HDG paaiškina: kaip veikia „WiFi“?

Bevielis internetas yra belaidžio tinklo technologija, leidžianti prijungti „WiFi“ įrenginius prie vietinio tinklo. Naudodami „WiFi“ galite perkelti duomenis iš vietinio tinklo įrenginių arba prisijungti prie interneto, jei yra ryšys. Tikriausiai dauguma žmonių tai žino, nes mes visi kasdien naudojame „WiFi“, tačiau kaip „WiFi“ iš tikrųjų veikia?

„WiFi“ yra radijas

Svarbiausias faktas apie „WiFi“ yra tas, kad jis naudoja radijo bangas informacijai perduoti. Radijo bangos yra tai, ką mes vadiname tam tikru elektromagnetinės spinduliuotės dažnių diapazonu. Šviesa yra spektro dalis, kuriai mūsų akys yra jautrios, tačiau yra pagaminta iš tų pačių „daiktų“ kaip radijo bangos.

„WiFi“ perdavimui naudoja du skirtingus dažnius: 2,4 GHz ir 5 GHz. Tai atitinkamai 2 400 000 000 ir 5 000 000 000 ciklų per sekundę. Tai gana didelis, palyginti su FM radiju, kurio dažnis yra tik apie 100 MHz.

Tikslus radijo bangos dažnis labai keičia jo charakteristikas. Naudodami didesnį dažnį, galite supakuoti daugiau informacijos į savo signalą. Tačiau kai kurie dažniai neturi labai didelio diapazono.

Skirtingi dažniai taip pat skirtingai įsiskverbia į materiją. Kai kuriuos dažnius galima atmušti nuo atmosferos, todėl jūsų siųstuvui ir imtuvui nereikia regėjimo. Kiti dažniai tiesiog šaudo tiesiai į kosmosą. Tai naudinga, jei norite bendrauti su palydovu, o ne tiek, jei imtuvas yra Žemėje.

„WiFi“ veikimo dažnių bangos gali pasiekti šimtus mylių, jei į perdavimo galią įdėsite pakankamai galios, nieko netrukdysite ir naudosite tinkamą anteną. Tačiau įprasto buitinio belaidžio interneto veikimo diapazonas paprastai yra 30–50 metrų (maždaug 100/150 pėdų). 2,4 GHz „WiFi“ turi didesnį diapazoną, 5 GHz „WiFi“ turi didesnį greitį.

„WiFi“ yra skaitmeninis

„WiFi“ yra radijas, bet tai yra skaitmeninis radijas. Tai reiškia, kad radijo bangos yra moduliuojamos taip, kad galėtų perduoti skaitmeninį kodą. „WiFi“ yra visiškai supakuotas su skaitmenine informacija.

Naujausios ir didžiausios „WiFi“ technologijos teorinis greičio apribojimas yra 4,8 Gbps, naudojant keturis 1,2 Gbps duomenų srautus vienu metu. Tai 600 megabaitų per sekundę! Žinoma, teoriniai greičiai nustatomi laboratorijoje optimaliomis sąlygomis, tačiau net realiame pasaulyje šiuolaikinis „WiFi“ yra labai greitas.

„WiFi“ turi standartus ir protokolus

„WiFi“ veikia jau seniai. Pirmoji komercinė technologijos iteracija buvo išleista dar 1997 m. Elektros ir elektronikos inžinierių institutas (IEEE) kodifikavo „WiFi“ standartą, kuris oficialiai žinomas kaip IEEE 802.11. Pirmoji „WiFi“ karta yra žinoma kaip 802.11a, tačiau laikui bėgant buvo sukurtos geresnės „WiFi“ versijos:

• 802.11a
• 802.11b
• 802.11g
• 802.11n
• 802.11ac
• 802.11ax

„WiFi“ nėra visiškai suderinamas atgal. Nerasite daug šiuolaikinių įrenginių, kurie vis dar gali bendrauti su 802.11a įrenginiais. Daugelis „WiFi“ įrenginių yra „bgn“ ir veiks pagal tuos tris standartus, kurie visi naudoja 2,4 GHz dažnių juostą. 802.11ac naudoja 5 Ghz juostą, tačiau dauguma šių maršrutizatorių yra „dvigubos juostos“ ir taip pat siūlo 2,4 Ghz kalbėtis su senesniais įrenginiais, naudojant senesnius standartus.

Praktiškai atgalinis suderinamumas su „WiFi“ yra nežymus, nes kai kurie įrenginiai yra užrakinti tam tikru greičiu pagal kiekvieną atitinkamą standartą. Naujesni maršrutizatoriai gali neleisti, kad viskas vyktų taip lėtai!

Beje, visa „802.11“ pavadinimo sutartis buvo nutraukta. Naujausias 802.11ax dabar žinomas kaip „WiFi“ 6, 802.11 yra „WiFi 5“ ir pan.

„WiFi“ yra užšifruotas

Kiekvienas gali perimti „WiFi“ radijo bangas, bet dėka skaitmeninis šifravimas jie negali tiesiog pasiklausyti to, kas siunčiama ir gaunama. Bent jau taip yra, jei jūsų „WiFi“ tinklas yra apsaugotas slaptažodžiu.

