Как работает беспроводной интернет: принцип работы беспроводной технологии Wi-Fi

Содержание

Как работает беспроводной интернет? В чем его недостатки и преимущества?

статьи

Представьте на мгновение, если бы все было заменено Беспроводная связь Мир немедленно телеграфирован. Будет много Беспроводные кабели От каждого радио в каждом доме на сотни миль до передатчиков. Там будут провода, соединяющие каждый сотовый телефон с каждым сигнальным полюсом сотовой связи.

Радиоуправляемые машины также исчезнут, чтобы избавиться от большего количества кабелей. Вы не можете выйти за дверь, не споткнувшись о кабели. Вы не можете летать на самолете, не запутавшись в каких-то проводах. Если вы посмотрите в окно, вы не увидите абсолютно ничего, кроме гнезда проводов. Итак, вот почему он сияет Беспроводной вариант: Он устраняет все эти кабели, делая нашу жизнь простой, беспорядочной и свободной!

Подготовить Беспроводной интернет Одно из самых тихих событий в мире широкополосного доступа, поскольку от него ежедневно зависят миллионы людей. Итак, что такое беспроводной интернет и как он работает?

Давайте исследуем эту относительно неизвестную технологию и то, как она помогает людям.

Как работает беспроводной интернет?

Вы можете быть сбиты с толку относительно того, почему мы называем «беспроводной Интернет» относительно неизвестной технологией. Ведь мы пользуемся Wi-Fi, 4G и спутниковым интернетом каждый день. Неужели это не могло быть таким неизвестным?

Хотя вышеуказанные технологии можно назвать «беспроводным Интернетом», в этой статье мы рассмотрим определенный тип Интернета. Фактически, это технология, используемая в тех случаях, когда волоконная оптика, 4G и спутниковый Интернет могут оказаться непрактичными. Это последнее средство для сельских сообществ, которым нужен Интернет, чтобы идти в ногу с современным миром.

В этих сельских районах есть Интернет, который «транслироватьК нему созвездиями. Маршрутизатор отправляет и принимает сигналы на выделенную вышку беспроводного Интернета. Эти башни управляются поставщиками услуг беспроводного Интернета (WISP) и стратегически настроены таким образом, чтобы наилучшим образом покрывать сельские районы.

Если вы использовали Портативная точка доступа Wi-Fi Раньше вы уже знали, как работает беспроводное соединение. Маршрутизатор принимает сигналы Wi-Fi от устройств и передает данные в мобильную сеть. Беспроводной Интернет работает аналогично, за исключением того, что он использует вышки вместо данных 4G.

Теперь, когда мы знаем, что такое беспроводной Интернет, давайте рассмотрим, как работает беспроводное соединение и как оно предоставляется.

Как работает беспроводная широкополосная связь

Обычно вы найдете беспроводной Интернет там, где другие средства невозможны. Кабельного интернета нет, мобильный интернет либо отсутствует, либо очень медленный.

Когда компания решает подключить сообщество к беспроводному Интернету, они устанавливают башни на возвышенности по всему городу. который будет передавать и получать данные от клиентов и компаний, которые их используют.

После этого вышку необходимо подключить к Интернету. Если город не очень сельский, можно будет подключить вышку оптоволоконным кабелем. Это будет намного дешевле и удобнее, чем пользоваться проводом по всему городу.

В качестве альтернативы, если вышка не подключена, она может передавать свои данные на другую ближайшую вышку. Эти башни могут постоянно проходить через Интернет-сигналы, пока не достигнут WISP.

Затем клиенты устанавливают в своих домах оборудование для отправки и приема Интернет-сигналов. Иногда они могут добиться этого с помощью маршрутизатора дальнего действия. Если вышка находится слишком далеко, они могут установить приемник снаружи своего дома. Этот ресивер ничем не отличается от телевизионных тарелок, которые вы видите дома.

Этот тип подключения к Интернету известен как «фиксированный беспроводной Интернет», поскольку он передает данные из двух фиксированных мест. Дома и офисные здания никуда не перемещаются, поэтому установленная на них Интернет-антенна постоянно находится в устойчивом положении.

Это интернет-соединение также называется «радиочастотным интернетом» или «только беспроводным интернетом», поскольку оно использует радиоволны для отправки и приема сигналов.

Что такое WISP?

В предыдущем абзаце мы коснулись WISP, но что это такое? WISP обычно принадлежат самым маленьким компаниям, которые хотят предоставить Интернет в этом районе. Обычно он заполняет пробелы, которые крупные компании считают слишком невыгодными для изучения.

Поскольку WISP обычно создаются в соответствии с местными требованиями, персонал состоит из местных жителей. У них нет оборудования и технологий, доступных для более крупных компаний широкополосного доступа, но их местные корни позволяют им обслуживать своих клиентов индивидуально.

Сколько людей используют WISP?

Конечно, большинство людей используют проводное подключение к Интернету; Это то, что мы все знаем и любим. Однако для WISP все еще есть место в мире, где подключение к Интернету стало потребностью, а не роскошью.

сообщить Предполагать 4 миллиона граждан США подписаны на WISP — это около 1% от всего населения США. Они также сказали, что это число может удвоиться к 2021 году. Хотя эти цифры не так уж велики по сравнению с населением США, WISP по-прежнему предоставляют Интернет для 4 миллионов человек, которым больше нечего делать.

Насколько быстро работает беспроводное интернет-соединение?

WISP не такие быстрые, как проводное оптоволоконное соединение, но и не очень медленные. он утверждает Тест скорости интернета Соединения на основе WISP могут варьироваться от 1 до 15 Мбит / с. Для сравнения, по данным OpenSignal, самая высокая средняя скорость 4G в Сингапуре составляет 44.31 Мбит / с. Для сельской местности 1-15 Мбит / с не так уж и плохо!

В чем преимущества беспроводного интернета?

Беспроводное подключение к Интернету может соединить целые города без необходимости прокладки большого количества проводов. В лучшем случае WISP нужно только получить кабель от вещательной вышки до города. Оттуда башня может передавать и принимать сигналы из домов и предприятий с помощью беспроводных интернет-приемников.

