Принцип работы вай фай: Как на самом деле работает Wi-Fi — Журнал «Код» — Магазин Apple iPhone в Перми

Содержание

Как на самом деле работает Wi-Fi — Журнал «Код»

Пора. Иначе зачем? Каждый уважающий — должен. Давайте.

Принцип работы

Wi-Fi — это технология беспроводной связи, которую используют компьютеры, телефоны, планшеты и многие другие потребительские устройства. Это не единственная технология беспроводной связи — есть много других, для разных целей. Но вайфай — самый попсовый, и вы с ним за жизнь точно встречались.

Работает так:

Где-то стоит Wi-Fi-точка — по-нашему, хотспот или излучатель. В него встроены одна или несколько антенн.
На антенны подаётся специальный ток. Ток излучается в виде электромагнитных волн. Получается излучение, похожее на излучение микроволновки или радиостанции.
Излучение разлетается во все стороны, проходит сквозь воздух, бетон и металл, частично путается в местных атомах, частично глушится, но всё-таки долетает до наших компьютеров и смартфонов.
На компьютерах тоже стоят Wi-Fi-устройства. Они ловят излучение своими антеннами, вычленяют из него сигнал и отправляют ответ так же, по радио.
Все местные Wi-Fi-устройства одновременно ловят все беспроводные сигналы и вычленяют из них только те, которые касаются конкретно этого устройства.

Это похоже на разговор в шумном ресторане: ваши уши слышат одновременно все разговоры за соседними столиками, но ваш мозг вычленяет только голос вашего собеседника.

На дворе почти 2020 год, и сейчас почти все точки доступа также являются роутерами — то есть устройствами, которые пуляют ваши запросы туда-сюда по адресам. Если к такому роутеру подключить кабель с интернетом, роутер увидит это в своей таблице адресов и сможет объявить всем подключённым ребятам: «У меня есть интернет! Если что-то оттуда нужно — скажите, я дам». И тогда все устройства, подключённые к этому роутеру, смогут выйти в интернет, получая данные по воздуху.

Объясни мне: как устроен интернет

Подключение

Wi-Fi-роутер несколько раз в секунду отправляет в эфир сообщение вроде такого: «Ребята, я вот роутер, раздаю данные на такой-то частоте, название сети — вот такое. Велком».

Если вам не нужен вайфай или вы уже подключены, ваши Wi-fi-устройства игнорируют эти позывные. Но когда вам нужно подключиться к вайфаю, вы открываете в телефоне список доступных сетей — тогда устройство начинает слушать эфир на предмет таких позывных. Вы выбираете нужную сеть, и дальше всё зависит от её типа.

Вайфай — это не особо безопасно

Весь вайфай — это сплошная каша из электромагнитных волн. Когда компьютер настраивается на волны нужной частоты, вам может казаться, что роутер как будто отправляет ему сигнал. На самом деле роутер отправляет сигнал «в космос». И вот уже ваше устройство вычленяет из общей каши конкретно те сигналы, которые предназначены именно ему.

При большом желании можно посидеть с антенной и послушать весь «сырой» трафик, который передаётся в эфир в этой местности — так же, как можно подслушать полицейскую рацию.

Понимая это, инженеры вайфая придумали разные способы защиты сетей.

Защиты нет: открытая сеть

К ней может подключиться кто угодно, пароль не нужен. Примеры таких сетей — бесплатный Wi-Fi в кафе, на вокзалах, в гостиницах и аэропортах. Весь трафик виден всем, его легко перехватить и расшифровать — защита нулевая. С тем же успехом можно встать посреди кафе и громко, выразительно так проговорить: «Зайду, пожалуй, на Порнхаб».

Если вы подключитесь к открытой сети в кафе и зайдёте в свою почту по логину и паролю без шифрования, то злоумышленник может перехватить ваш трафик и получить доступ к вашей почте.

Если сделать такую сеть дома, то интернетом бесплатно будут пользоваться все, включая соседей и ребят на лавочке во дворе, если до них будут долетать ваши радиоволны.

Наконец, сам злоумышленник может раскатать посреди кафе открытый вайфай, собрать на него соединения ничего не подозревающих посетителей и спокойно читать их трафик как открытую книгу. Достаточно назвать вайфай как-то типа Free Cafe Wifi.

Как защититься: возьмите за правило не подключаться к сетям без пароля. Если оказались в тяжёлой жизненной ситуации и ничего кроме открытых сетей рядом не вещает, используйте VPN: это дополнительное шифрование вашего трафика.

Пароль есть, защиты нет: WEP

Теоретически это уже защищённая сеть, но на практике протокол шифрования настолько слабый, что взломать его можно за несколько минут. Считайте, что он ничем не отличается от открытой сети, только тут требуют пароль при входе.

WEP — самая вредная защита для Wi-Fi. Она даёт иллюзию безопасности, хотя на деле её нет.

