WiFi е безжична мрежова технология, която ви позволява да свържете вашите устройства с активиран WiFi към локална мрежа. С помощта на WiFi можете да прехвърляте данни между локални мрежови устройства или да се свързвате с интернет, ако е налична връзка. Повечето хора вероятно знаят това, тъй като всички използваме WiFi всеки ден, но как всъщност работи WiFi ?

WiFi е радио^{(WiFi Is Radio)}

Най-фундаменталният факт за WiFi е, че той използва радиовълни за предаване на информация. Радиовълните са това, което наричаме специфичен честотен диапазон на електромагнитното излъчване. Светлината^(Light) е част от спектъра, към който очите ни са чувствителни, но е направена от същите „материали“ като радиовълните.

WiFi използва две различни честоти за предаване: 2.4Ghz и 5Ghz. Това са съответно 2 400 000 000 и 5 000 000 000 цикъла в секунда. Това е доста високо в сравнение с FM радиото, което има честота от само около 100Mhz.

Точната честота на радиовълната променя много в нейните характеристики. С по-висока честота можете да опаковате повече информация във вашия сигнал. Някои честоти обаче нямат много дълги обхвати. 

Различните честоти също проникват в материята по различен начин. Някои честоти могат да се отразят от атмосферата, така че вашият предавател и приемник не се нуждаят от правоъгълна видимост, за да работят. Други честоти просто се изстрелват направо в космоса. Това е полезно, ако искате да комуникирате със сателит, не толкова, ако приемникът е на Земята.

Вълните на работните честоти на WiFi могат да достигнат стотици мили, ако поставите достатъчно мощност в предавателната мощност, нямате нищо по пътя и използвате правилната антена. Въпреки това, стандартният домакински WiFi обикновено има безпрепятствен обхват между 30-50 метра (приблизително 100/150 фута). 2.4Ghz WiFi има по-дълъг обхват, 5Ghz WiFi има по-високи скорости.

WiFi е цифров^{(WiFi Is Digital)}

WiFi е радио, но е цифрово^{(digital )} радио. Това означава, че радиовълните са модулирани, за да носят цифров код. WiFi е пълен с цифрова информация.

Най-новата и най- добрата WiFi^(WiFi) технология има теоретично ограничение на скоростта от 4,8 Gbps , използвайки четири потока от данни от 1,2 Gbps наведнъж. Това са 600 мегабайта в секунда! Разбира се, теоретичните скорости се определят в лаборатория при оптимални условия, но дори в реалния свят съвременният WiFi е много бърз.

WiFi има стандарти и протоколи^{(WiFi Has Standards & Protocols)}

WiFi съществува от дълго време. Първата комерсиална итерация на технологията беше пусната през далечната 1997 г. Институтът по електротехника и електроника^{(The Institute of Electrical and Electronics Engineers)} ( IEEE ) кодифицира WiFi стандарта, който е официално известен като IEEE 802.11 . Първото поколение WiFi е известно като 802.11a, но с течение на времето бяха разработени по-нови, по-добри версии на WiFi :

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

WiFi не е напълно обратно съвместим. Няма да намерите много съвременни устройства, които все още могат да комуникират с устройства 802.11a. Много WiFi устройства там са „bgn“ и ще работят с тези три стандарта, които всички използват честотната лента 2,4 Ghz. 802.11ac използва 5Ghz лентата, но повечето от тези рутери са „двулентови“ и също така предлагат 2.4Ghz за разговор с по-стари устройства, използващи по-стари стандарти.

На практика обратната съвместимост с WiFi е петна, тъй като някои устройства са заключени на определени скорости в рамките на всеки съответен стандарт. По-новите рутери може да не оставят нещата да вървят толкова бавно!

Между другото, цялата конвенция за именуване на „802.11“ е отпаднала. Последният 802.11ax вече е известен като WiFi 6 , като 802.11 е WiFi 5 и така нататък.

WiFi е криптиран^{(WiFi Is Encrypted)}

Всеки може да прихваща WiFi радиовълни, но благодарение на цифровото криптиране^{(digital encryption)} не може просто да подслушва какво се изпраща и получава. Поне това е така, ако вашата WiFi мрежа е защитена с парола. 

Вашата парола за WiFi също е ключът за криптиране, така че всеки с паролата може да види всички пакети данни нефилтрирани. Ето защо трябва да използвате само уебсайтове, които имат активиран HTTPS и винаги да използвате VPN услуга, ако използвате обществена WiFi точка за достъп!

Вашите WiFi устройства най-вероятно използват WPA2 . WPA е съкращение от WiFi Protected Access и е много силна схема за криптиране за WiFi връзки. Въпреки това, през годините хакерите са открили различни експлойти, които в някои случаи им позволяват да нарушат протоколите за криптиране  WPA2 .

През 2018 г. WiFi Alliance , който е пазител на WiFi технологията, обяви WPA3 . Тази нова версия подобрява сигурността и запушва дупките в сигурността, открити в WPA2 . Разбира се, ще мине известно време, преди целият хардуер в дивата природа да поддържа новия стандарт за сигурност.

