HDG объясняет: как работает Wi-Fi?

Вай-фай - это технология беспроводной сети, которая позволяет подключать устройства с поддержкой Wi-Fi к локальной сети. Используя Wi-Fi, вы можете передавать данные между устройствами в локальной сети или подключаться к Интернету, если соединение доступно. Большинство людей, вероятно, знают это, поскольку все мы пользуемся Wi-Fi каждый день, но как на самом деле работает Wi-Fi?

WiFi - это радио

Самым фундаментальным фактом о Wi-Fi является то, что он использует радиоволны для передачи информации. Радиоволны - это то, что мы называем определенным частотным диапазоном электромагнитного излучения. Свет - это часть спектра, к которому наши глаза чувствительны, но он состоит из того же «вещества», что и радиоволны.

WiFi использует для передачи две разные частоты: 2,4 ГГц и 5 ГГц. Это 2 400 000 000 и 5 000 000 000 циклов в секунду соответственно. Это довольно много по сравнению с FM-радио, которое имеет частоту всего около 100 МГц.

Точная частота радиоволны сильно влияет на ее характеристики. Чем выше частота, тем больше информации в ваш сигнал. Однако некоторые частоты не имеют очень больших диапазонов.

Различные частоты также по-разному проникают в материю. Некоторые частоты могут отражаться от атмосферы, поэтому передатчик и приемник не нуждаются в прямой видимости для работы. Другие частоты просто устремляются прямо в космос. Это полезно, если вы хотите связаться со спутником, но не особенно, если приемник находится на Земле.

Волны на рабочих частотах Wi-Fi могут достигать сотен миль, если вы вложите достаточно мощности в мощность передачи, ничего не будет мешать и использовать правильную антенну. Однако стандартный домашний Wi-Fi обычно имеет беспрепятственный радиус действия 30-50 метров (приблизительно 100/150 футов). Wi-Fi 2,4 ГГц имеет больший радиус действия, Wi-Fi 5 ГГц имеет более высокую скорость.

Wi-Fi цифровой

Wi-Fi - это радио, но это цифровой радио. Это означает, что радиоволны модулируются для передачи цифрового кода. Wi-Fi полностью заполнен цифровой информацией.

Новейшая и лучшая технология Wi-Fi имеет теоретический предел скорости 4,8 Гбит / с при одновременном использовании четырех потоков данных 1,2 Гбит / с. Это 600 мегабайт в секунду! Конечно, теоретические скорости определяются в лабораторных условиях в оптимальных условиях, но даже в реальных условиях современный Wi-Fi работает очень быстро.

WiFi имеет стандарты и протоколы

Wi-Fi существует уже давно. Первая коммерческая версия технологии была выпущена еще в 1997 году. Институт инженеров по электротехнике и радиоэлектронике (IEEE) кодифицировал стандарт WiFi, который официально известен как IEEE 802.11. Первое поколение Wi-Fi известно как 802.11a, но со временем были разработаны более новые и лучшие версии Wi-Fi:

• 802.11a
• 802.11b
• 802,11 г
• 802.11n
• 802.11ac
• 802.11ax

WiFi не полностью обратно совместим. Вы не найдете много современных устройств, которые все еще могут взаимодействовать с устройствами 802.11a. Многие устройства Wi-Fi имеют «bgn» и будут работать с этими тремя стандартами, которые все используют полосу частот 2,4 ГГц. 802.11ac использует полосу 5 ГГц, но большинство этих маршрутизаторов являются «двухдиапазонными», а также предлагают частоту 2,4 ГГц для связи со старыми устройствами, использующими более старые стандарты.

На практике обратная совместимость с WiFi нестабильна, поскольку некоторые устройства привязаны к определенной скорости в рамках каждого соответствующего стандарта. Новые маршрутизаторы не могут позволить себе так медленно идти!

Кстати, все соглашение об именах «802.11» было отброшено. Последняя версия 802.11ax теперь известна как Wi-Fi 6, где 802.11 - это WiFi 5 и так далее.

WiFi зашифрован

Любой может перехватить радиоволны WiFi, но благодаря цифровое шифрование они не могут просто подслушивать то, что отправляют и получают. По крайней мере, это так, если ваша сеть Wi-Fi защищена паролем.