Что делать: проверьте, на какую систему защиты настроен ваш роутер. То, что у него стоит пароль, ещё не значит, что вы защищены. Используйте VPN.

Какая-никакая защита: WPA2

Тут всё получше: на входе вам тоже придётся ввести пароль, и если он совпадёт с тем, что записан в точке доступа — вас пустят. Защита более стойкая, но в определённых случаях это сделать тоже возможно. Для обычного бытового использования такой системы защиты уже хватит.

Что делать: радоваться, что у вас хорошая защита. Продолжать использовать VPN для шифрования трафика.

Как ещё можно защититься

Можно настроить беспроводную сеть так, чтобы она не транслировала свои позывные в эфир. Тогда узнать о существовании вашей сети можно будет, только если у вас особенное оборудование и вы точно знаете, что искать. То есть спецслужбы вас вычислят, а хитрый сосед уже нет.

Это создаст и некоторые трудности: чтобы подключиться к такой сети, вам придётся знать и её пароль, и её название, и тип защиты. Если к вам придут гости, уже мало будет сказать пароль — им придётся лезть в настройки и подключаться по полной программе. Или пусть с телефонов сидят.

Скорость работы и расстояние

Общее правило такое: скорость соединения — это скорость самого медленного устройства. Если у вас шустрый роутер, но медленный модуль в телефоне, то и беспроводной интернет в телефоне тоже будет медленным. При этом если в той же сети есть компьютер с быстрым Wi-Fi-модулем, то телефон на скорость соединения никак не повлияет. Но если у вас старый Wi-Fi-роутер, то он может тормозить всю сеть.

Если говорить про расстояние, то чаще всего работает так: чем быстрее, тем меньше зона покрытия.

Сейчас стандартная скорость домашнего роутера — 300 мегабит в секунду. Этого достаточно, чтобы на всех устройствах был быстрый интернет и чтобы он был доступен в любой точке квартиры. Если квартира большая или сеть нужна в частном доме, ставят дополнительные роутеры или повторители сигнала. Они расширяют зону сети и распределяют нагрузку между собой.

Большое влияние на скорость может оказывать планировка квартиры или материал стен. Если радиоволны в принципе плохо проходят стены со стальной арматурой, вайфаю тоже будет тяжело. Впрочем, всё зависит от конкретной арматуры и конкретной частоты вайфая.

Правда ли, что от вайфая может быть онкология или отставание в умственном развитии ребёнка?

Сейчас наука считает, что конкретно от вайфая ничего не будет: роутеры далеко, в бытовых условиях волны маломощные. Но если положить точку доступа промышленного класса под подушку и так спать по 12 часов в день, то будет.

Если решите, что вайфай вам всё-таки вреден, не забывайте, что помимо вайфая у вас в квартире полно радиоустройств, а одна микроволновка жарит так, как не снилось десяткам вайфайных точек доступа. Также все ваши соседи жарят вайфаем во все стороны.

С другой стороны, если подключать свои компьютеры к интернету через провод, скорость, скорее всего, будет выше. Менее удобно, но зато быстро. Есть над чем подумать.

Что до умственного развития, то тут гораздо большую роль играет не радиосигнал, а качество сайтов, которые ребёнок посещает. От «Кода» отставания не будет. За других не ручаемся.

Устройство и принцип работы Wi-Fi сети (преимущества и недостатки)

Как вы уже поняли из названия публикации, что в ней мы с Вами рассмотрим устройство и принцип работы Wi-Fi и WiMax. Казалось бы что сегодня каждый знает об этой технологии и нет смысла писать подобный материал на эту тему. Но проанализировав насколько часто сегодня люди ищут ответ на подобный вопрос, я пришел к выводу, что он раскрыт не до конца и актуален по сей день. Как правило этот вопрос интересует любопытных и начинающих пользователей или людей, которые интересуются цифровыми технологиями в целом. Итак, первым делом мы с вами рассмотрим что же такое Wi-Fi?

Wi-Fi — это аббревиатура, которая произошла от английского словосочетания Wireless Fidelity, что означает «беспроводная передача данных» или «беспроводная точность». Это система короткого действия, покрывающая десятки метров и которая использует не лицензированные диапазоны частот для обеспечения доступа к сети. Это протокол и стандарт на оборудование для широкополосной радиосвязи, предназначенной для организации локальных беспроводных сетей.

Другими словами, Wi-Fi — это современная и перспективная беспроводная технология, которая использует радиоканалы для передачи данных. Данная технология предполагает наличие точки доступа/маршрутизатора Wi-Fi (стандарты 802.11a/b/g/n), которая обеспечивает стабильный доступ к сети из некоторой области радиусом до 45 метров в помещении и 90 метров на открытом пространстве (радиус действия зависит от многих условий и в вашем случаем может меняться).

