Різне

Що таке WiFi: IEEE 802.11

Що таке WiFi: IEEE 802.11

Бездротове з’єднання Wi-Fi - це невід’ємна частина повсякденного життя. Всі смартфони мають технологію Wi-Fi, включену в якості одного з основних елементів телефону, що дозволяє забезпечити недороге підключення. Окрім цього, комп’ютери, ноутбуки, планшети, камери та дуже багато інших пристроїв використовують Wi-Fi.

Доступ до Wi-Fi доступний у багатьох місцях через точки доступу Wi-Fi або невеликі маршрутизатори DSL / Ethernet. Будинки, офіси, торгові центри, аеропорти, кав'ярні та багато інших закладів пропонують бездротовий доступ до Інтернету.

Зараз Wi-Fi є однією з основних форм зв'язку для багатьох пристроїв, і з посиленням домашньої автоматизації його використовує ще більше пристроїв. Домашній Wi-Fi - це велика сфера використання цієї технології в більшості будинків, які використовують широкосмугові з’єднання з Інтернетом, використовуючи доступ до Wi-Fi як ключовий засіб спілкування.

Локальні мережі всіх форм використовують Wi-Fi як одну з основних форм зв'язку поряд з Ethernet. Для дому, офісу та багатьох інших областей Wi-Fi є основним носієм даних.

Щоб різні елементи, що включають подібні бездротові технології, могли взаємодіяти між собою, потрібні загальні стандарти. Стандарт Wi-Fi - IEEE 802.11. Різні варіанти, такі як 802.11n або 802.11ac, є різними стандартами в рамках загальної серії, і вони визначають різні варіанти. Випускаючи оновлені варіанти, загальна технологія змогла йти в ногу з постійно зростаючими вимогами до більшої кількості даних та більш високих швидкостей тощо. Зараз широко використовуються технології, включаючи гігабітний Wi-Fi.

Як народився Wi-Fi

Незважаючи на те, що можна простежити історію Wi-Fi до багатьох розробок у галузі радіо та бездротових технологій, перший випуск IEEE 802.11 відбувся в 1997 році. Це був час, коли Інтернет був у зародковому стані, і більшість персональних комп'ютерів були настільними . Цей перший випуск IEEE 802.11 був призначений для системи, яка забезпечувала швидкість передачі 1 або 2 Мбіт / с із використанням стрибків частоти або прямого розширення спектру послідовності. Стандарт згадувався лише як IEEE 802.11, і не було суфіксних літер, як ми бачимо сьогодні.

Потім у 1999 році вийшла специфікація 802.11b. Це забезпечило швидкість передачі необроблених даних 11 Мбіт / с та використовувало діапазон ISM 2,4 ГГц: перші продукти були випущені в 2000 році.

Випуск 802.11b супроводжувався 802.11a, і він використовував форму сигналу OFDM і міг передавати дані зі швидкістю від 1,5 до 54 Мбіт / с, а також використовував радіочастотні канали в діапазоні ISM 5 ГГц, де було набагато більше вільного місця.

Подальші релізи відбувались із часом, кожен з них забезпечував покращену продуктивність або різні можливості, основними з яких були: 802.11g (2003); 802.11n (2009), 802.11ac (2013), 802.11ax (2019).

Ще однією важливою віхою у розвитку Wi-Fi 802.11 стало утворення Альянсу Wi-Fi у 1999 році. Це галузевий орган, який працює над більшим рівнем впровадження Wi-Fi, а також забезпечує можливість взаємодії всіх пристроїв успішно. Це окремо від IEEE, яке розробляє стандарти, але, природно, працює з ними.

Що таке Wi-Fi?

Було багато суперечок про те, звідки взявся термін Wi-Fi. Часто люди подумають, що це означає Fidelity Wireless, але насправді це не так. Незважаючи на те, що термін Wireless Fidelity часто зустрічається у багатьох документах, правда полягає в тому, що це неправильне пояснення цього терміну.