WiFi Direct е нещо^{(WiFi Direct Is a Thing)}

WiFi е проектиран да използва централно устройство като рутер за управление на комуникацията между устройствата. Въпреки това, WiFi може да се използва и за директно свързване на две устройства в така наречената „peer-to-peer“ връзка. Това е много удобно, когато например искате да изпратите голям файл на нечий смартфон от вашия. 

Това също е типът WiFi , който често се използва за предаване на видео от телефон към смарт телевизор. Когато използвате устройства като GoPro камери или някои дронове с WiFi камери, вие също използвате директна WiFi връзка. Bluetooth привлича по-голямата част от вниманието в света на безжичните връзки peer-to-peer, особено след като е толкова енергийно ефективен, но WiFi Direct е бърз и също толкова лесен за използване.

Рутери, повторители и мрежови мрежи^{(Routers, Repeaters & Mesh Networks)}

Докато директните WiFi връзки са обичайни в наши дни, WiFi , който всички използваме през повечето време, използва дизайн с хъб и спици. С други думи, всичките ви WiFi устройства се свързват към централно устройство, което действа като посредник. За повечето хора това ще бъде обичайният WiFi рутер.

Съвременните рутери могат да се похвалят с множество антени, разделящи различни честотни ленти, както и хардуер, който изпраща и получава WiFi данни. Тези рутери също така обработват вашата интернет връзка и всички кабелни Ethernet устройства във вашата мрежа, позволявайки на кабелните и безжичните мрежи да комуникират помежду си.

Въпреки това, както казахме по-горе, обхватът на WiFi сигнала е доста ограничен. Което означава, че колкото по-далеч сте от рутера, толкова по-лоша е силата на сигнала. WiFi повторител^{(WiFi repeater)} може да се използва за разширяване на този сигнал на ръба на обхвата на покритие.

Докато ретранслаторите работят достатъчно добре, има нова тенденция към „мрежови “ WiFi системи. Тук няма централен рутер. Вместо това няколко по-малки рутера са разпръснати из дома ви, свързани помежду си и осигуряващи безпроблемен облак от WiFi . Това е WiFi технологията, която най-често се използва в големите предприятия, но стана достъпна за домашна употреба.

Отвъд WiFi^{(Beyond WiFi)}

WiFi е около нас повече от всякога, тъй като всички видове устройства вече имат нужда от мрежова връзка. Въпреки това, WiFi не е единствената конкурентна технология, когато става въпрос за безжично предаване на данни. Bluetooth управлява мястото, когато става въпрос за връзки с ниска мощност и къс обхват. Бъдещите версии на Bluetooth може дори да дадат възможност на WiFi да работи за парите си, когато става въпрос за скорост и обхват.

Въпреки това, най-големият конкурент на WiFi може да бъде 5G. Клетъчната технология от пето поколение предлага по-ниски скорости на данни и плътно градско покритие. 5G може да не замени WiFi в дома, но 5G предлага алтернатива на обществените WiFi горещи точки, които станаха популярни главно поради високите разходи за мобилни данни.

HDG Explains: How Does WiFi Work?

WiFi is a wireless networking technology that lets you connect your WiFi-enabled devices to a local network. Using WiFi you can transfer data between local network devices or connect to the internet, if a connection is available. Most people probably know this, since we all use WiFi every day, but how does WiFi actually work?

WiFi Is Radio

The most fundamental fact about WiFi is that it uses radio waves to transmit information. Radio waves are what we call a specific frequency range of electromagnetic radiation. Light is the portion of the spectrum our eyes are sensitive to, but is made of the same “stuff” as radio waves.

WiFi uses two different frequencies for transmission: 2.4Ghz and 5Ghz. That’s 2,400,000,000 and 5,000,000,000 cycles per second respectively. This is pretty high compared to FM radio which has a frequency of only about 100Mhz.

The exact frequency of a radio wave changes a lot about its characteristics. With a higher frequency, you can pack more information into your signal. However, some frequencies don’t have very long ranges. 

Different frequencies also penetrate matter differently. Some frequencies can be bounced off the atmosphere, so your transmitter and receiver don’t need line-of-sight to work. Other frequencies just shoot straight out into space. That’s useful if you want to communicate with a satellite, not so much if the receiver is on Earth.

Waves at the WiFi operating frequencies can reach hundreds of miles if you put enough wattage into the transmission power, have nothing in the way and use the right antenna. However, standard household WiFi usually has an unobstructed range of between 30-50 meters (approx 100/150 feet). 2.4Ghz WiFi has the longer range, 5Ghz WiFi has higher speeds.

WiFi Is Digital

WiFi is radio, but it’s digital radio. That means the radio waves are modulated to carry digital code. WiFi is absolutely packed with digital information.

The latest and greatest WiFi technology has a theoretical speed limit of 4.8 Gbps, using four 1.2Gbps data streams at once. That’s 600 megabytes per second! Of course, theoretical speeds are determined in a lab under optimal conditions, but even in the real world modern WiFi is very fast.