Кроме того, тарифы на передачу данных по беспроводному Интернету обычно более щедры, чем при использовании традиционной оптоволоконной сети. Клиенты получают больше данных за меньшие деньги, возможно, из-за популярности WISP и того, что конкуренция может возникнуть в одночасье. Это означает, что ни одна монополия не может устанавливать строгие ограничения данных и высокие цены с небольшим изменением направления.

Какие недостатки у беспроводного интернета?

Главный недостаток использования WISP заключается в том, что башне нужна прямая видимость. Если что-то произойдет между ними, это может снизить уровень сигнала и замедлить работу Интернета. Таким образом, он не подходит для густонаселенных районов.

Кроме того, на беспроводную широкополосную связь влияет дождь. Это означает, что в сильно дождливом климате во время дождя могут быть большие задержки.

Получите максимум от вашего беспроводного Интернета

Хотя беспроводной Интернет не используется значительной частью населения мира, миллионы зависят от него как от единственного источника Интернета. Теперь вы знаете, как это работает Беспроводной интернет И как сельские жители могут получить через него доступ к Интернету.

Источник

Как работает Wi-fi. Часть 1. История беспроводных сетей / Хабр

На фотографиях выше изображены Джордж Антейл и Хеди Ламарр — два деятеля культуры (композитор и актриса) и по совместительству изобретатели. В определенных кругах эта пара известна своей концепцией передачи информации по радио, которая впоследствии нашла применение в Wi-fi, GPS, Bluetooth и… Короче, много где.

Во время Второй мировой войны Хеди и Джордж предложили систему для дистанционного управления торпедами. Как не иронично, основной проблемой управляемых торпед того времени была их система управления. Она работала на одной частоте, и если противник обнаруживал угрозу, то «бил» по слабому месту торпеды: отправлял помехи на несущей частоте.

Идея новаторов заключалась в том, чтобы отправлять сигнал частями на разных частотах. Сейчас эта концепция известна как псевдослучайная перестройка рабочей частоты. Технически синхронизацию частот предлагалось осуществлять с помощью пружинных двигателей. Ребята даже получили патент на свою разработку и предложили её армии США, но идею реализовали только в 60-х годах, уже после окончания действия патента.

Порой Хеди Ламарр называют «изобретательницей Wi-fi». Но, пожалуй, такой титул несколько преуменьшает вклад других, не менее значимых открытий, которые позволяют сидеть в интернете без провода. О том, как создавалась и развивалась технология Wi-fi, читайте под катом.

Исторические предпосылки

Первые технологии беспроводной передачи информации возникли в доисторическую эпоху. Дымовые, световые и огненные сигналы, зеркала, сигнальные выстрелы и флаги — все это появилось задолго до изобретения телеграфа и телефона.

Невидимый свет

В 1880-х годах Генрих Рудольф Герц экспериментально доказал существование электромагнитных колебаний в свободном пространстве, а также сделал первые хорошо задокументированные передачи волн. Изыскания Герца в области радиоволн продолжили Оливер Лодж, Никола Тесла и Джагадиш Чандра Бос.

В 1884 году на публичной демонстрации в ратуше Калькутты Бос эффектно продемонстрировал работу микроволнового излучения. Используя волны миллиметрового диапазона, он сумел поджечь порох и позвонить в звонок на расстоянии. Впоследствии в эссе «Невидимый свет» Бос напишет: «Невидимый свет может легко пройти через кирпичные стены, здания и т. д. Поэтому с его помощью могут быть переданы сообщения без проводов».

Джагадиш Чандра Бос в Лондонском королевском институте

Подобные опыты проводили Александр Попов и Гульельмо Маркони. Последний смог предоставить первый коммерчески пригодный аппарат для беспроводной дальней телеграфии.

Метод изменения частот

В 1903 году Никола Тесла запатентовал систему, в которой передатчик и приёмник синхронно переключались между двумя каналами. Таким образом, Тесла стал автором первого известного метода изменения частот для борьбы с помехами. Новинка нашла практическое применение в 1915 году — немецкие военные начали использовать радиоприемник с изменяющимися частотами, чтобы избежать прослушки со стороны британцев.

Примечательно, что уже в начале 20-го века Тесла смог описать развитие технологии, которая приведет к беспроводному интернету. Он предложил концепцию так называемой

«Всемирной Беспроводной Системы» — системы телекоммуникаций и передачи электроэнергии в глобальном масштабе. Тесла писал: «Мы сможем мгновенно связаться друг с другом… видеть и слышать друг друга так же хорошо, как если бы мы находились лицом к лицу… И инструменты, с помощью которых мы будем общаться… человек сможет носить в кармане жилета».

Башня Ворденклиф, задуманная Николой Теслой как телекоммуникационный объект «Всемирной Беспроводной Системы»

Развитие беспроводной связи между ЭВМ

В 1968 ученые Гавайского университета начали работу над проектом THE ALOHA SYSTEM. Основной целью проекта была проверка возможности использования радиосвязи вместо проводных соединений для объединения компьютеров в одну сеть.

Немного о контексте. Сам проект реализовывался на Гавайских островах — архипелаге в центральной части Тихого океана. Первоначально в одну сеть планировалось объединить учебные заведения с островов Кауаи, Оаху, Мауи и Гавайи (да, в Гавайском архипелаге есть остров Гавайи). Вычислительный центр располагался в главном корпусе Гавайского университета неподалеку от Гонолулу. Расстояние до него от других узлов доходило до 300 км. Идея протянуть кабель даже не рассматривалась.

Реализация задумки ученых основывалась на радиосвязи ближнего радиуса. Полученную систему беспроводной связи назвали AlohaNet. Всего было две версии этой сети: чистая и дискретная.

Чистая Aloha

В чистой системе каждый из терминалов отправлял данные, как только они появлялись. Разумеется, такой подход приводил к коллизиям и потерям кадров.

Для обнаружения коллизий центральный компьютер, после получения кадра, отправлял его назад отправителям. Если отправитель обнаруживал коллизию, то он выжидал случайный интервал времени и отправлял кадр заново. Центральный компьютер использовал широковещательную антенну, а терминалы — направленную. Так они не получали передачи от других отправителей.

Чистая Aloha заработала в 1971 году, став первой беспроводной сетью между компьютерами. А уже через год система была модернизирована, что позволило удвоить её производительность.

Дискретная Aloha

Метод передачи данных в дискретной системе строился вокруг слотов (или тактов). Каждому терминалу выделялся временной промежуток (соответствующий времени одного кадра) для отправки данных. Для синхронизации использовался специальный синхронизирующий сигнал вначале каждого интервала.