Термін Wi-Fi був введений як торгова марка Альянсом Wi-Fi, коли вони були сформовані та взяли на себе просування стандарту.

Wi-Fi - це бездротова технологія, що дозволяє таким пристроям, як ноутбуки, смартфони, телевізори, ігрові пристрої тощо, з високою швидкістю підключатися до Інтернету без необхідності фізичного дротового з'єднання.

Технологія використовує безліцензійні розподіли, так що їх можна безкоштовно використовувати без необхідності ліцензії на бездротову передачу. Зазвичай Wi-Fi використовує діапазони ISM 2,4 та 5 ГГц, промислові, наукові та медичні, ISM, оскільки для них не потрібна ліцензія, але це також означає, що вони відкриті для інших користувачів, і це може означати, що перешкоди існують.

Рівні потужності також низькі. Зазвичай вони складають близько 100 або 200 мВт, хоча максимальні рівні залежать від країни, в якій знаходиться обладнання. Деякі допускають максимальну потужність ват або більше на деяких каналах.

Ядро будь-якої системи Wi-Fi відоме як Точка доступу, точка доступу. Точка доступу Wi-Fi є, по суті, базовою станцією, яка взаємодіє з пристроями з підтримкою Wi-Fi - дані потім можуть бути спрямовані в локальну мережу, як правило, через Ethernet і, як правило, посилаються на Інтернет.

Загальнодоступні точки доступу Wi-Fi зазвичай використовуються для забезпечення місцевого доступу до Інтернету часто на таких предметах, як смартфони чи інші пристрої, без необхідності використовувати більш дорогі дані мобільного телефону. Вони також часто знаходяться в будівлях, де сигнали мобільного телефону недостатньо сильні.

У домашніх системах Wi-Fi часто використовується маршрутизатор Ethernet: це забезпечує точку доступу Wi-Fi, а також Ethernet-зв'язок для настільних комп'ютерів, принтерів тощо, а також все важливе посилання на Interent через брандмауер. Будучи маршрутизатором Ethernet, він транскрибує IP-адреси, щоб забезпечити можливість брандмауера.

Хоча зв’язки Wi-Fi встановлені на будь-якому з двох основних діапазонів, 2,4 ГГц і 5 ГГц, багато маршрутизатори Ethernet і точки доступу Wi-Fi забезпечують двосмугове підключення Wi-Fi, і вони забезпечуватимуть Wi-Fi 2,4 ГГц і 5 ГГц. Це дозволяє здійснювати найкращі зв’язки Wi-Fi незалежно від рівня використання та перешкод на смугах.

Як правило, існує безліч різних каналів Wi-Fi, які можна використовувати. Точка доступу Wi-Fi або маршрутизатор Wi-Fi зазвичай вибирають оптимальний канал, який буде використовуватися. Якщо точка доступу або маршрутизатор надає двосмуговий Wi-Fi, буде також зроблено вибір діапазону. У наші дні цей вибір зазвичай здійснюється точкою доступу або маршрутизатором Wi-Fi без втручання користувача, тому немає необхідності вибирати Wi-Fi 2,4 ГГц або 5 ГГц, як у старих системах.

Для того, щоб локальна мережа, до якої підключена точка доступу Wi-Fi, залишалася захищеною, зазвичай для входу в точку доступу потрібен пароль. Навіть домашні мережі Wi-Fi використовують пароль для того, щоб небажані користувачі не отримували доступ до мережі.

Багато типів пристроїв можуть підключатися до мереж Wi-Fi. Сьогодні такі пристрої, як смартфони, ноутбуки тощо, сподіваються використовувати Wi-Fi, і тому він включений як частина продукту - не потрібно робити нічого, крім підключення. Багато інших пристроїв також мають вбудований Wi-Fi: розумні телевізори, камери та багато іншого. Їх налаштування також дуже просто.

