HDG pojasnjuje: Kako deluje WiFi?

Wifi je tehnologija brezžičnega omrežja, ki omogoča povezavo naprav, ki podpirajo WiFi, v lokalno omrežje. Z uporabo WiFi lahko prenašate podatke med lokalnimi omrežnimi napravami ali se povežete z internetom, če je na voljo povezava. Večina ljudi to verjetno ve, saj vsi uporabljamo WiFi vsak dan, toda kako WiFi dejansko deluje?

WiFi je radio

Najbolj temeljno dejstvo WiFi je, da za prenos informacij uporablja radijske valove. Radijski valovi so tisto, čemur pravimo specifično frekvenčno območje elektromagnetnega sevanja. Svetloba je del spektra, na katerega so naše oči občutljive, vendar je sestavljen iz istih "stvari" kot radijski valovi.

WiFi za prenos uporablja dve različni frekvenci: 2,4 GHz in 5 GHz. To je 2.400.000.000 oziroma 5.000.000.000 ciklov na sekundo. To je precej visoko v primerjavi s FM radiom, ki ima frekvenco le približno 100 Mhz.

Natančna frekvenca radijskega vala zelo spremeni njegove lastnosti. Z višjo frekvenco lahko v svoj signal vnesete več informacij. Vendar nekatere frekvence nimajo zelo dolgih razponov.

Različne frekvence tudi drugače prodirajo v snov. Nekatere frekvence se lahko odbijejo od ozračja, zato oddajnik in sprejemnik za delovanje ne potrebujeta vidnega polja. Druge frekvence samo streljajo naravnost v vesolje. To je koristno, če želite komunicirati s satelitom, ne toliko, če je sprejemnik na Zemlji.

Valovi na delovnih frekvencah WiFi lahko dosežejo stotine kilometrov, če v prenosno moč vložite dovolj moči, nimate ničesar na poti in uporabite pravo anteno. Standardni gospodinjski WiFi pa ima običajno neoviran domet med 30-50 metrov (približno 100/150 čevljev). 2,4 GHz WiFi ima daljši doseg, 5 GHz WiFi pa višje hitrosti.

WiFi je digitalni

WiFi je radio, vendar je digitalno radio. To pomeni, da so radijski valovi modulirani za prenos digitalne kode. WiFi je poln digitalnih informacij.

Najnovejša in največja tehnologija WiFi ima teoretično omejitev hitrosti 4,8 Gbps, pri čemer hkrati uporablja štiri podatkovne tokove 1,2 Gbps. To je 600 megabajtov na sekundo! Seveda se teoretične hitrosti določijo v laboratoriju pod optimalnimi pogoji, vendar je tudi v resničnem svetu sodoben WiFi zelo hiter.

WiFi ima standarde in protokole

WiFi obstaja že dolgo. Prva komercialna ponovitev tehnologije je izšla že leta 1997. Inštitut inženirjev elektrotehnike in elektronike (IEEE) je kodificiral standard WiFi, ki je uradno znan kot IEEE 802.11. Prva generacija WiFi je znana kot 802.11a, a sčasoma so postajale novejše, razvite so bile boljše različice WiFi:

• 802.11a
• 802.11b
• 802,11 g
• 802.11n
• 802.11ac
• 802.11ax

WiFi ni popolnoma združljiv. Ne boste našli veliko sodobnih naprav, ki bi lahko še vedno komunicirale z napravami 802.11a. Številne naprave WiFi so "bgn" in bodo delovale v skladu s temi tremi standardi, ki vse uporabljajo frekvenčni pas 2,4 GHz. 802.11ac uporablja pas 5 GHz, vendar je večina teh usmerjevalnikov "dvojni pas" in ponuja tudi 2,4 GHz za pogovore s starejšimi napravami po starejših standardih.

V praksi je povratna združljivost z WiFi omejena, saj so nekatere naprave v vsakem standardu zaklenjene na določene hitrosti. Novejši usmerjevalniki morda ne bodo pustili stvari tako počasi!

Mimogrede, celotna konvencija o poimenovanju »802.11« je bila opuščena. Najnovejši 802.11ax je zdaj znan kot WiFi 6, pri čemer je 802.11 WiFi 5 in tako naprej.

WiFi je šifriran

Vsakdo lahko prestreže radijske valove WiFi, vendar zahvaljujoč digitalno šifriranje ne morejo preprosto prisluškovati poslanemu in prejetemu. Vsaj tako je, če je vaše omrežje WiFi zaščiteno z geslom.