Технологию не удалось продать и она стала общественным достоянием. В 1973 году Alona была подсоединена через спутниковую связь к ARPAnet, а в 1976 году Aloha и вовсе прекратила свою работу.

1985: открытие диапазонов частот в США

В 1980 году инженер Майкл Маркус обратился в федеральную комиссию по связи США (FCC) с предложением открыть диапазоны ISM для нелицензионного использования. И через 5 лет, в 1985 году комиссия всё же открыла диапазоны с частотой 900 МГц, 2.4 ГГЦ и 5.8 ГГЦ. После такого решения в США многие другие страны и регионы последователи примеру FCC и тоже открыли некоторые диапазоны. С этого момента стало возможным развитие коммерческих беспроводных технологий.

WaveLAN

В 80-х годах NCR Corporation — это крупная международная компания по продаже компьютеров, банкоматов и кассовых аппаратов. И они хотели, чтобы их кассы работали без проводов. Это дало бы им конкурентное преимущество: розничные магазины могли бы избежать затрат на прокладку кабелей к каждой кассе. К тому же разница между кассовым аппаратом и компьютером постепенно размывалась и NCR стремилась создать стандарт беспроводной связи, которым мог бы использоваться в любом компьютере.

К 1988 году команда под началом Вика Хейса (также известного как ~~батя~~«отец» Wi-fi) разработала WaveLAN. WaveLAN мог работать на частоте 900 МГц или 2.4 ГГц со скоростью от 1 до 2 Мбит/с. Новый продукт позиционировался как беспроводная альтернатива Ethernet и Token Ring от IBM. Но высокая стоимость адаптеров (сотни долларов) и точек доступа (тысячи долларов) сделали WaveLAN нишевым продуктом, который можно было найти только в крупных компаниях.

Адаптер WaveLAN

Кроме WaveLAN существовали и другие беспроводные продукты и всё это превращалось в конкурирующую мешанину с различными реализациями и решениями. Необходимость в международном стандарте, подобном IEEE 802.3, стала очевидной. Это привело к появлению рабочей группы по стандарту беспроводной связи в IEEE.

IEEE: появление рабочей группы

NCR хотела, чтобы Вик Хейс сделал предложение IEEE от имени компании. Но Вик не согласился на такие условия: он хотел оставаться независимым. Компания согласилась на это, и в 1988 году Вик Хейс обратился в IEEE с просьбой внести свой вклад в создание стандарта беспроводной связи. Оказалось, что существующий комитет бездействовал, а председатель ушел.

Из-за того, что Вик не продвигал уже запатентованное решение от NCR, он смог завоевать доверие и сформировать рабочую группу 802.11. Технологии Ethernet и WaveLAN стали частью технической базы комитета, который начал свою работу в 1990 году. Первый стандарт, известный как 802.11, был сформирован через 7 лет.

CSIRO, OFDM и Джон О’Салливан

Местом рождения Wi-Fi можно считать лабораторию радиоастрономии CSIRO — австралийское федеральное агентство, занимающиеся научными исследованиями. В его стенах разработали множество выдающихся технологий, например атомно-абсорбционную спектроскопию.

В 1977 году исследователь CSIRO доктор Джон О’Салливан занимался поиском небольших черных дыр. Он написал статью о том, как можно использовать быстрое преобразование Фурье для повышения резкости с оптических телескопов. На основе работы Салливана в CSIRO сделали специальный процессор для расшифровки изображений. Хоть это и не помогло найти черные дыры, технология пригодилась позднее. В 1990 году Салливан возглавил группы ученых для разработки высокоскоростной беспроводной сети с пропускной способностью 100 Мбит/c. ALOHAnet и WaveLAN не предоставляли желаемых скоростей.

Джон О’Салливан (второй справа) и другие ученые CSIRO в своей лаборатории

Одной из основных технических проблем, вставших перед группой, была борьба с эффектом многолучевого распространения волн. Суть явления заключается в том, что часть электромагнитных волн отражаются от различных объектов, в результате физическая длина пути сигнала может варьироваться. Результат многолучевого распространения сигнала часто оказывается отрицательным, поскольку сигналы могут прийти в противофазе и подавить основной сигнал (своеобразное эхо). С помощью быстрого преобразования Фурье ученые из CSIRO нашли способ уменьшить эхо. Вместо того, чтобы использовать один быстрый беспроводной канал, они использовали множество более медленных каналов. Такая техника называется модуляцией с несколькими несущими. Этот тип модуляции хорошо подходит для широкополосной связи на короткие расстояния (как в Wi-Fi). Сегодня современные стандарты Wi-Fi используют модуляцию с несколькими несущими в форме мультиплексирования с ортогональным частотным разделением (OFDM).

Хотя ученые из CSIRO не изобретали основных методов, используемых в их разработках, их заслуга заключалась в том, что путем испытаний сотен техник они нашли нужные — модуляция с несколькими несущими + прямое исправление ошибок + чередование частот для отправки нескольких копий данных. По отдельности этим методы были известны и ранее. В CSIRO же разработали уникальную комбинацию, которая давала высокие скорости. В 1996 году на нее был выдан патент США № 5 487 069.

Стоит отметить, что CSIRO никогда не предоставляла предложений по исходному стандарту IEEE 802. 11 1997 года или какой-либо из его редакций. 802.11а и более поздние стандарты используют OFDM и модуляцию с несколькими несущими без лицензионного соглашения, несмотря на то, что во время разработки 802.11а CSIRO предложила IEEE лицензировать свой патент. Спустя годы CSIRO использовала это как основу для судебных исков против крупных сетевых и технологических компаний. CSIRO выиграла урегулирование на сумму 205 миллионов долларов в 2009 году и еще 229 миллионов долларов в 2012 году.

Стандарты

На данный момент существует множество разных стандартов беспроводных локальных сетей 802.11. Некоторые из них пользуются намного большей популярностью, например 802.11n и 802.11ac. Кроме того, современные устройства работают сразу в нескольких режимах (802.11 b/g/n).