Іноді деяким пристроям може знадобитися трохи більше уваги. У наш час більшість настільних ПК будуть готові до використання з Ethernet, і часто вони включають можливість Wi-Fi. Деякі можуть не мати вбудованого Wi-Fi, і тому їм може знадобитися додаткове обладнання, якщо їм потрібно використовувати зв’язки Wi-Fi. Для цього достатньо додаткової картки в ПК або зовнішнього ключа.

Загалом, більшість пристроїв, яким потрібно передавати дані в електронному вигляді, матимуть можливість Wi-Fi.

Типи мереж WiFi

Хоча більшість людей знайомі з основним способом роботи домашньої мережі Wi-Fi, це не єдиний формат для мережі WiFi.

По суті, існує два основних типи мережі Wi-Fi:

  • Мережа на основі локальної мережі: Цей тип мережі може бути вільно названий мережею на основі локальної мережі. Тут точка доступу Wi-Fi, точка доступу підключена до локальної мережі, щоб забезпечити бездротове та дротове підключення, часто з кількома точками доступу Wi-Fi.

    Додаток інфраструктури спрямований на офісні приміщення або на "гарячу точку". Офіс може працювати навіть бездротово і просто мати бездротову локальну мережу (WLAN). Магістральна дротова мережа все ще потрібна і підключена до сервера. Потім бездротова мережа поділяється на кілька комірок, кожна з яких обслуговується базовою станцією або Точкою доступу (AP), яка виконує роль контролера для стільника. Кожна точка доступу може мати дальність від 30 до 300 метрів залежно від навколишнього середовища та місця розташування точки доступу.

    Зазвичай мережа, що базується на локальній мережі, забезпечить як дротовий, так і бездротовий доступ. Це тип мережі, який використовується в більшості будинків, коли маршрутизатор, що має власний брандмауер, підключений до Інтернету, а бездротовий доступ забезпечує точка доступу Wi-Fi у маршрутизаторі. Для дротового доступу також передбачені з’єднання Ethernet та часто USB.

  • Спеціальна мережа: Інший тип мережі Wi-Fi, який може використовуватися, називається Ad-Hoc мережею. Вони утворюються при об’єднанні ряду комп’ютерів та периферійних пристроїв. Вони можуть знадобитися, коли кілька людей збираються разом і їм потрібно обмінятися даними, або якщо їм потрібен доступ до принтера без необхідності використовувати дротові з'єднання. У цій ситуації користувачі спілкуються лише між собою, а не з більшою дротовою мережею.

    Як результат, немає точки доступу Wi-Fi, і в протоколах використовуються спеціальні алгоритми, що дозволяють одній із периферійних пристроїв взяти на себе роль ведучого для управління мережею Wi-Fi, а інші діють як підлеглі.

    Цей тип мережі часто використовується для обміну такими предметами, як ігрові контролери / консолі.

Точки доступу WiFi

Однією з переваг використання Wi-Fi IEEE 802.11 є те, що можна підключатись до Інтернету, коли не працює. Громадський доступ до Wi-Fi є скрізь - у кафе, готелях, аеропортах та дуже багатьох інших місцях.

Іноді потрібно лише вибрати мережу та натиснути кнопку підключення. Інші вимагають введення пароля.

При використанні загальнодоступних мереж Wi-Fi важливо діяти з розумом, оскільки хакерам дуже легко отримати доступ і побачити саме те, що ви надсилаєте: імена користувачів, паролі, дані кредитної картки тощо. Якщо мережа Wi-Fi цього не робить використовуйте шифрування, тоді всі дані можуть побачити потенційні хакери.

З метою розробки загального стандарту для реалізації гарячих точок Wi-Fi був розроблений стандарт, відомий як Hotspot 2.0. Це реалізується низкою операторів при розгортанні точок доступу Wi-Fi.


