HDG legt uit: hoe werkt wifi?

Wifi is een draadloze netwerktechnologie waarmee u uw WiFi-apparaten kunt verbinden met een lokaal netwerk. Met WiFi kunt u gegevens uitwisselen tussen lokale netwerkapparaten of verbinding maken met internet, als er een verbinding beschikbaar is. De meeste mensen weten dit waarschijnlijk, aangezien we allemaal elke dag wifi gebruiken, maar hoe werkt wifi eigenlijk?

WiFi is radio

Het meest fundamentele feit over wifi is dat het radiogolven gebruikt om informatie te verzenden. Radiogolven zijn wat we een specifiek frequentiebereik van elektromagnetische straling noemen. Licht is het deel van het spectrum waar onze ogen gevoelig voor zijn, maar het is gemaakt van hetzelfde "spul" als radiogolven.

WiFi gebruikt twee verschillende frequenties voor transmissie: 2,4 GHz en 5 GHz. Dat zijn respectievelijk 2.400.000.000 en 5.000.000 cycli per seconde. Dit is behoorlijk hoog in vergelijking met FM-radio met een frequentie van slechts ongeveer 100 Mhz.

De exacte frequentie van een radiogolf verandert veel aan de kenmerken ervan. Met een hogere frequentie kun je meer informatie in je signaal stoppen. Sommige frequenties hebben echter geen erg groot bereik.

Verschillende frequenties dringen ook anders door de materie heen. Sommige frequenties kunnen door de atmosfeer worden teruggekaatst, zodat uw zender en ontvanger geen zichtlijn nodig hebben om te werken. Andere frequenties schieten gewoon recht de ruimte in. Dat is handig als je met een satelliet wilt communiceren, niet zozeer als de ontvanger op aarde staat.

Golven op de wifi-werkfrequenties kunnen honderden kilometers bereiken als je genoeg wattage in het zendvermogen stopt, niets in de weg staat en de juiste antenne gebruikt. Standaard wifi voor huishoudelijk gebruik heeft echter meestal een onbelemmerd bereik van 30-50 meter (ongeveer 100/150 voet). 2,4 Ghz wifi heeft het grotere bereik, 5 Ghz wifi heeft hogere snelheden.

WiFi is digitaal

WiFi is radio, maar het is digitaal radio. Dat betekent dat de radiogolven worden gemoduleerd om digitale code te dragen. WiFi zit absoluut boordevol digitale informatie.

De nieuwste en beste wifi-technologie heeft een theoretische snelheidslimiet van 4,8 Gbps, waarbij vier gegevensstromen van 1,2 Gbps tegelijk worden gebruikt. Dat is 600 megabyte per seconde! Natuurlijk worden theoretische snelheden bepaald in een lab onder optimale omstandigheden, maar zelfs in de echte wereld is moderne wifi erg snel.

WiFi heeft normen en protocollen

Wifi bestaat al heel lang. De eerste commerciële versie van de technologie werd al in 1997 uitgebracht. Het Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) heeft de WiFi-standaard gecodificeerd, die officieel bekend staat als IEEE 802.11. De eerste generatie wifi staat bekend als 802.11a, maar naarmate de tijd verstreek, werden er nieuwere, betere versies van wifi ontwikkeld:

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

WiFi is niet volledig achterwaarts compatibel. Je zult niet veel moderne apparaten vinden die nog kunnen communiceren met 802.11a-apparaten. Veel wifi-apparaten die er zijn, zijn "bgn" en werken met die drie standaarden, die allemaal de 2,4 GHz-frequentieband gebruiken. 802.11ac gebruikt de 5 Ghz-band, maar de meeste van deze routers zijn "dual-band" en bieden ook 2,4 Ghz om met oudere apparaten te praten die oudere standaarden gebruiken.

In de praktijk is achterwaartse compatibiliteit met wifi vlekkerig, omdat sommige apparaten binnen elke respectieve standaard zijn vergrendeld op bepaalde snelheden. Nieuwere routers laten het misschien niet zo langzaam gaan!

Overigens is de hele naamgevingsconventie "802.11" geschrapt. De nieuwste 802.11ax staat nu bekend als wifi 6, waarbij 802.11 WiFi 5 is enzovoort.

WiFi is versleuteld

Iedereen kan wifi-radiogolven onderscheppen, maar dankzij digitale codering ze kunnen niet gewoon afluisteren wat er wordt verzonden en ontvangen. Dit is in ieder geval het geval als je wifi-netwerk beveiligd is met een wachtwoord.