У стандартов много общего. Самое главное сходство — использование радиоэфира для передачи данных. Интересно, но в самом первом стандарте 802.11 также использовалось инфракрасное излучение. Сегодня такой способ используется в пультах дистанционного управления (например пульт от телевизора). Со второго поколения стандарта используются только радиоволны. Все варианты физического уровня работают с одним и тем же алгоритмом доступа к среде, CSMA/CA. Структуры кадров канального уровня всех стандартов идентичны.

Различия спецификаций заключается в используемом частотном диапазоне, методах кодирование и, как следствие, в скорости передачи данных. Некоторые временные параметры уровня MAC также могут отличаться.

Наиболее популярные стандарты семейства IEEE 802.11

Начиная с 1999 года метод мультиплексирования OFDM пришел на смену методам DSSS и FHSS первых версий. Спустя еще 10 лет стандарт был дополнен поддержкой метода MIMO. Выделим общие свойства стандартов семейства IEEE 802.11:

Одна и та же топология.
Все стандарты поддерживают в качестве рабочего диапазона частот либо 2,4 ГГц, либо 5 ГГц, либо оба эти диапазона. 802.11ax может включать дополнительные полосы частот в диапазонах от 1 до 7 ГГц, по мере их появления.
Один и тот же способ доступа к разделяемой среде CSMA/CA — метод прослушивания несущей частоты с множественным доступом и предотвращением коллизий.
Одинаковая структура кадра канального уровня.
Все стандарты имеют адаптивный механизм изменения скорости передачи в зависимости от расстояния до приемника. Адаптация может происходить за счет изменения метода кодирования сигнала — например, для увеличения скорости передачи данных точка доступа может перейти от кодирования 16-QAM к кодированию 64-QAM.
При использовании техники OFDM точка доступа может, наряду с изменением метода кодирования, увеличить количество частотных подканалов, выделяемых пользователю.

Как работает беспроводной интернет Wi-Fi?

Как работает беспроводной Интернет Wi-Fi? — Объясните этот материал

Вы здесь: Домашняя страница > Связь > Беспроводной Интернет

Дом
индекс А-Я
Случайная статья
Хронология
Учебное пособие
О нас
Конфиденциальность и файлы cookie

org/Person»> Криса Вудфорда. Последнее обновление: 30 декабря 2021 г.

Представьте на мгновение, что все беспроводные связи в мире были мгновенно заменены кабелями. У вас были бы кабели, протянувшиеся через эфир с каждого радиоприемника в каждом доме за сотни миль до передатчики. У вас были бы провода, тянущиеся от каждого мобильного телефона к каждому телефону мачта. Машины на радиоуправлении будут тоже исчезают, заменяясь еще более кабели. Вы не могли выйти за дверь, не споткнувшись о кабели. Вы не могли лететь на самолете по небу, не запутавшись. Если бы вы заглянули в свое окно, вы бы не увидели вообще ничего, кроме кошки-колыбель из проводов. В этом и заключается великолепие беспроводной связи: она избавляет от всех этих кабелей, оставляя нашу жизнь простой, незагроможденной и бесплатно! Не так давно слово «беспроводной» звучало как пыльный старый возврат к 19эксперименты Герца и Маркони в 19-м веке; сегодня это очень важно связь с Интернетом и сетевым миром, от которого мы все зависим. Давайте подробнее рассмотрим, как это работает!

Фото: Что внутри карты беспроводного доступа в Интернет для ноутбука? Что-то вроде этого. Узнайте больше внизу!

Содержимое

От беспроводной связи к радио
От радио к Wi-Fi
Что такое Wi-Fi?
Wi-Fi Direct®: избавьтесь от посредников!
WAP и i-режим
MiFi, модем и мобильная широкополосная связь
Как защитить домашнюю беспроводную сеть
Краткая история беспроводной связи
Узнать больше

От беспроводной связи к радио

Беспроводная связь начиналась как способ передачи аудиопрограмм через воздух. Довольно скоро мы начали называть это радио а когда картинки были добавленный к сигналу, телевидение родилось. слово «беспроводной» стало красивым старомодным к середине 20-го века, но за последние несколько лет это сделало возвращение. Теперь модно снова быть беспроводным благодаря Интернету.

Еще в 2007 году примерно половина всех мировых Интернет-пользователи использовали какой-то беспроводной доступ. Сегодня более 82 процентов из нас используют беспроводную сеть для выхода в Интернет дома. что уже не удивительно больше из нас используют смартфоны и планшеты (56 процентов), чем настольные компьютеры (44 процента). Беспроводной мобильный Интернет чрезвычайно популярен в развивающихся странах, где традиционные проводные формы доступа, основанные на телефоне сети, недоступны. Беспроводной Интернет, возможно, наиболее известный нам как Wi-Fi®, сделал Интернет более удобно, чем когда-либо прежде. Но чем он отличается от обычного доступа в Интернет?

От радио к Wi-Fi

Радио — невидимая игра «бросай и лови». Вместо того, чтобы перебрасывать мяч от одного человека к другому, вы посылаете информацию, закодированную в виде схемы электричества и магнетизма, от передатчика (метателя) к приемнику (ловцу), оба из которых являются своего рода антеннами. Передатчик часть оборудования, которая превращает электрические сигналы (например, звук кого-то речь по радио или картинку по телевидению) в колеблющийся электромагнитная волна, которая лучи по воздуху, по прямой линии, на скорость света (300 000 км 186 000 миль в секунду). Приемник это зеркальное устройство, которое ловит волны и поворачивает их обратно в электрические сигналы, чтобы мы могли воссоздать звуки радио или телевизора. картинки. Чем мощнее передатчик и приемник, тем дальше друг от друга они могут быть разнесены. Радиостанции используют гигантские передатчики, и вот почему мы можем улавливать радиосигналы за тысячи миль на противоположная сторона Земли. Беспроводной Интернет — это просто способ использования радиоволн для отправки и получать интернет-данные вместо звуков радио или телевизионных изображений. Но, в отличие от радио и телевидения, он обычно используется для передачи сигналов только через относительно короткие расстояния с маломощными передатчиками.

Работа: Основная концепция радио: передача сообщений от передатчика к приемнику со скоростью света с помощью радиоволн. В беспроводном Интернете связь двусторонняя: есть передатчик и приемник как в вашем компьютере (или портативном устройстве), так и в оборудовании (например, в маршрутизаторе), которое подключается вас в Интернет.

Рекламные ссылки

Что такое Wi-Fi?