Основные стандарты Wi-Fi:

IEEE 802.11 — определяет набор протоколов для самых низких скоростей передачи данных и является базовым стандартом WLAN.

IEEE 802.11a — Протокол не совместим с 802.11b и несет в себе более высокие скорости передачи чем 11b.

Использует частотные каналы в спектре 5GHz. Максимальная пропускная способность до 54Мбит/c.

IEEE 802.11b — стандарт использует более быстрые скорости передачи и вводит больше технологических ограничений. Использует частотные каналы в спектре 2.4GHz. Максимальная пропускная способность до 11Мбит/c.

IEEE 802.11g — стандарт использует скорости передачи данных эквивалентные 11а. Используются частотные каналы в спектре 2.4GHz. Протокол совместим с 11b. Максимальная пропускная способность до 54Мбит/c.

IEEE 802.11n — на данный момент это cамый передовой коммерческий Wi-Fi стандарт, который использует частотные каналы в спектрах 2.4GHz и 5GHz. Совместим с 11b/11a/11g. Максимальная пропускная способность до 300 Мбит/c.

Для более детального представления, привожу сравнительную таблицу стандартов беспроводной связи, в которой содержится подробная информация о таких технологиях как: Wi-Fi, WiMax, Bluetooth v 1.1, Bluetooth v 2.0, Bluetooth v 3.0, UWB, ZigBee, инфракрасный порт.

Работает все это следующим образом. К точке доступа подключаются устройства-клиенты: планшет, Smart TV, компьютеры, ноутбуки, КПК, смартфоны и другие мобильные устройства, имеющие Wi-Fi адаптеры (приемники). И буквально за несколько секунд устанавливается соединение с Всемирной паутиной или локальной сетью.

Способ подвода Интернета к точке доступа неважен.Точки доступа делятся на публичные и частные. Первые предоставляют доступ в Интернет бесплатно или за деньги неограниченному количеству пользователей. Вторые в принципе используются только для нужд владельцев. Однако к ним также можно подключиться, если сеть не защищена паролем.

Публичные хот-споты (hot spot — точка подключения к беспроводной сети WLAN, а если дословно то «горячее место», «горячая точка») часто встречаются в местах общественного пользования: аэропортах, вокзалах, гостиницах, ресторанах, кафе, магазинах, библиотеках. Подключиться к таким сетям можно свободно на территории заведения или недалеко от него.

В некоторых требуется авторизация, при этом логин и пароль вам выдадут после того, как вы оплатите услуги этого заведения.

Некоторые города мира почти полностью охвачены Wi-Fi сетью: для доступа к ней достаточно оплачивать недорогой абонемент. К услугам потребителей представлены не только коммерческие сервисы. Частные лица, сообщества, муниципалитеты активно строят свободные Wi-Fi сети. Небольшие сети, обеспечивающие беспроводным Интернетом жилые дома, публичные заведения (библиотеки, учебные заведения), постепенно укрупняются, используя общее пиринговое соглашение для свободного взаимодействия друг с другом и существуя на основе пожертвований, добровольной помощи и других источников.

Городские власти нередко поддерживают подобные проекты. В Париже, к примеру, OzoneParis дает свободный и неограниченный доступ в Интернет всем, кто предоставляет крышу своего дома для монтажа Wi-Fi сети. В Иерусалиме работает проект Unwire Jerusalem, в рамках которого свободные точки доступа устанавливаются в крупных торговых центрах городов.

Многие западные университеты предоставляют доступ в Интернет для своих студентов, работников и посетителей. В странах СНГ ситуация похуже, тем не менее количество хот-спотов постоянно растет.

Преимущества Wi-Fi:

Долой провода. За счет отсутствия проводов экономит время и средства на их прокладку и разводку. Сеть можно расширять практически бесконечно, увеличивая количество потребителей и геометрию сети установкой дополнительных точек доступа. В отличие от прокладки проводных сетей, не нужно уродовать стены, потолки и пол кабелями, штробить стены и сверлить сквозные отверстия. Иногда проводную сеть нельзя построить чисто физически.

Глобальная совместимость. Wi-Fi — это семейство глобальных стандартов (несмотря на некоторые ограничения, существующие в разных странах), поэтому по идее устройство, произведенное в США, должно прекрасно работать в странах СНГ. И наоборот.

Недостатки Wi-Fi:

Правовой аспект. В различных странах по разному подходят к использованию частотного диапазона и параметрам передатчиков/приемников беспроводного сигнала стандартов IEEE 802. 11. В одних странах, к примеру, требуется регистрация всех Wi-Fi сетей, работающих вне помещений. В других налагается ограничение на используемые частоты или мощность передатчика.

В странах СНГ использование Wi-Fi без разрешения на использование частот от Государственной комиссии по радиочастотам (ГКРЧ) возможно для организации сети внутри зданий, закрытых складских помещений и производственных территорий. Если вы хотите связать радиоканалом два соседних дома, рекомендуется обратиться в вышеупомянутый надзорный орган.