WiFi Has Standards & Protocols

WiFi has been around for a long time.The first commercial iteration of the technology was released all the way back in 1997. The Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) codified the WiFi standard, which is officially known as IEEE 802.11. The first generation of WiFi is known as 802.11a, but as time went by newer, better versions of WiFi were developed:

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

WiFi is not fully backwards compatible. You won’t find many modern devices that can still communicate with 802.11a devices. Many WiFi devices out there are “bgn” and will work with those three standards, which all use the 2.4Ghz frequency band. 802.11ac uses the 5Ghz band, but most of these routers are “dual band” and also offer 2.4Ghz to talk to older devices using older standards.

In practice backwards compatibility with WiFi is spotty, since some devices are locked to certain speeds within each respective standard. Newer routers may not let things go that slowly!

Incidentally, the whole “802.11” naming convention has been dropped. The latest 802.11ax is now known as WiFi 6, with 802.11 being WiFi 5 and so on.

WiFi Is Encrypted

Anyone can intercept WiFi radio waves, but thanks to digital encryption they can’t simply eavesdrop on what’s being sent and received. At least, this is the case if your WiFi network is password protected. 

Your WiFi password is also the encryption key, so anyone with the password can see all the data packets unfiltered. This is why you should only use websites that are HTTPS enabled and always use a VPN service if you’re using a public WiFi hotspot!

Your WiFi devices are most likely using WPA2. WPA is short for WiFi Protected Access and is a very strong encryption scheme for WiFi connections. However, over the years hackers have discovered various exploits that, in some cases, allow them to break the WPA2 encryption protocols. 

In 2018 the WiFi Alliance, which is the custodian of WiFi technology, announced WPA3. This new version improves security and plugs the security holes found in WPA2. Of course, it will be some time before all hardware out in the wild will support the new security standard.

WiFi Direct Is a Thing

WiFi was designed to use a central device such as a router to manage communication between devices. However, WiFi can also be used to directly connect two devices in what’s known as a “peer-to-peer” connection. This is very handy when, for example, you want to send a large file to someone’s smartphone from yours. 

This is also the type of WiFi that’s often used to cast video from a phone to a smart TV. When you use devices such as GoPro cameras or certain WiFi cameras drones, you’re also using a direct WiFi connection. Bluetooth gets most of the attention in the peer-to-peer wireless connection world, especially since it’s so energy efficient, but WiFi direct is fast and just as simple to use.

Routers, Repeaters & Mesh Networks

While direct WiFi connections are commonplace these days, the WiFi we all use most of the time make use of a hub-and-spoke design. In other words, all of your WiFi devices connect to a central device, which acts as the go-between. For most people, this is going to be the common WiFi router.

Modern routers boast multiple antennas, separating different frequency bands as well as the hardware that sends and receives WiFi data. These routers also handle your internet connection and any wired Ethernet devices on your network, allowing the wired and wireless networks to communicate with each other.

However, as we said above, WiFi signal ranges are pretty limited. Which means that the further you are from the router, the worse the signal strength is. A WiFi repeater can be used to extend that signal at the edge of the coverage range.

While repeaters work well enough, there’s a new trend towards “mesh” WiFi systems. Here, there’s no central router. Instead several smaller routers are spread across your home, connected to each other and providing a seamless cloud of WiFi. This is the WiFi technology most commonly used in large businesses, but it’s become affordable for home use.

Beyond WiFi

WiFi is around us more than ever, as all sorts of devices now have a need for a network connection. However, WiFi is not the only competing technology when it comes to wireless data transmission. Bluetooth rules the roost when it comes to low-power, short range connections. Future versions of Bluetooth may even give WiFi a run for its money when it comes to speed and range.

However, the biggest competitor to WiFi might very well be 5G. Fifth-generation cellular technology offers cheaper data rates and dense urban coverage. 5G may not replace WiFi in the home, but 5G offers an alternative to public WiFi hotspots, which have become popular mainly due to the high costs of mobile data.

Related posts

• HDG обяснява: Как работи 3D печат?

• HDG обяснява: Какво е CAPTCHA и как работи?

• HDG обяснява: Как работи GPS?

• HDG обяснява: Как работи разширената реалност?

• HDG обяснява: Какво е SFTP и FTP?

• HDG обяснява: Какво е компютърен порт и за какво се използват?

• 12 съвета и трика за Chromebook

• HDG обяснява: Какво е Bluetooth и за какво се използва най-често?

• HDG обяснява: Какво е BIOS?

• HDG Ръководство за правене на екранни снимки на зареждащи среди

• HDG обяснява: Какво е RFID и за какво може да се използва?

• 99 от най-добрите безплатни програми за Windows, които може да не знаете

• HDG обяснява: Какво е самолетен режим на вашия смартфон или таблет?

• HDG обяснява: Какво е честотна лента?

• Вземете своя ключ за защита на безжичната мрежа в Windows

• Дефинирано хакване на черни, бели и сиви шапки

• HDG обяснява: Какво е API?

• Как да премахнете пряк вирус от USB с помощта на CMD

• Как работи безжичното зареждане?

• Най-доброто време за закупуване на компютър за невероятни сделки