Если у вас дома есть беспроводной доступ в Интернет, вероятно, у вас есть маленькая коробка под названием маршрутизатор , который подключается к твой телефон разъем. Этот тип маршрутизатора немного похож на сложный модем: это автономный компьютер, задачей которого является ретрансляция подключений к Интернету и из Интернета. В дома, вы можете использовать маршрутизатор для подключения нескольких компьютеров к Интернет сразу (экономия на необходимости нескольких отдельных модемов). В Другими словами, маршрутизатор выполняет две функции: создает беспроводную сеть. компьютерная сеть, связывая все ваши компьютеры вместе, а также дает все ваши машины общего шлюза в Интернет.

Фото: Типичный беспроводной маршрутизатор. Этот, сделанный Netgear, может подключить до четырех разных компьютеров к Интернету одновременно с помощью проводных подключений, потому что он имеет четыре разъема Ethernet. Но теоретически он может соединить гораздо больше машин. с помощью беспроводной связи. Белая полоса, торчащая сзади, — это беспроводная антенна.

Вы можете подключить маршрутизатор ко всем своим компьютерам, используя обычные сетевые кабели (для технически подкованных эти называются кабелями RJ-45, Cat 5 или Ethernet). Это создает то, что называется LAN (локальная сеть) , связывающая машины вместе. Компьютер сеть — дело очень упорядоченное, больше похожее на организованный комитет встреча с тщательно согласованными правилами поведения, чем открытая для всех коктейльная вечеринка. Машины на сети должны быть подключены стандартным образом, и они общаются в очень упорядоченная мода. Правила, регулирующие настройку сети и коммуникации основаны на международном стандарте, называемом Ethernet (также известный как IEEE 802.3 ).

Фото: Если в вашем ноутбуке нет встроенной карты Wi-Fi, вам можно подключить карту адаптера PCMCIA, подобную этой. Они относительно недорогие, особенно если вы покупаете их на eBay. Но будьте осторожны: старые карты PCMCIA могут не поддерживать более новые формы беспроводной безопасности, такие как WPA.

Беспроводной маршрутизатор — это просто маршрутизатор, который подключается к вашему компьютеру. (или компьютеры), использующие радиоволны вместо кабелей. Это содержит очень маломощный радиопередатчик и приемник с максимальная дальность около 90 метров или 300 футов, в зависимости от того, что вы из чего сделаны стены и какое еще электрооборудование находится поблизости. маршрутизатор может отправлять и получать интернет-данные на любой компьютер в вашем доме то есть также оснащен беспроводным доступом (поэтому каждый компьютер на беспроводном сеть также должна иметь радиопередатчик и приемник). Большинство новые ноутбуки поставляются со встроенными беспроводными картами. обычно можно подключить карту беспроводного адаптера к разъему PCMCIA или USB. По сути, маршрутизатор становится неофициальным точка доступа для Интернета, создавая невидимое «облако» беспроводной связи для всех вокруг него, известный как точка доступа . Любой компьютер внутри этого облака можно подключиться к сети, образуя беспроводную локальную сеть.

Фото: Что внутри карты Wi-Fi? Разберите карту PCMCIA, как показано выше, и вы найдете что-то вроде этого. Обратите внимание на золотую антенну внизу. Верхний и нижний корпус слева.

Точно так же, как компьютеры, подключенные к проводной локальной сети, используют Ethernet, машины в беспроводной локальной сети используют беспроводной эквивалент, который называется Wi-Fi (или, более технически, IEEE 802.11 ). Беспроводной интернет постоянно совершенствуется, поэтому лучшие формы Wi-Fi постоянно развивается. Вы можете увидеть беспроводное оборудование с маркировкой 802.11a, 802.11b, 802.11g или 802.11n: все эти широко совместимые варианты 802.11, причем 802.11n, 802.11g и 802.11a несколько быстрее, чем 802.11b. Другие более поздние варианты называются 802.11a с добавлением дополнительной буквы. на конце (например, 802.11ax, 802.11ay и т. д.). Например, 802. 11ah предназначен для работы с так называемыми Интернет вещей, 802.11ax для высокоэффективных локальных сетей и 802.11az занимается «службами определения местоположения» (определение точного местоположения мобильных устройств).

Wi-Fi — это выражение Точка доступа Wi-Fi происходит от. Точка доступа Wi-Fi — это просто общественное место, где вы можете подключить компьютер по беспроводному соединению с Интернетом. Горячие точки вы найдете в аэропортах, кафе-барах, книжных магазинах и университетских городках. один или несколько беспроводных маршрутизаторов для создания беспроводного доступа к сети на большом область. Даже более крупные сети могут быть созданы с использованием десятков или сотен например, точки доступа, охватывающие целые университетские городки. С середины 2000-х годов во многих городах мира превратил огромные площади в общественные точки доступа (идея, иногда известная как Муниципальный Wi-Fi, Муниципальный Wi-Fi или Муниципальный Wi-Fi). Точки доступа Wi-Fi продолжают появляться во всем мире, и их число растет с поразительной скоростью. К 2007 году в США насчитывалось около 180 000 человек. один; на момент последнего обновления этой статьи (декабрь 2021 г.), согласно Statista, общее количество по всему миру составило около 540 миллионов.

Диаграммы: За последние пару десятилетий во всем мире наблюдается огромный рост числа мобильных телефонов и беспроводного доступа в Интернет, особенно в развивающихся странах. В 2005 году во всем мире насчитывалось около миллиарда абонентов сотовой связи, и 71 процент из них приходилось на страны с высоким уровнем дохода (развитые). К 2020 году ситуация изменилась: число подписчиков увеличилось более чем в 11 раз (примерно 8,1 миллиарда), и более 80 процентов из них приходилось на развивающиеся страны. Последствия для доступа в Интернет очевидны: все больше и больше людей выходят в интернет с беспроводных мобильных устройств, особенно в развивающихся странах. Источник: составлено в 2021 г. с использованием данных за ноябрь 2020 г. Международный союз электросвязи (МСЭ).

Wi-Fi Direct®: избавьтесь от посредников!

