Wi-Fi — это технология беспроводной сети, позволяющая 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 мы все используем Wi-Fi каждый день, но как на самом деле работает Wi-Fi?
Wi-Fi — это радио
Самый фундаментальный факт о Wi-Fi заключается в том, что для передачи информации он использует радиоволны. Радиоволны — это то, что мы называем определенным частотным диапазоном электромагнитного излучения. Свет – это часть спектра, к которой чувствительны наши глаза, но он состоит из того же материала, что и радиоволны.
WiFi использует две разные частоты для передачи: 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, частота которого составляет всего около 100 МГц.
Точная частота радиоволны сильно влияет на ее характеристики. Благодаря более высокой частоте вы можете упаковать в свой сигнал больше информации. Однако некоторые частоты не имеют очень больших диапазонов.
Разные частоты также по-разному проникают в материю. Некоторые частоты могут отражаться от атмосферы, поэтому для работы вашего передатчика и приемника не требуется прямая видимость. Другие частоты просто устремляются прямо в космос. Это полезно, если вы хотите связаться со спутником, а не особенно, если приемник находится на Земле.
Волны на рабочих частотах Wi-Fi могут достигать сотен миль, если вы обеспечите достаточную мощность передачи, ничего не помешаете и используете правильную антенну. Однако стандартный бытовой Wi-Fi обычно имеет беспрепятственный радиус действия 30–50 метров (около 100–150 футов). Wi-Fi 2,4 ГГц имеет больший радиус действия, а Wi-Fi 5 ГГц — более высокую скорость.
Wi-Fi — цифровой
Wi-Fi — это радио, но цифровоерадио. Это означает, что радиоволны модулируются для передачи цифрового кода. Wi-Fi буквально забит цифровой информацией.
Новейшая и лучшая технология Wi-Fi имеет теоретическое ограничение скорости 4,8 Гбит/с при одновременном использовании четырех потоков данных по 1,2 Гбит/с. Это 600 мегабайт в секунду! Конечно, теоретические скорости определяются в лаборатории при оптимальных условиях, но даже в реальном мире современный Wi-Fi работает очень быстро..
У Wi-Fi есть стандарты и протоколы
WiFi существует уже давно. Первая коммерческая версия этой технологии была выпущена еще в 1997 году. Институт инженеров по электротехнике и электронике (IEEE) кодифицировал стандарт Wi-Fi, который официально известен как IEEE. 802.11. Первое поколение Wi-Fi известно как 802.11a, но со временем были разработаны новые, улучшенные версии Wi-Fi:
WiFi не имеет полной обратной совместимости. Вы не найдете много современных устройств, которые все еще могут взаимодействовать с устройствами 802.11a. Многие устройства Wi-Fi имеют формат «bgn» и будут работать с этими тремя стандартами, все из которых используют полосу частот 2,4 ГГц. 802.11ac использует диапазон 5 ГГц, но большинство этих маршрутизаторов являются «двухдиапазонными» и также предлагают 2,4 ГГц для связи со старыми устройствами, использующими старые стандарты.
На практике обратная совместимость с Wi-Fi нестабильна, поскольку некоторые устройства привязаны к определенным скоростям в рамках каждого соответствующего стандарта. Новые маршрутизаторы, возможно, не допустят такой медленной работы!
Кстати, от соглашения об именах «802.11» отказались. Последний стандарт 802.11ax теперь известен как Wi-Fi 6, а 802.11 — это WiFi 5 и т. д.
Wi-Fi зашифрован
Любой может перехватывать радиоволны Wi-Fi, но благодаря цифровое шифрование они не могут просто подслушивать то, что отправляется и принимается. 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, сможет видеть все пакеты данных без фильтрации. Вот почему вам следует использовать только веб-сайты уровня HTTPS включен и всегда использовать службу VPN, если вы используете общедоступную точку доступа Wi-Fi!
Ваши устройства Wi-Fi, скорее всего, используют WPA2. WPA — сокращение от Защищенный доступ к Wi-Fi и представляет собой очень надежную схему шифрования для подключений Wi-Fi. Однако с течением времени хакеры обнаружили различные эксплойты, которые в некоторых случаях позволяют им взламывать протоколы шифрования WPA2.
В 2018 году компания Wi-Fi Альянс, которая является хранителем технологии Wi-Fi, анонсировала WPA3. Эта новая версия повышает безопасность и закрывает дыры в безопасности, обнаруженные в WPA2. Конечно, пройдет некоторое время, прежде чем все аппаратное обеспечение будет поддерживать новый стандарт безопасности..
WiFi 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 большой файл на чей-то смартфон со своего.
Этот тип Wi-Fi часто используется для трансляции видео с телефона на Smart TV. Когда вы используете такие устройства, как камеры GoPro или некоторые дроны с камерами Wi-Fi, вы также используете прямое соединение Wi-Fi. Bluetooth привлекает больше всего внимания в мире одноранговых беспроводных соединений, особенно потому, что он очень энергоэффективен, но Wi-Fi Direct работает быстро и так же просто в использовании.
Маршрутизаторы, повторители и ячеистые сети
Хотя в наши дни прямое подключение к Wi-Fi является обычным явлением, Wi-Fi, которым мы все пользуемся большую часть времени, имеет звездообразную конструкцию. Другими словами, все ваши Wi-Fi-устройства подключаются к центральному устройству, которое выступает в качестве посредника. Для большинства людей это будет обычный Wi-Fi-маршрутизатор.
Современные маршрутизаторы оснащены несколькими антеннами, разделяющими разные диапазоны частот, а также оборудованием, которое отправляет и получает данные Wi-Fi. Эти маршрутизаторы также обрабатывают ваше подключение к Интернету и любые проводные устройства Ethernet в вашей сети, позволяя проводным и беспроводным сетям взаимодействовать друг с другом.
Однако, как мы уже говорили выше, диапазон сигнала Wi-Fi довольно ограничен. Это означает, что чем дальше вы находитесь от роутера, тем хуже уровень сигнала. Wi-Fi репитер можно использовать для расширения этого сигнала на границе диапазона покрытия.
Хотя ретрансляторы работают достаточно хорошо, существует новая тенденция к созданию «ячеистых» систем Wi-Fi. Здесь нет центрального маршрутизатора. Вместо этого по всему дому разбросаны несколько маршрутизаторов меньшего размера, соединенных друг с другом и обеспечивающих бесшовное облако Wi-Fi. Эту технологию Wi-Fi чаще всего используют в крупных компаниях, но она стала доступной и для домашнего использования.
За пределами Wi-Fi
Wi-Fi окружает нас больше, чем когда-либо, поскольку теперь самые разные устройства нуждаются в подключении к сети. Однако Wi-Fi — не единственная конкурирующая технология, когда речь идет о беспроводной передаче данных. Bluetooth лидирует, когда речь идет о маломощных соединениях на коротком расстоянии. Будущие версии Bluetooth могут даже конкурировать с Wi-Fi, когда дело касается скорости и дальности действия..
Однако крупнейшим конкурентом Wi-Fi вполне может быть 5G. Сотовая технология пятого поколения обеспечивает более низкую скорость передачи данных и плотное городское покрытие. 5G, возможно, не заменит Wi-Fi в доме, но 5G предлагает альтернативу общедоступным точкам доступа Wi-Fi, которые стали популярными главным образом из-за высокой стоимости мобильных данных.
.