodowymi.

    Jednakże, jak powiedzieliśmy powyżej, zasięg sygnału WiFi jest dość ograniczone. Co oznacza, że ​​im dalej jesteś od routera, tym gorsza jest siła sygnału. Za pomocą Repeater WiFi można rozszerzyć ten sygnał na granicy zasięgu.

    Chociaż repeatery działają wystarczająco dobrze, pojawia się nowy trend w kierunku systemów WiFi typu „mesh”. Tutaj nie ma centralnego routera. Zamiast tego kilka mniejszych routerów jest rozmieszczonych w całym domu, połączonych ze sobą i zapewniających płynną chmurę Wi-Fi. Jest to technologia Wi-Fi najczęściej używana w dużych firmach, ale stała się przystępna cenowo do użytku domowego.

    Poza Wi-Fi

    Wi-Fi jest wokół nas bardziej niż kiedykolwiek , ponieważ wszystkie rodzaje urządzeń wymagają teraz połączenia sieciowego. Jednak WiFi nie jest jedyną konkurencyjną technologią, jeśli chodzi o bezprzewodową transmisję danych. Bluetooth rządzi na czele, jeśli chodzi o połączenia o małej mocy i krótkim zasięgu. Przyszłe wersje Bluetooth mogą nawet dać WiFi szansę, jeśli chodzi o szybkość i zasięg.

    Jednak największym konkurentem Wi-Fi może być 5G. Technologia komórkowa piątej generacji zapewnia niższe prędkości transmisji danych i gęsty zasięg miejski. 5G może nie zastąpić WiFi w domu, ale 5G oferuje alternatywę dla publicznych hotspotów WiFi, które stały się popularne głównie ze względu na wysokie koszty danych mobilnych.

    Related posts:


    23.07.2020