Люди иногда путают Wi-Fi и Bluetooth. Оба способы подключения гаджетов без проводов, так в чем именно заключается разница? Вообще говоря, Bluetooth — это способ соединения двух относительно рядом гаджеты без хлопот с использованием кабеля, в то время как Wi-Fi метод соединения беспроводных компьютеров (и особенно мобильных, таких как ноутбуки, планшеты и смартфоны) к Интернету через общий точка подключения — ваш маршрутизатор, который обычно делает проводной подключение к телефонной или кабельной линии. По крайней мере, так обстоят дела раньше был.

Сети Ad-hoc

Но ничего не говорит о том, что Wi-Fi не может также связать два ноутбука или смартфона напрямую вместо Bluetooth. Обычно Wi-Fi использует режим инфраструктуры , в котором общаются различные гаджеты и устройства через маршрутизатор или центральную точку доступа. Но Wi-Fi также есть так называемый специальный режим , который позволяет гаджетам общаться напрямую без роутера. Как правило, сеть ad-hoc создается как временная форма связи, т.к. ad-hoc предлагает, в то время как режим инфраструктуры является более постоянным вещь. (Сеть Wi-Fi, которую я использую в данный момент, например, один я установил около десяти лет назад, используя режим инфраструктуры и центральный маршрутизатор в качестве точки доступа.) Сети Ad-hoc, как правило, устанавливать, медленнее и менее надежно, потому что различные устройства используя их все должны общаться друг с другом и управление сети (в отличие от инфраструктурных сетей, которыми управляет маршрутизатор, который также управляет обменом данными между ними).

Рисунок: Режимы Wi-Fi: Слева: В режиме инфраструктуры все ваши устройства взаимодействуют по беспроводной сети с центральным маршрутизатором, который общается (обычно через проводное соединение) с Интернетом. Здесь три планшета и ноутбук разговаривают с роутером посередине. Справа: в режиме ad-hoc (или с Wi-Fi Direct) устройства обмениваются данными напрямую через временную сеть без какого-либо центрального маршрутизатора. В этом примере два планшета общаются друг с другом и с общим принтером с помощью Wi-Fi Direct.

Wi-Fi Direct®

В некоторых бытовых устройствах используется сочетание Wi-Fi и Bluetooth, который может немного сбивать с толку и вызывает вопрос «Почему Wi-Fi не может работать и на короткой дистанции, а также в режиме ad-hoc?» С дополнение к базовой спецификации Wi-Fi, известной как Wi-Fi Direct®, может. Основная идея состоит в том, чтобы использовать безопасный, зашифрованный Wi-Fi в гораздо более широком смысле. неформальный способ для таких вещей, как печать с планшета или обмен фотографиями с чужим смартфоном. Говоря более технически, Wi-Fi Прямой — это одноранговая форма сетевого взаимодействия между парами близлежащие устройства (иногда несколько устройств), которые не полагаются на Интернет-соединение. Он работает аналогично традиционному Wi-Fi: каждый устройство сообщает окружающим, что вы можете подключиться к нему (так же, как точки доступа сообщают вам о доступных поблизости сетях Wi-Fi). Некоторые устройства могут подключаться как к Wi-Fi Direct, и сеть Wi-Fi одновременно; другие могут только сделать один или другой за раз.

Wi-Fi или Bluetooth?

Чем Wi-Fi Direct отличается от Bluetooth? Это до 10 раз быстрее при передаче данных (250 Мбит/с по сравнению с 25 Мбит/с) и имеет диапазон в несколько раз больше (до 200 м или 650 футов по сравнению с максимальным значением около 60 м или 200 футов для Bluetooth). Хотя оба они безопасны, Wi-Fi Direct использует шифрование Wi-Fi WPA-2, которое использует дважды столько же бит (256), сколько у Bluetooth (128 бит) и теоретически намного безопаснее. В пользу Bluetooth можно сказать, что он позволяет одновременно подключать больше устройств, и, хотя его меньший диапазон может кажется недостатком, это означает, что он потребляет меньше энергии, чем Wi-Fi (чрезвычайно важное соображение для мобильных устройств).

WAP и i-mode

Wi-Fi — не единственный способ беспроводного доступа в Интернет. Если вы иметь смартфон (продвинутый вид мобильного телефона), такой как iPhone или Android, у него будет миниатюрный веб-браузер, который работает точно так же, как и на ноутбуке (хотя и с гораздо меньшим экраном). В конце 1990-х и начале 2000-х некоторые мобильные телефоны имели очень грубые встроенные веб-браузеры, которые могли получать упрощенные текстовые версии веб-страниц с помощью системы под названием WAP (технически известный как Протокол беспроводных приложений, хотя никто никогда его так не называл). WAP был очень медленным взлететь, и теперь он устарел из-за более быстрых сетей мобильных телефонов и смартфонов.

Фото: Ультрасовременный просмотр веб-страниц 2002 года на старомодном мобильном телефоне! Этот телефон использует WAP для просмотра последних новостей на веб-сайте Ananova. Обратите внимание на грубый монохромный текстовый экран. Чего вы здесь не видите, так это крайне медленной скорости, которая была примерно в 5 раз медленнее, чем даже старомодный коммутируемый доступ в Интернет.

В то время как Европа и Северная Америка боролись с WAP, у пользователей мобильных телефонов в Японии уже была гораздо лучшая версия мобильного Интернета под названием i-mode, которая предлагала быстрый доступ к веб-страницам и электронной почте. i-mode всегда был более популярен, чем WAP, и постепенно экспортировался в ряд других стран. Однако теперь и его заменили более совершенные технологии, основанные на более быстрых сетях сотовой связи 3G и 4G (третьего и четвертого поколения). По сути, мобильный и настольный Интернет теперь объединились: благодаря беспроводной связи и появлению простых в использовании приложений, адаптированных для мобильных устройств, делать что-либо на мобильном телефоне или планшете так же просто, как и на настольном ПК.

MiFi, модем и мобильная широкополосная связь

Фото: Мобильная широкополосная связь (со смартфоном или USB-модемом) — самая быстрорастущая форма беспроводного Интернета. Мировой рынок вырос в 12 раз в период с 2007 по 2015 год. (согласно данным ITU-T за 2015 год) и превысило 5,3 миллиарда пользователей в начале 2019 года (согласно данным ITU-T за 2018 год). К 2021 году, по оценкам ITU-T, предлагается 95 процентов населения мира жили в зоне действия мобильной широкополосной сети.