Стабильность связи. Стандартные домашние Wi-Fi маршрутизаторы распространенных стандартов 802.11Ь или 802.11g имеют радиус действия порядка 40-50 метров в помещении и до 90 метров снаружи. Некоторые электронные устройства (микроволновка), погодные явления (дождь) ослабляют уровень сигнала. Также расстояние зависит от рабочей частоты и других факторов. Более детально узнать о факторах, которые влияют на беспроводную связь Wi-Fi вы можете здесь.

Перекрестные помехи. При большой плотности точек доступа могут возникнуть проблемы доступа к открытой точке доступа при наличии рядом хотспота, работающего на том же или соседнем канале и использующем шифрование.

Факторы производства. К сожалению, производители не всегда четко придерживаются стандартов, поэтому некоторые устройства могут работать нестабильно или на меньших скоростях.

Энергопотребление. Достаточно высокое потребление энергии, что уменьшает время жизни батарей и повышает температуру устройства.

Безопасность. Стандарт шифрования WEP, по-прежнему остается одним из популярных и относительно легко взламываемых, а более совершенный протокол WPA, к сожалению, не поддерживают многие старые точки доступа. Более надежным и совершенным на сегодня считается протокол WPA2.

Ограниченная функциональность. При передаче небольших пакетов данных к ним присоединяется большое количество служебной информации, что ухудшает качество связи. Поэтому Wi-Fi не рекомендуется использовать для работы в IP-телефонии, использующей протокол RTP: качество связи не гарантировано.

Какой Wi-Fi модуль на ноутбук выбрать?

Если в вашем ноутбуке по каким-либо причинам отсутствует модуль беспроводной связи, возможны три варианта:
1. MiniPCI. Этот адаптер устанавливается внутри ноутбука в порт Minipci, который присутствует во всех ноутбуках, выпущенных после 2004 года. В процессе работы его не нужно подключать и отключать. Но установку данного адаптера рекомендуется выполнять только в сервисных центрах.

2. USB-адаптеры. По размерам — обычная «флешка». Различаются, как и все адаптеры, следующими параметрами: дальность приема, скорость передачи, поддерживаемый стандарт. Минус — адаптер выступает за габариты ноутбука, поэтому его можно ненароком задеть при переноске и повредить USB-порт. Не подходит тем, у кого мало свободных USB-портов. Зато этот адаптер можно установить в любое устройство, имеющее USB-порт. Например, в стационарный компьютер.

3. PCMCIA. Устанавливаются в широко распространенный PCMCIA-слот ноутбука. Эту операцию под силу выполнить любому пользователю.

При этом адаптер только немного выступает за габариты ноутбука. Мы имеем свободный USB-порт и занятый — PCMCIA.

Подведя черту можно сказать, что по стоимости все типы Wi-Fi адаптеров отличаются не сильно. Что выбрать для себя решайте сами. Имейте ввиду, что для того чтобы операционная система опознала ваше устройство, нужно либо установить драйвер с поставляемого в комплекте с адаптером диска, либо надеяться на то, что ваша ОС найдет драйвер в своих недрах. Чем новее ОС, тем на это больше шансов. А теперь давайте рассмотрим принцип работы технологии WiMax.

Как работает WiMAX.

Существует еще один стандарт беспроводной связи, который развивается не менее быстрыми темпами, чем Wi-Fi. Однако во многом от него отличается. Давайте рассмотрим его основные особенности.

WiMax — это аббревиатура расшифровывается как Worldwide Interoperability for Microwave Access, что дословно в переводе означает «Международное взаимодействие для микроволнового доступа».
Стоит сказать что WiMax не является более опасным для здоровья, чем обычная сотовая связь. Технология использует высокую степень защиты для передачи данных, что идеально подходит для ведения бизнеса. В WiMAX используется тройное шифрование данных посредством алгоритма DES 3.

WiMAX базируется на стандарте IEEE 802.16 (не путать с IEEE 802.11). Сеть на базе этой технологии строится на основе базовых и абонентских станций и оборудования, связывающего между собой базовые станции, с поставщиком Интернета и других сервисов. Используемый рабочий диапазон от 1,5 до 11 ГГц. Скорость теоретически может достигать 70 Мбит/с. Не требуется прямая видимость между базой и приемником.

Для связи между базами используются частоты от 10 до 66 ГГц. Скорость может достигать 120 Мбит/с. Необходима прямая видимость между базами и наличие хотя бы одной базы, подключенной к сети Интернет с помощью проводных технологий. Радиус действия — 6-10 км для «статичных» абонентов и 1-5 км -для «мобильных», передвигающихся на скорости до 120 км/ч.

Особенности Wi-Fi и WiMAX.