Jūsų „WiFi“ slaptažodis taip pat yra šifravimo raktas, todėl kiekvienas, turintis slaptažodį, gali matyti visus duomenų paketus nefiltruotus. Štai kodėl turėtumėte naudoti tik tas svetaines HTTPS įgalintas ir visada naudokite a VPN paslauga, jei naudojate viešą „WiFi“ viešosios interneto prieigos tašką!

Jūsų „WiFi“ įrenginiai greičiausiai naudoja WPA2. WPA yra trumpinys „WiFi“ apsaugota prieiga ir yra labai stipri „WiFi“ ryšio šifravimo schema. Tačiau bėgant metams įsilaužėliai atrado įvairius išnaudojimus, kurie kai kuriais atvejais leidžia pažeisti WPA2 šifravimo protokolus.

2018 metais „WiFi“ aljansas, kuri yra „WiFi“ technologijos saugotoja, paskelbė WPA3. Ši nauja versija pagerina saugumą ir užkemša apsaugos skyles, esančias WPA2. Žinoma, praeis šiek tiek laiko, kol visa gamtinė įranga palaikys naująjį saugumo standartą.

Tiesioginis „WiFi“ yra dalykas

„WiFi“ buvo sukurtas naudoti centrinį įrenginį, pvz., Maršrutizatorių, kad būtų galima valdyti ryšį tarp įrenginių. Tačiau „WiFi“ taip pat gali būti naudojamas tiesiogiai prijungti du įrenginius, vadinamą „lygiaverčiu“ ryšiu. Tai labai patogu, kai, pavyzdžiui, norite nusiųsti didelį failą į kažkieno išmanųjį telefoną iš jūsų.

Tai taip pat yra „WiFi“ tipas, kuris dažnai naudojamas vaizdo įrašams perduoti iš telefono į išmanųjį televizorių. Kai naudojate tokius įrenginius kaip „GoPro“ kameros ar tam tikri „WiFi“ kamerų dronai, taip pat naudojate tiesioginį „WiFi“ ryšį. „Bluetooth“ susilaukia daugiausiai dėmesio tarpusavio belaidžio ryšio pasaulyje, juolab kad jis toks efektyvus energijos vartojimui, tačiau tiesioginis „WiFi“ yra greitas ir toks pat paprastas naudoti.

Maršrutizatoriai, kartotuvai ir tinklai

Nors šiais laikais tiesioginiai „Wi-Fi“ ryšiai yra įprasti, „Wi-Fi“, kurį mes dažniausiai naudojame, naudoja šakotuvo ir stipinų dizainą. Kitaip tariant, visi jūsų „WiFi“ įrenginiai jungiasi prie centrinio įrenginio, kuris veikia kaip tarpininkas. Daugumai žmonių tai bus įprastas „WiFi“ maršrutizatorius.

Šiuolaikiniai maršrutizatoriai gali pasigirti keliomis antenomis, atskiriančiomis skirtingas dažnių juostas, taip pat aparatine įranga, siunčiančia ir gaunančia „WiFi“ duomenis. Šie maršrutizatoriai taip pat tvarko jūsų interneto ryšį ir visus laidinius Ethernet įrenginius jūsų tinkle, todėl laidiniai ir belaidžiai tinklai gali bendrauti tarpusavyje.

Tačiau, kaip minėjome aukščiau, „WiFi“ signalo diapazonas yra gana ribotas. Tai reiškia, kad kuo toliau nuo maršrutizatoriaus, tuo prastesnis signalo stiprumas. A WiFi kartotuvas gali būti naudojamas išplėsti tą signalą aprėpties diapazono krašte.

Nors kartotuvai veikia pakankamai gerai, pastebima nauja „tinklinių“ „WiFi“ sistemų tendencija. Čia nėra centrinio maršrutizatoriaus. Vietoj to jūsų namuose yra keli mažesni maršrutizatoriai, sujungti vienas su kitu ir užtikrinantys vientisą debesį „WiFi“. Tai „WiFi“ technologija, dažniausiai naudojama didelėse įmonėse, tačiau ji tapo prieinama namams naudoti.

Už WiFi

„WiFi“ yra aplink mus daugiau nei bet kada, nes dabar visų rūšių įrenginiams reikia tinklo ryšio. Tačiau „WiFi“ nėra vienintelė konkuruojanti belaidžio duomenų perdavimo technologija. „Bluetooth“ valdo triukšmą, kai kalbama apie mažos galios ir mažo nuotolio ryšius. Būsimos „Bluetooth“ versijos gali netgi leisti „WiFi“ naudotis savo pinigais, kai kalbama apie greitį ir diapazoną.

Tačiau didžiausias „WiFi“ konkurentas gali būti 5G. Penktosios kartos korinio ryšio technologija siūlo pigesnį duomenų perdavimo greitį ir tankų miesto aprėptį. 5G gali nepakeisti „WiFi“ namuose, tačiau 5G siūlo alternatyvą viešiesiems „WiFi“ taškams, kurie išpopuliarėjo daugiausia dėl didelių mobiliųjų duomenų kainų.