Если вы находитесь в сельской местности, вдали от приличного широкополосного доступа и любых точек доступа Wi-Fi, как вы можете получить быстрый доступ в интернет? Вы можете использовать свой смартфон в сети сотовой связи, но что, если вы хотите выйти в интернет с помощью полнофункционального ноутбука? и единственная форма подключения, которая у него есть, это Wi-Fi? Один из простых вариантов — настроить смартфон в качестве точки доступа, чтобы ваш телефон подключался к Интернету через сотовую сеть 3G или (в идеале) 4G, а ноутбук подключался к телефону через Wi-Fi обычным способом. это называется модем . Несмотря на то, что это относительно просто и удобно, это может обойтись очень дорого, поэтому проверяйте допуски в своем пакет мобильного телефона или тарифный план, прежде чем вы слишком полагаетесь на него. Другой вариант — приобрести себе маленькое устройство, похожее на мобильный телефон, которое может постоянно проделывать такие трюки; вы найдете те, которые продаются под названием MiFi (мобильный Wi-Fi — без дефиса). Как правило, устройства MiFi имеют небольшие размеры, питаются от батареи и обеспечивают несколько часов доступа в Интернет, прежде чем им потребуется подзарядка.

Изображение: модем: ваш ноутбук подключается к мобильному телефону через Wi-Fi (красный). Ваш телефон подключается к мобильной сети 3G, 4G или 5G (синий). Эта сеть подключается к телефонной сети общего пользования и сети Интернет. почтовые, веб- и другие серверы, использующие сочетание оптоволоконных и проводных соединений (оранжевый).

Другим вариантом является использование подключаемого модема типа мобильного телефона, который напрямую подключает вашу машину к Интернету через мобильный телефон. сеть, которая называется мобильная широкополосная связь . Если вы хотите узнать об этом больше, ознакомьтесь с нашей отдельной статьей о широкополосном и мобильном широкополосном доступе.

Как защитить домашнюю беспроводную сеть

Если вы настроили домашнюю беспроводную сеть, вы, вероятно, кое-что заметили: ваши соседи у всех они тоже есть! Мало того, вы могли довольно легко подключиться к чужому сети, если бы она не была должным образом защищена, и по той же причине они могли бы подключиться в вашу сеть тоже. Так как же защитить сеть? Мы предлагаем:

Убедитесь, что ваша сеть защищена (с помощью так называемого общего ключа или PSK). Используйте самую надежную форму защиты, которую поддерживает ваше оборудование: используйте WPA2, а не WPA, и используйте WPA вместо WEP.
Выберите нетривиальный пароль (и уж точно не такой, который ваши соседи могли бы легко угадать, например, вашу фамилию). По крайней мере, если вы собираетесь использовать легко запоминающийся пароль, добавьте в его начало или конец специальный символ ($, % и т. д.) — вы сделаете его гораздо более безопасным. .
Настройте свою сеть для использования списка управления доступом (ACL). Это список определенных доверенных компьютеров, которым будет разрешено подключаться к вашей сети. Для каждого компьютера в списке вам нужно указать так называемый MAC-адрес (или MAC-адрес локальной сети). Вы найдете MAC-адрес, написанный на нижней части ноутбука, вокруг задней панели рабочего стола или на нижней части подключаемой сетевой карты PCMCIA.
Если у вас есть только один компьютер, и он никогда не перемещается с вашего рабочего стола, который находится достаточно близко к вашему маршрутизатору, вообще не используйте беспроводную связь. Вместо этого подключитесь с помощью кабеля Ethernet и используйте свою сеть в проводном режиме. Это будет быстрее и безопаснее.
Вы можете сделать свою сеть «скрытой» (другими словами, чтобы имя сети (SSID) не транслировалось). Только люди, которые знают имя сети, могут подключиться, введя правильный SSID и пароль. Скрытые сети могут быть проблематичными с некоторыми старыми операционными системами. системы, поэтому вам нужно будет проверить, работает ли ваша. Существуют разные мнения о том, делают ли скрытые сети что-то для безопасности. Некоторые люди утверждают, что они более безопасны; другие говорят, что у них есть риски для безопасности.

Краткая история беспроводной связи

Фото: Гульельмо Маркони, один из пионеров беспроводной связи. Фото предоставлено Библиотекой Конгресса США.

1888: Немецкий физик Генрих Герц (1857–1894) создает первые электромагнитные радиоволны в своей лаборатории.
1894: Британский физик сэр Оливер Лодж (1851–1940) отправляет первое сообщение с помощью радиоволн в Оксфорде, Англия.
1898: Никола Тесла (1856–1943), еще один пионер беспроводной связи, подает патент на игрушечную радиоуправляемую лодку.
1899: итальянский изобретатель Гульельмо Маркони (1874–1937) посылает радиоволны через Ла-Манш. К 1901 году. Маркони отправил радиоволны через Атлантику, от Корнуолла в Англии до Ньюфаундленда.
1940-е: Таксопарки начинают использовать двустороннюю радиосвязь.
1944: Хеди Кислер Марки (более известная как актриса Хеди Ламарр) и патент Джорджа Антейла. скачкообразное изменение частоты с расширенным спектром, способ сделать беспроводную связь более надежной и безопасной за счет передачи и приема на разных радиочастотах.
1970-е: Появляются первые аналоговые мобильные телефоны, разработанные в Чикаго компаниями Illinois Bell и AT&T .
1980-е годы: в Европе появляются цифровые мобильные телефоны стандарта GSM (глобальная система мобильной связи), за которыми следует PCS (персональные средства связи). службы) телефоны в США.
1990: Рабочая группа экспертов по беспроводной связи начинает работу над проектом стандарта, который станет Wi-Fi.
1994: Nokia , финский производитель мобильных телефонов, отправляет данные по сети мобильного телефона.
1994: Phone.com разрабатывает WAP в США.
1997: Стандарт Wi-Fi (IEEE 802.11) принят на международном уровне.
1998: Название «Bluetooth» официально принято для предлагаемого нового типа беспроводной связи на короткие расстояния.
1999: Японская телекоммуникационная компания NTT DoCoMo разрабатывает i-mode.
1999: Стив Джобс из Apple Computer решает внедрить версию Wi-Fi под названием AirPort в ноутбук iBook, что фактически делает его первым массовым продуктом Wi-Fi.
2000: Поступила в продажу первая гарнитура Bluetooth.
2005: Wi-Fi официально добавлен в Словарь Вебстера компанией Merriam-Webster.
2007: Компания Apple Computer выпускает свой iPhone, изменяя баланс сил от настольных ПК и проводного Интернета к мобильным устройствам и беспроводному Интернету.
2010: Apple выпускает планшет iPad, предоставляющий пользователям все удобства беспроводного смартфона с большим дисплеем, приближенным к экрану настольного ПК.
2015: Google объявляет об обновлении алгоритма Mobile-Friendly, вознаграждая веб-сайты, которые переформатируют себя соответствующим образом для смартфонов.
2015: Wi-Fi отмечает свое 25-летие! К концу 2015 года было зарегистрировано 7 миллиардов абонентов беспроводной и мобильной связи.
2018: ITU-T прогнозирует, что количество абонентов мобильного широкополосного доступа достигнет 5,3 миллиарда (другими словами, теоретически , более половины населения мира имеет достаточно быстрый мобильный доступ в Интернет).
2021: По данным ITU-T, 63 процента населения мира (4,9 миллиарда человек) в настоящее время пользуются Интернетом. (по сравнению с 51,2% и 3,9 млрд в 2019 году). Был достигнут большой прогресс, но треть людей в мире по-прежнему не в сети.