Основні теми Wi-Fi

Розглядаючи, що таке WiFi, є кілька ключових тем, на які слід звернути увагу. Є як теоретичні, так і практичні питання, на які слід дивитись залежно від того, що потрібно:

  • Варіанти та стандарти Wi-Fi: Існує кілька різних форм Wi-Fi. Першими, які були широко доступні, були IEEE802.11a та 802.11b. Вони давно замінені різноманітними варіантами, що пропонують набагато вищі швидкості та, як правило, кращі рівні підключення. Використовується багато різних стандартів Wi-Fi, кожен з яких має різний рівень продуктивності. IEEE 802.11a, 802.11b, g, n, 802.11ac, 802.11ad Gigabit Wi-Fi, 11af White-Fi, ах, сокира тощо.

  • Розміщення маршрутизатора Wi-Fi: Продуктивність маршрутизатора Wi-Fi може сильно залежати від його розташування. Помістіть це погано, і він також не зможе виступити. Розташовуючи маршрутизатор в найкращому положенні, можна досягти набагато кращої продуктивності.
    Розташування точки доступу або маршрутизатора Wi-Fi є ключовим фактором забезпечення гарної продуктивності. Розташування його у правильному положенні може надати йому набагато кращий сервіс на більшій частині запланованої площі.

  • Безпечне використання точок доступу: Точки доступу Wi-Fi є скрізь, і ними дуже зручно користуватися, забезпечуючи дешевий доступ до послуг передачі даних. Але загальнодоступні точки доступу Wi-Fi не особливо захищені - деякі з них дуже відкриті і можуть відкрити обережному користувачеві отримання облікових даних та інших захищених даних, а також зламання комп’ютерів тощо.

    Використовуючи загальнодоступний Wi-Fi, слід дотримуватися великої обережності та дотримуватися кількох правил, щоб зловмисні користувачі не скористалися перевагами. Безпека Wi-Fi завжди є головною проблемою.

    Використовуючи посилання Wi-Fi, за яким може стежити хтось поруч, наприклад, у кафе чи іншому, переконайтесь, що посилання захищене разом із веб-сайтом, який переглядається, тобто відвідуйте лише сайти https. Завжди розумно не виставляти дані кредитної картки, паролі для входу тощо під час публічного посилання Wi-Fi, навіть якщо посилання Wi-Fi надійне. Це надто просто, щоб отримати деталі та зберегти їх для подальшого використання.

    Якщо ви використовуєте смартфон, набагато безпечніше користуватися самою мобільною мережею. Якщо потрібно під час використання ноутбука або планшета, приєднайте його до смартфона як до особистої точки доступу, оскільки він матиме пароль (не забудьте вибрати безпечний), і це набагато рідше зламати.


Wi-Fi зараз є важливою частиною системи зв’язку, яка працює поряд із мобільним зв’язком, дротовим зв’язком у локальній мережі та багатьма іншими. Зі зростанням використання різних форм бездротового зв’язку для таких пристроїв, як смартфони та ноутбуки, а також підключених телевізорів, системи безпеки та багатьох інших, використання Wi-Fi буде лише зростати. Насправді, оскільки Інтернет речей зараз стає реальністю, і його використання зростає, використання Wi-Fi також буде продовжувати зростати.

У міру розробки нових стандартів його продуктивність покращиться як для офісу, так і для місцевих точок доступу та домашнього Wi-Fi. Надалі швидкість покращуватиметься не лише завдяки впровадженню таких аспектів, як гігабітний Wi-Fi, а й методам використання та його гнучкості. Таким чином, Wi-Fi залишатиметься обраною технологією для підключення на короткий діапазон.

Теми бездротового та дротового підключення:
Основи мобільного зв'язку2G GSM3G UMTS4G LTE5GWiFiIEEE 802.15.4DECT бездротові телефониNFC- Близькопольовий зв’язокОснови роботи з мережеюЩо таке CloudEthernetСерійні даніUSBSigFoxLoRaVoIPSDNNFVSD-WAN
Поверніться до бездротового та дротового підключення


Перегляньте відео: Wireless AC vs. Wireless N (Може 2021).