Аутентификация поддерживается как часть взаимного уровня цифровых сертификатов Х.509 (РК1). Устройства WiMAX имеют уникальные сертификаты, один для данного типа устройств, один для данного производителя. По сути, достигается защита потоков данных, заслуживающая полного доверия. По этой причине на базе WiMax даже появляются виртуальные частные, конфиденциальные сети (VPN). Они дают возможность сформировать защищенные коридоры, служащие для передачи информации как удаленным пользователям, так и с сотрудниками компании.

В условиях города и частного сектора не смотря на постройки, деревья и даже погоду, WiMax способен по средством радиоканала передавать необходимые данные. Провайдер установив передатчики WiMax в разных частях города открывает огромную по нынешним меркам возможность подключения к Интернету в доступной зоне действия сети.

Кроме этого, WiMax может быть использован для голосовой и видео-связи высокого качества. Как вы понимаете, WiMax призван решить три основных требования к сетевым соединениям, высокую пропускную способность, надёжность и мобильность. За технологией WiMax будущее потому что она дает возможность выполнять работу по проектам в любом месте и открывает доступ ко всем вашим бизнес-приложениям.

В заключении этого поста скажу, что технология Wi-Fi в первую очередь создавалась для корпоративных пользователей, чтобы избавиться от хитросплетения проводов, но сейчас она становится популярной и в частном секторе. Технологии Wi-Fi и WiMax хоть и собратья, но призваны решать совершенно разный круг задач.

Все чаще в семье появляются дополнительные сетевые устройства: планшет, Smart TV, ноутбук, мобильные девайсы и игровые консоли с поддержкой Wi-Fi. И каждому необходим выход в Интернет. И желательно, никаких проводов, чтобы можно было свободно перемещаться по квартире. В таком случае беспроводной Интернет станет хорошим выбором.

Как именно работает Wi-Fi?

Частоты, используемые Wi-Fi, значительно отличаются от частот других «беспроводных» технологий, таких как автомобильные радиоприемники, рации или сотовые телефоны. Автомобильные стереосистемы, например, работают на частотах в диапазоне килогерц или мегагерц (AM и FM).

Герц, если вы не в курсе, это единица измерения частоты или интервала времени между каждым пиком/гребнем электромагнитной волны. Чем выше частота, тем ближе пики и впадины электромагнитных волн.

Чтобы представить вещи в перспективе, 1 Герц составляет около 1 цикл в секунду или 1 секунду между каждым гребнем волны.

«Сравнивая морские волны с МГц и ГГц, эти волны движутся в воздухе со скоростью 1 миллион и 1 миллиард циклов в секунду! И чтобы получать информацию, содержащуюся в этих волнах, ваш радиоприемник должен быть настроен на получать волны определенной частоты

Для Wi-Fi эта частота составляет 2,4 ГГц и 5 ГГц . Эти волны очень похожи на частоту вашей микроволновой печи! Ваша микроволновая печь использует 2,450 ГГц для разогрева пищи, а ваш маршрутизатор использует 2,412–2,472 ГГц для передачи данных по Wi-Fi. Вот почему у некоторых людей со старыми или неисправными микроволновыми печами возникают проблемы с сигналом Wi-Fi, когда они пытаются приготовить попкорн». – Scientific American.

Источник: Pixabay

ранее упоминалось, что сети Wi-Fi, как правило, работают на скорости 9 0007 2,4 или 5 ГГц

. Обычно это адаптируется в зависимости от объема данных, отправляемых пользователем.

Стандарт IEEE 802.11 устанавливает следующие стандарты для типов Wi-Fi:

802.11a — это стандарт, используемый для обозначения использования частот 5 ГГц . Это позволяет передавать до 54 мегабит в секунду. Он использует сложную технику, известную как OFDM (мультиплексирование с ортогональным частотным разделением), для генерации беспроводного сигнала.
802.11b передает данные на частоте около 2,4 ГГц . Это на «более медленном» конце скорости передачи данных Wi-Fi и обычно достаточно для отправки около 11 мегабит в секунду. Он имеет диапазон до 150 футов (46 метров) и сегодня в значительной степени избыточен.
802.11g также передает данные на частоте 2,4 ГГц , но позволяет передавать максимум 54 мегабита в секунду. Он использует тот же OFDM, что и 802.11b, и обратно совместим со старыми стандартами.
Более новый стандарт 802.11n , более новый стандарт, способен передавать 140 мегабит (, хотя теоретически он поддерживает до 450 Мбит/с) и работает и 5 ГГц. Представленный в 2009 году, он также называется Wi-Fi 4. В этом стандартном использовании используется MIMO (множественный вход и несколько выходов), когда несколько передатчиков/приемников работают одновременно на одном или обоих концах канала.
802.11ac , или Wi-Fi 5, является одним из новейших пакетов и имеет скорость передачи данных от 433 Мбит/с и 1 гигабит в секунду. Он работает исключительно в диапазоне 5 ГГц и может поддерживать до восьми пространственных потоков. Он также использует технику MIMO, представленную в 802.11n.
802.11ax (Wi-Fi 6) — это новейшая версия, которая обещает изменить правила игры.