Vaše geslo za WiFi je tudi ključ za šifriranje, tako da lahko vsi, ki imajo geslo, vidijo vse podatkovne pakete nefiltrirane. Zato uporabljajte samo spletna mesta, ki so Omogočen HTTPS in vedno uporabite a VPN storitev, če uporabljate javno dostopno točko WiFi!

Vaše naprave WiFi najverjetneje uporabljajo WPA2. WPA je okrajšava za Zaščiten dostop WiFi in je zelo močna shema šifriranja za povezave WiFi. Vendar so hekerji z leti odkrili različne podvige, ki jim v nekaterih primerih omogočajo prekinitev šifrirnih protokolov WPA2.

Leta 2018 je WiFi Alliance, ki je skrbnik tehnologije WiFi, je napovedal WPA3. Ta nova različica izboljša varnost in zamaši varnostne luknje v WPA2. Seveda bo minilo nekaj časa, preden bo vsa strojna oprema v divjini podprla nov varnostni standard.

WiFi Direct je stvar

WiFi je bil zasnovan za uporabo centralne naprave, kot je usmerjevalnik za upravljanje komunikacije med napravami. Vendar pa lahko WiFi uporabite tudi za neposredno povezavo dveh naprav v tako imenovani povezavi "peer-to-peer". To je zelo priročno, ko na primer želite poslati datoteko na pametni telefon nekoga iz vašega.

To je tudi vrsta WiFi, ki se pogosto uporablja za predvajanje videa iz telefona na pametni televizor. Ko uporabljate naprave, kot so kamere GoPro ali nekatere brezpilotne leteče kamere WiFi, uporabljate tudi neposredno povezavo WiFi. Bluetooth pritegne največ pozornosti v svetu brezžične povezave peer-to-peer, še posebej, ker je tako energetsko učinkovit, vendar je WiFi direct hiter in prav tako enostaven za uporabo.

Usmerjevalniki, repetitorji in mrežna omrežja

Medtem ko so neposredne povezave WiFi v današnjem času običajne, WiFi, ki ga vsi uporabljamo, večinoma uporablja zasnovo vozlišča in govoril. Z drugimi besedami, vse vaše naprave WiFi se povežejo s centralno napravo, ki deluje kot posrednik. Za večino ljudi bo to skupni usmerjevalnik WiFi.

Sodobni usmerjevalniki se ponašajo z več antenami, ki ločujejo različne frekvenčne pasove, pa tudi strojno opremo, ki pošilja in sprejema podatke WiFi. Ti usmerjevalniki upravljajo tudi vašo internetno povezavo in vse žične ethernetne naprave v vašem omrežju, kar omogoča komunikacijo med žičnimi in brezžičnimi omrežji.

Kot smo že povedali, je obseg signala WiFi precej omejen. Kar pomeni, da dlje ko ste od usmerjevalnika, slabša je moč signala. A WiFi repetitor se lahko uporabi za razširitev tega signala na robu območja pokritosti.

Čeprav repetitorji delujejo dovolj dobro, obstaja nov trend k "mrežnim" sistemom WiFi. Tukaj ni osrednjega usmerjevalnika. Namesto tega je po vašem domu razporejenih več manjših usmerjevalnikov, ki so med seboj povezani in zagotavljajo brezhiben oblak WiFi. To je tehnologija WiFi, ki se najpogosteje uporablja v velikih podjetjih, vendar je postala dostopna za dom uporaba.

Poleg WiFi

WiFi je okoli nas bolj kot kdaj koli prej, saj vse vrste naprav zdaj potrebujejo omrežno povezavo. Vendar pa WiFi ni edina konkurenčna tehnologija pri brezžičnem prenosu podatkov. Ko gre za povezave z nizko porabo energije in kratkim dosegom, Bluetooth upravlja prenočišče. Prihodnje različice Bluetootha bodo morda celo omogočile WiFi za svoj denar, ko gre za hitrost in doseg.

Največji konkurent WiFi pa bi bil lahko 5G. Celična tehnologija pete generacije ponuja cenejšo hitrost prenosa podatkov in gosto mestno pokritost. 5G morda ne bo nadomestil WiFi doma, vendar 5G ponuja alternativo javnim dostopnim točkam WiFi, ki so postale priljubljene predvsem zaradi visokih stroškov mobilnih podatkov.