Узнать больше

На этом сайте

Широкополосный доступ по линиям электропередач (BPL)
История общения
Мобильный широкополосный доступ (как работает HSDPA)
Радио
Потоковое мультимедиа
Всемирная паутина (WWW)

На других веб-сайтах

Wi-Fi Alliance: официальная всемирная отраслевая организация, отвечающая за разработку и продвижение Wi-Fi.
IEEE 802.11: веб-сайт IEEE, посвященный различным стандартам Wi-Fi 802.11.

Книги

Wi-Fi и плохие парни радио: Рассвет беспроводной технологии, Алекс Хиллс. Издательство Dog Ear Publishing, 2011. Внутренний отчет одного из пионеров о том, как был создан Wi-Fi. Алекс Хиллс и его команда построили первую большую беспроводную сеть кампуса в Университете Карнеги-Меллона в 1919 году.93.
«Беспроводная домашняя сеть для чайников» (4-е издание), Дэнни Бриер, Пэт Херли и Эдвард Феррис. Wiley (чайники), 2011 г. Несколько устарело, но все же заслуживает внимания (основной принцип Wi-Fi не изменился).
Инновационный путь Wi-Fi: путь к глобальному успеху, Вольтер Лемстра, Вик Хейс, Джон Груневеген (редакторы). Издательство Кембриджского университета, 2010/2013. Развитие Wi-Fi и как он стал глобальным успехом.

Артикул

Меньше, медленнее, мусор: история о бесплатном городском Wi-Fi Facebook, Марк Харрис. IEEE Spectrum, 29 октября 2021 г. Как провалился амбициозный проект Facebook по городскому Wi-Fi.
Земля, где заканчивается Интернет, Пэган Кеннеди. The New York Times, 21 июня 2019 г. По мере того, как Wi-Fi становится все более распространенным явлением, становится все труднее отключаться от сети.
Почему вашей следующей настройкой Wi-Fi должна быть ячеистая сеть, Брайан X. Чен. The New York Times, 26 апреля 2017 г. Как ячеистые сети могут значительно улучшить покрытие Wi-Fi в вашем доме.
Если ваш Wi-Fi ужасен, проверьте свой маршрутизатор Брайан X. Чен. Нью-Йорк Таймс. 7 октября 2015 г. Если вы никогда не обновляли свой маршрутизатор, возможно, сейчас самое время; новые маршрутизаторы быстрее, надежнее и лучше работают на больших расстояниях с несколькими подключенными устройствами.
Что будет дальше после 25 лет существования Wi-Fi? Джереми Хсу. IEEE Spectrum, 10 сентября 2015 г. Интервью с Дороти Стэнли, вице-председателем рабочей группы IEEE 802.11, описывающее дальнейшее развитие Wi-Fi.
Могу ли я использовать телефон в качестве мобильной точки доступа Wi-Fi? Джек Шофилд, The Guardian, 21 февраля 2013 г. «Да» — это короткий ответ, но это дорогое решение по сравнению с мобильным широкополосным доступом.
Anti-Wi-Fi обеспечивает безопасность. Дэйв Ли, BBC News, 30 сентября 2009 г. Производитель утверждает, что металлическая краска, блокирующая радиоволны, может повысить безопасность Wi-Fi.

Отчеты

Отчет «Измерение информационного общества» за 2018 г.: МСЭ, Женева, Швейцария, 2019 г.. Последние статистические данные о том, насколько эффективно мир преодолевает «цифровой разрыв» между развитыми и развивающимися странами.
2012 г. Информация и коммуникации в целях развития: максимальное использование мобильных устройств: Всемирный банк, Вашингтон, округ Колумбия, 2012 г. Подробный отчет, в котором объясняется, как огромный рост сетей сотовой связи и мобильного Интернета приводит к значительным социальным изменениям, особенно в развивающихся странах.

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие веб-сайты

Статьи с этого веб-сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных произведений без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и/или нарушение смежных прав может повлечь за собой серьезные гражданские или уголовные санкции.

Wi-Fi и Wi-Fi Direct являются зарегистрированными товарными знаками Wi-Fi Alliance.

Bluetooth является зарегистрированным товарным знаком Bluetooth SIG, Inc.

MiFi является зарегистрированным товарным знаком Novatel Wireless, Inc. в США; в Соединенном Королевстве MiFi является зарегистрированным товарным знаком Hutchison 3G UK Ltd.

Подпишитесь на нас

Оцените эту страницу

Пожалуйста, оцените эту страницу или оставьте отзыв, и я сделаю пожертвование WaterAid.

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее или рассказать о ней друзьям:

Цитировать эту страницу

Вудфорд, Крис. (2007/2021) Беспроводной Интернет. Получено с https://www.explainthatstuff.com/wirelessinternet.html. [Доступ (вставьте дату здесь)]

Подробнее на нашем веб-сайте…

Средства связи
Компьютеры
Электричество и электроника
Энергия
Машиностроение
Окружающая среда

Гаджеты
Домашняя жизнь
Материалы
Наука
Инструменты и инструменты
Транспорт

↑ Вернуться к началу