Плюсы и минусы Wi-Fi

Существует ряд ключевых преимуществ и недостатков Wi-Fi. К ним относятся, но не ограничиваются: —

Плюсы

Повышенная эффективность — Более быстрое подключение обеспечивает быструю передачу данных.
Доступ и доступность — Возможность общаться без проводов означает, что Wi-Fi обеспечивает очень удобный способ передачи данных.
Гибкость — Работа в сети невероятно проста и универсальна. используя Wi-Fi.
Экономия затрат — Беспроводные сети обычно дешевле и проще в установке.
Новые возможности — Wi-Fi позволил многим компаниям предложить новые возможности своим сотрудникам и клиентам. Например, доступ в Интернет в кафе, отелях, аэропортах и т. п.

Минусы

Безопасность — Wi-Fi более подвержен несанкционированному доступу, чем некоторые более традиционные сетевые технологии.
Проблемы при установке — Сигналы Wi-Fi могут прерываться, если многие пользователи подключены к другим источникам или если присутствуют другие радиосигналы. Это может привести к ухудшению связи или даже к полной потере сигнала.
Зона покрытия — сети Wi-Fi часто страдают от «черных точек», когда сигнал недоступен. Обычно это связано с особенностями конструкции здания, т.е. армированные сталью строительные материалы могут блокировать сигналы Wi-Fi.
Скорости передачи — Передача данных может быть медленнее или менее эффективной, чем проводные решения.

В чем разница между Интернетом и Wi-Fi?

Вы, наверное, уже разобрались с этим, но хотя термины иногда используются как синонимы, это совершенно разные вещи. Wi-Fi — это форма телекоммуникаций, которая передает данные по беспроводной сети с использованием радиоволн.

Что такое Wi-Fi? — GeeksforGeeks

Все мы знаем о Wi-Fi , в нашем мобильном, ноутбуке везде поддерживается Wi-Fi. Wi-Fi — это технология беспроводной сети, с помощью которой мы можем получить доступ к сетям или подключиться к другим компьютерам или мобильным устройствам с помощью беспроводной среды. В Wi-Fi данные передаются по радиочастотам в круговом диапазоне.

Wi-Fi , торговая марка, присвоенная Wi-Fi Alliance (ранее называвшаяся Wireless Ethernet Compatibility Alliance), является общим термином, который относится к стандарту связи для беспроводной сети, которая работает как локальная сеть для работать без использования кабеля и любых видов проводки. Он известен как БЛС . Стандарт связи IEEE 802.11 . Wi-Fi работает с использованием уровня физического канала передачи данных.

В настоящее время во всех мобильных вычислительных устройствах, таких как ноутбуки, мобильные телефоны, а также цифровые камеры, смарт-телевизоры есть поддержка Wi-Fi. Соединение Wi-Fi устанавливается от точки доступа или базовой станции к клиентскому соединению или любому межклиентскому соединению в определенном диапазоне, диапазон зависит от маршрутизатора, который обеспечивает радиочастоту через Wi-Fi. В настоящее время эти частоты работают с двумя типами полосы пропускания: 2,4 ГГц и 5 ГГц.

Все современные ноутбуки и мобильные телефоны могут использовать обе полосы пропускания, это зависит от адаптера Wi-Fi, который находится внутри устройства, чтобы ловить сигнал Wi-Fi. 2,4 ГГц — это полоса пропускания по умолчанию, поддерживаемая всеми устройствами. 2,4 ГГц может охватывать большой диапазон областей для распространения сигнала Wi-Fi, но частота низкая, поэтому, простыми словами, скорость Интернета меньше, а полоса пропускания 5 ГГц предназначена для меньшей области, но частота высокая. поэтому скорость очень высокая.

Допустим, если есть подключение к Интернету с пропускной способностью 60 МБ/с, то для полосы пропускания 2,4 ГГц оно обеспечивает пропускную способность примерно от 30 до 45 МБ/с, а для полосы пропускания 5 ГГц — примерно от 50 до 57 МБ/с. пропускная способность.

История:

Концепция Wi-Fi очень стара, но ее реализация не так уж стара. Сначала ALOHA System представляла собой беспроводную сетевую систему, которая использовалась для соединения острова Гавайи через сеть в 1971 году. Для этого использовался протокол ALOHA, а сеть использовала пакетную передачу. Позже он конвертируется в протокол IEEE 802.11.