Ваш пароль Wi-Fi также является ключом шифрования, поэтому любой, у кого есть пароль, может видеть все пакеты данных без фильтрации. Вот почему вам следует использовать только те сайты, которые HTTPS включен и всегда используйте VPN услуга, если вы используете общедоступную точку доступа Wi-Fi!

Ваши устройства WiFi, скорее всего, используют WPA2. WPA - это сокращение от Защищенный доступ Wi-Fi и представляет собой очень надежную схему шифрования для подключений Wi-Fi. Однако с годами хакеры обнаружили различные эксплойты, которые в некоторых случаях позволяют им взламывать протоколы шифрования WPA2.

В 2018 г. Wi-Fi Альянс, которая является хранителем технологии Wi-Fi, объявила о WPA3. Эта новая версия улучшает безопасность и закрывает дыры в безопасности, обнаруженные в WPA2. Конечно, пройдет некоторое время, прежде чем все существующее оборудование будет поддерживать новый стандарт безопасности.

Wi-Fi Direct - это вещь

Wi-Fi был разработан для использования центрального устройства, такого как маршрутизатор, для управления связью между устройствами. Однако Wi-Fi также можно использовать для прямого подключения двух устройств в так называемом «одноранговом» соединении. Это очень удобно, когда, например, вы хотите отправить на чей-то смартфон большой файл со своего.

Это также тип Wi-Fi, который часто используется для трансляции видео с телефона на смарт-телевизор. Когда вы используете такие устройства, как камеры GoPro или определенные дроны с WiFi-камерами, вы также используете прямое соединение Wi-Fi. блютус привлекает наибольшее внимание в мире одноранговой беспроводной связи, тем более что она настолько энергоэффективна, но Wi-Fi Direct работает быстро и так же просто в использовании.

Маршрутизаторы, повторители и ячеистые сети

В то время как прямые подключения Wi-Fi стали обычным явлением в наши дни, Wi-Fi, который мы все используем большую часть времени, имеет конструкцию с концентратором и спицами. Другими словами, все ваши WiFi-устройства подключаются к центральному устройству, которое действует как посредник. Для большинства людей это будет обычный WiFi-роутер.

Современные маршрутизаторы могут похвастаться несколькими антеннами, разделяющими разные частотные диапазоны, а также оборудованием, которое отправляет и принимает данные WiFi. Эти маршрутизаторы также обрабатывают ваше интернет-соединение и любые проводные устройства Ethernet в вашей сети, позволяя проводным и беспроводным сетям связываться друг с другом.

Однако, как мы уже говорили выше, диапазоны сигнала Wi-Fi довольно ограничены. Это означает, что чем дальше вы находитесь от маршрутизатора, тем хуже уровень сигнала. А Повторитель WiFi может использоваться для расширения этого сигнала на границе диапазона покрытия.

Хотя ретрансляторы работают достаточно хорошо, появилась новая тенденция к созданию «ячеистых» систем WiFi. Здесь нет центрального маршрутизатора. Вместо этого несколько небольших маршрутизаторов разбросаны по вашему дому, подключены друг к другу и обеспечивают бесшовное облако. WiFi. Это технология Wi-Fi, наиболее часто используемая в крупных компаниях, но теперь она стала доступной и для дома. использовать.

Помимо Wi-Fi

Wi-Fi окружает нас больше, чем когда-либо, поскольку теперь у всех типов устройств есть потребность в сетевом подключении. Однако Wi-Fi - не единственная конкурирующая технология, когда речь идет о беспроводной передаче данных. Когда дело доходит до соединений с низким энергопотреблением и малым радиусом действия, Bluetooth правит. Будущие версии Bluetooth могут даже дать Wi-Fi возможность за свои деньги, когда дело доходит до скорости и дальности действия.

Однако самым большим конкурентом Wi-Fi вполне может быть 5G. Сотовая технология пятого поколения обеспечивает более низкую скорость передачи данных и покрытие плотной городской застройки. 5G не может заменить WiFi в доме, но 5G предлагает альтернативу общедоступным точкам доступа Wi-Fi, которые стали популярными в основном из-за высокой стоимости мобильных данных.