Je wifi-wachtwoord is ook de coderingssleutel, dus iedereen met het wachtwoord kan alle datapakketten ongefilterd zien. Gebruik daarom alleen websites die HTTPS ingeschakeld en gebruik altijd een VPN service als je een openbare wifi-hotspot gebruikt!

Uw wifi-apparaten gebruiken hoogstwaarschijnlijk WPA2. WPA is een afkorting voor WiFi-beveiligde toegang en is een zeer sterk coderingsschema voor WiFi-verbindingen. In de loop der jaren hebben hackers echter verschillende exploits ontdekt waarmee ze in sommige gevallen de WPA2-coderingsprotocollen kunnen breken.

In 2018 de WiFi-alliantie, de bewaarder van WiFi-technologie, kondigde WPA3 aan. Deze nieuwe versie verbetert de beveiliging en dicht de beveiligingslekken in WPA2. Het zal natuurlijk enige tijd duren voordat alle hardware die in het wild beschikbaar is, de nieuwe beveiligingsstandaard zal ondersteunen.

WiFi Direct is een ding

WiFi is ontworpen om een ​​centraal apparaat zoals een router te gebruiken om de communicatie tussen apparaten te beheren. WiFi kan echter ook worden gebruikt om twee apparaten rechtstreeks met elkaar te verbinden in een zogenaamde 'peer-to-peer'-verbinding. Dit is erg handig wanneer je bijvoorbeeld een groot bestand vanaf de jouwe naar iemands smartphone wilt sturen.

Dit is ook het type wifi dat vaak wordt gebruikt om video van een telefoon naar een smart-tv te casten. Wanneer je apparaten zoals GoPro-camera's of bepaalde drones met wifi-camera's gebruikt, gebruik je ook een directe wifi-verbinding. Bluetooth krijgt de meeste aandacht in de wereld van peer-to-peer draadloze verbindingen, vooral omdat het zo energiezuinig is, maar WiFi direct is snel en net zo eenvoudig te gebruiken.

Routers, Repeaters & Mesh-netwerken

Terwijl directe wifi-verbindingen tegenwoordig gemeengoed zijn, maakt de wifi die we allemaal gebruiken meestal gebruik van een hub-and-spoke-ontwerp. Met andere woorden, al uw wifi-apparaten maken verbinding met een centraal apparaat, dat als tussenpersoon fungeert. Voor de meeste mensen wordt dit de gewone wifi-router.

Moderne routers beschikken over meerdere antennes, die verschillende frequentiebanden scheiden, evenals de hardware die wifi-gegevens verzendt en ontvangt. Deze routers verwerken ook uw internetverbinding en eventuele bekabelde Ethernet-apparaten op uw netwerk, waardoor de bekabelde en draadloze netwerken met elkaar kunnen communiceren.

Zoals we hierboven al zeiden, is het wifi-signaalbereik echter vrij beperkt. Wat betekent dat hoe verder je van de router bent, hoe slechter de signaalsterkte is. EEN wifi-repeater kan worden gebruikt om dat signaal aan de rand van het dekkingsbereik uit te breiden.

Hoewel repeaters goed genoeg werken, is er een nieuwe trend naar "mesh" wifi-systemen. Hier is geen centrale router. In plaats daarvan zijn meerdere kleinere routers verspreid over uw huis, met elkaar verbonden en zorgen voor een naadloze cloud van wifi. Dit is de wifi-technologie die het meest wordt gebruikt in grote bedrijven, maar nu betaalbaar is geworden voor thuis gebruik maken van.

Voorbij wifi

WiFi is meer dan ooit om ons heen, nu allerlei apparaten behoefte hebben aan een netwerkverbinding. WiFi is echter niet de enige concurrerende technologie als het gaat om draadloze gegevensoverdracht. Bluetooth is de baas als het gaat om verbindingen met laag vermogen en korte afstanden. Toekomstige versies van Bluetooth kunnen WiFi zelfs een run voor zijn geld geven als het gaat om snelheid en bereik.

De grootste concurrent van wifi zou echter wel eens 5G kunnen zijn. Mobiele technologie van de vijfde generatie biedt goedkopere datasnelheden en dichte stedelijke dekking. 5G mag wifi in huis niet vervangen, maar 5G biedt een alternatief voor openbare wifi-hotspots, die vooral populair zijn geworden door de hoge kosten van mobiele data.