Затем, в 1985 году, Федеральная комиссия по связи (FCC) выпустила новую сеть для общего пользования, которая работает на 9Полоса пропускания 00 МГц, 2,4 ГГц и 5,8 ГГц. Это известно как диапазон ISM . Также IBM представила сеть Token Ring LAN для соединения нескольких компьютеров, она может передавать данные со скоростью 4 Мбит/с. Затем, в 1988 году, на основе сети Token Ring LAN была изобретена беспроводная кассовая система, известная как waveLAN . Она работает в диапазоне 900 МГц или 2,4 ГГц и обеспечивает скорость от 1 до 2 Мбит/с. Затем в 1989 году он был преобразован в стандарты IEEE 802.11LAN/MAN . Затем, в 1990 году, Вик Хейс , известный как «Отец Wi-Fi» .

Затем, в 1994 году, доктор Алекс Хиллс представил исследовательский проект беспроводной сети, который обеспечил беспроводное покрытие сети до 7 зданий.

Затем в 1996 году Организация научных и промышленных исследований Содружества (CSIRO) представила беспроводную сеть, основанную на том же протоколе 802.11, позже он был известен как стандарты IEEE 802.11a.

Потом после всего этого в 1997 официально выпущена первая версия Wi-Fi — 802.11, которая может поддерживать максимальную скорость соединения 2 Мбит/с. Затем в 1999 году скорость соединения увеличивается до 11 Мбит/с в диапазоне частот 2,4 ГГц, эта версия известна как 802. 11b

Затем, через месяц, официально утверждается стандарт IEEE 802.11a, который обеспечивает Скорость соединения 54 Мбит/с в диапазоне 5 ГГц, но диапазон сигнала слабее, чем в диапазоне 2,4 ГГц.

Затем в 2003 году скорость увеличена в новой версии, известной как 802.11g . Скорость составляет от 54 до 108 Мбит/с на частоте 2,4 ГГц.
После этого были представлены еще две версии: 802.11i и 802.11e . В 802.11i механизм безопасности был усилен, а в 802.11e задействована передача голоса по беспроводной локальной сети и потоковая передача мультимедиа.

Затем в 2009 году был разработан стандарт 802.11n, который поддерживает радиочастоты 2,4 ГГц и 5 ГГц. И они используются одновременно двухдиапазонными маршрутизаторами и могут достигать максимальной скорости 600 Мбит/с.

Затем в 2014 году была представлена новая версия, предлагающая потенциальную скорость 1733 Мбит/с в диапазоне 5 ГГц. Эта версия известна как 802.11ac . На данный момент это последняя версия Wi-Fi.

Применение Wi-Fi :

Wi-Fi имеет множество применений, он используется во всех секторах, где используются компьютеры или любые цифровые носители, а также для развлечений используется Wi-Fi. Некоторые из приложений упомянуты ниже –

Доступ к Интернету: Используя Wi-Fi, мы можем получить доступ к Интернету на любом устройстве с поддержкой Wi-Fi по беспроводной сети.
Мы можем транслировать или транслировать аудио или видео по беспроводной сети на любое устройство, использующее Wi-Fi для наших развлечений.
Мы можем обмениваться файлами, данными и т. д. между двумя или более компьютерами или мобильными телефонами с помощью Wi-Fi, и скорость передачи данных также очень высока. Кроме того, мы можем распечатать любой документ с помощью Wi-Fi-принтера, который очень часто используется в настоящее время.
Мы также можем использовать Wi-Fi как HOTSPOTS , он указывает беспроводной доступ в Интернет для определенного диапазона области. Используя Hotspot, владелец основного сетевого подключения может предложить временный доступ к сети для устройств с поддержкой Wi-Fi, чтобы пользователи могли использовать сеть, ничего не зная об основном сетевом подключении. Адаптеры Wi-Fi в основном распространяют радиосигналы, используя сетевое соединение владельца, чтобы обеспечить точку доступа.
Используя Wi-Fi или WLAN, мы можем создавать простые беспроводные соединения из одной точки в другую, известные как сети точка-точка. Это может быть полезно для соединения двух мест, до которых трудно добраться проводом, например, двух зданий корпоративного бизнеса.
Еще одним важным приложением является VoWi-Fi , известное как Voice-over Wi-Fi . Несколько лет назад телекоммуникационные компании внедрили VoLTE (Voice over Long-Term Evolution). В настоящее время они знакомятся с VoWi-Fi, с помощью которого мы можем звонить кому угодно, используя нашу домашнюю сеть Wi-Fi, единственное, что мобильный телефон должен подключаться к Wi-Fi. Затем голос передается через сеть Wi-Fi, а не через сеть мобильной SIM-карты, поэтому качество связи очень хорошее. Многие мобильные телефоны уже получают поддержку VoWi-Fi.
Wi-Fi в офисах: В офисе все компьютеры соединены между собой с помощью Wi-Fi. Для Wi-Fi сложностей с проводкой нет. Кроме того, скорость сети хорошая. Для Wi-Fi проект может быть представлен всем участникам одновременно в виде листа excel, ppt и т. д. Для Wi-Fi нет потери сети, как в кабеле из-за обрыва кабеля.
Кроме того, используя W-Fi, весь город может обеспечить сетевое подключение, развернув маршрутизаторы в определенной области для доступа в Интернет. Школы, колледжи и университеты уже предоставляют сети с использованием Wi-Fi из-за его гибкости.
Wi-Fi также используется в качестве системы позиционирования , с помощью которой мы можем определять положение точек доступа Wi-Fi для определения местоположения устройства.

Типы Wi-Fi:

Wi-Fi имеет несколько типов стандартов, которые обсуждались ранее, здесь определены только названия стандартов, Wi-Fi-1 (802. 11b) 1999 Эта версия имеет скорость соединения от 2 Мбит/с до 11 Мбит/с в диапазоне частот 2,4 ГГц Wi-Fi-2 (802.11a) 1999 Через месяц после выпуска предыдущей версии была выпущена версия 802.11a, обеспечивающая скорость соединения до 54 Мбит/с в диапазоне 5 ГГц7 Wi-Fi -Fi-3 (802.11g) 2003 В этой версии скорость увеличена до 54 до 108 Мбит/с на частоте 2,4 ГГц 802.11i 20048 Это то же самое, что и 1.2. только механизм безопасности был усилен в этой версии 802.11e 2004 This is also the same as 802.11g, only Voice over Wireless LAN and multimedia streaming are involved Wi-Fi-4 (802.11n) 2009 This version поддерживает радиочастоты 2,4 ГГц и 5 ГГц и обеспечивает скорость от 72 до 600 Мбит/с. Диапазон 5 ГГц

В 2020 году будет выпущена новая версия под названием 802. 11ax , разработанная Huawei , которая может поддерживать максимум 3,5 Гбит/с. он будет знать Wi-Fi 6 .

Как работает Wi-Fi?

Wi-Fi — это беспроводная технология для работы в сети, поэтому для передачи по сети используются электромагнитные волны. Мы знаем, что существует множество подразделений электромагнитных волн в зависимости от их частоты, таких как рентгеновские лучи, гамма-лучи, радиоволны, микроволны и т. д. В Wi-Fi используется радиочастота. Для передачи сигнала Wi-Fi есть три средних,

Сеть базовой станции или соединение Ethernet (802.3): Это главная сеть хоста, откуда осуществляется сетевое соединение с маршрутизатором.
Точка доступа или маршрутизатор: это мост между проводной сетью и беспроводной сетью. Он принимает проводное Ethernet-соединение, преобразует проводное соединение в беспроводное и распространяет соединение как радиоволну.
Доступ к устройствам: Это наш мобильный телефон, компьютер и т. д., с которых мы используем Wi-Fi и занимаемся серфингом в Интернете.

Работа Wi-Fi

Все электронные устройства считывают данные в двоичной форме, также маршрутизатор или наши устройства, здесь маршрутизаторы передают радиоволны, а эти волны принимаются нашими устройствами и считывают волны в двоичной форме. Мы все знаем, как выглядит волна, верхний пик волны известен как 1, а нижний пик волны известен как 0 в двоичном формате. Как показано ниже:

Передача данных

Еще несколько терминов

SSID (идентификатор набора услуг) : это 32-символьное имя, которое идентифицирует сеть Wi-Fi и отличает одну сеть Wi-Fi от другой сети Wi-Fi. Все устройства пытаются подключиться к определенному SSID. Проще говоря, SSID — это имя беспроводной сети.
WPA-PSK (Wi-Fi Protected Access — Pre-Shared Key): Это программа, разработанная Wi-Fi Alliance Authority для защиты беспроводных сетей с использованием аутентификации Pre-Shared Key (PSK). WPA имеет 3 типа, например WPA. WPA2, WPA3. Это способ шифрования сигнала Wi-Fi для защиты от нежелательных пользователей.
Wi-Fi использует Ad-Hoc сетей для передачи. Это сеть точка-точка без какого-либо интерфейса.

Как сигналы поступают на наши устройства?

Базовая станция

Преимущества Wi-Fi

Это гибкое сетевое соединение, без сложностей с проводкой. Доступ возможен из любого места в зоне действия Wi-Fi.
Для отдельных пользователей не требуется разрешения регулирующих органов.
Продается, может быть расширен с помощью удлинителей Wi-Fi.
Его можно легко и быстро настроить. Просто нужно настроить SSID и пароль.
Безопасность в высокоскоростной сети Wi-Fi, для шифрования радиосигналов используется шифрование WPA .
Также дешевле.
Он также может предоставлять точки доступа.
также поддерживает роуминг.

Принцип работы вай фай: Как на самом деле работает Wi-Fi — Журнал «Код»