GeeksforGeeks
Vi känner alla till Wi-Fi, i våra mobiler och bärbara datorer finns det stöd för Wi-Fi överallt. Wi-Fi är en trådlös nätverksteknik, genom vilken vi kan få tillgång till nätverk eller ansluta till andra datorer eller mobiler med hjälp av ett trådlöst medium. I Wi-Fi överförs data via radiofrekvenser i ett cirkulärt område.
Wi-Fi (Wireless Fidelity) är en allmän term som hänvisar till kommunikationsstandarden för det trådlösa nätverket som fungerar som Local Area Network för att fungera utan att använda kabel och alla typer av ledningar. Det är känt som WLAN. Kommunikationsstandarden är IEEE 802.11. Wi-Fi fungerar med hjälp av Physical Data Link Layer (fysiskt datalänkskikt). Numera har alla mobila datorer som bärbara datorer, mobiltelefoner, digitalkameror och smarta TV-apparater stöd för Wi-Fi. Wi-Fi-anslutningen upprättas från accesspunkten eller basstationen till klientanslutningen eller någon klient-till-klient-anslutning inom ett visst avstånd, som beror på routern som tillhandahåller radiofrekvensen via Wi-Fi. Dessa frekvenser fungerar för närvarande på två typer av bandbredd, 2,4 GHz och 5 GHz. Alla moderna bärbara datorer och mobiler kan använda båda bandbredderna, men det beror på den Wi-Fi-adapter som finns i enheten för att fånga upp Wi-Fi-signalen. 2,4 GHz är den standardbandbredd som stöds av alla enheter. 2,4 GHz kan täcka ett stort område för att sprida Wi-Fi-signalen, men frekvensen är låg, så med enkla ord är internethastigheten lägre och 5 GHz-bandbredden är för ett mindre område, men frekvensen är hög, så hastigheten är mycket hög.
Säg att om det finns en internetuppkoppling med en bandbredd på 60 MB/s, så ger 2,4 GHz-bandbredd en bandbreddsuppkoppling på cirka 30-45 MB/s och 5 GHz-bandbredd ger en bandbredd på cirka 50-57 MB/s.
Historia:
Konceptet Wi-Fi är mycket gammalt, men dess genomförande är inte så gammalt. Först ALOHA System är ett trådlöst nätverkssystem som används för att ansluta Hawaii ön via ett nätverk år 1971. Där protokollet används för detta var ALOHA-protokollet och nätverket använde sig av paketöverföring. Senare konverterades det till IEEE 802.11-protokollet.
Då 1985 släppte Federal Communications Commission (FCC) ett nytt nätverk för allmän användning som fungerar på 900 Mhz, 2,4 GHz och 5,8 GHz bandbredd. Detta är känt som ISM-bandet. IBM introducerade också ett Token Ring LAN-nätverk för anslutning av flera datorer, som kan överföra data med en hastighet på 4 Mb/s. År 1988 uppfanns ett trådlöst kassasystem baserat på Token Ring LAN-nätverket som kallas waveLAN. Det fungerar på 900 MHz- eller 2,4 GHz-bandet och erbjuder hastigheter på 1 till 2 Mbps. Det konverterades sedan till IEEE 802.11LAN/MAN-standarder 1989. 1990 inrättades IEEE 802.11 Working Group for Wireless LANs av Vic Hayes, som kallades ”WiFi:s fader”.
1994 presenterade dr Alex Hills ett forskningsprojekt om det trådlösa nätverket, som gav en trådlös täckning av nätverket till sju byggnader.
Därefter introducerade Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization (CSIRO) 1996 ett trådlöst nätverk baserat på samma protokoll 802.11, senare blev det känt som IEEE 802.11a standarder.
Därefter, efter allt detta, släpptes 1997 den första versionen av WiFi officiellt, 802.11, och den kan stödja en länkhastighet på högst 2 Mb/s. 1999 ökas länkhastigheten till 11 Mb/s över 2,4 GHz-bandet, denna version kallas 802.11b
En månad senare godkänns IEEE 802.11a-standarden officiellt, som ger upp till 54 Mb/s länkhastighet över 5 GHz-bandet, men signalräckvidden är svagare än 2,4 GHz-bandet.
Sedan 2003 ökas hastigheten i en ny version, som kallas 802.11g. Hastigheten erbjuder upp till 54 till 108 Mb/s över 2,4 GHz.
Efter detta introducerades ytterligare två versioner, 802.11i och 802.11e. I 802.11i ökades säkerhetsmekanismen och i 802.11e ingår röst över trådlöst LAN och multimediaströmning.
Sedan 2009 utvecklades 802.11n, som stöder både 2,4 GHz och 5 GHz radiofrekvens. Och dessa används samtidigt av routrar med dubbla band och kan nå maximala hastigheter på 600 Mbps.
Sedan 2014 introducerades en ny version som erbjuder en potentiell hastighet på 1733 Mb/s i 5 GHz-bandet. Denna version kallas 802.11ac. Hittills är detta den senaste versionen av Wi-Fi.
Användningar av Wi-Fi :
Wi-Fi har många tillämpningar, det används i alla sektorer där en dator eller något digitalt medium används, även för underhållning används Wi-Fi. Några av tillämpningarna nämns nedan –
- Wi-Fi i vårt dagliga liv :
- Accessing Internet: Med hjälp av Wi-Fi kan vi få tillgång till internet i alla Wi-Fi-kompatibla enheter trådlöst.
- Vi kan strömma eller casta ljud eller video trådlöst i alla enheter som använder Wi-Fi för vår underhållning.
- Vi kan dela filer, data etc. mellan två eller flera datorer eller mobiltelefoner med hjälp av Wi-Fi, och dataöverföringshastigheten är också mycket hög. Vi kan också skriva ut dokument med hjälp av en Wi-Fi-skrivare, vilket är mycket användbart nuförtiden.
- Vi kan också använda Wi-Fi som HOTSPOTS, som pekar ut trådlös internetåtkomst för ett visst område. Med hjälp av Hotspot kan ägaren av huvudnätverksanslutningen erbjuda tillfällig nätverksåtkomst till Wi-Fi-kompatibla enheter så att användarna kan använda nätverket utan att veta något om huvudnätverksanslutningen. Wi-Fi-adaptrar sprider huvudsakligen radiosignaler med hjälp av ägarens nätverksanslutning för att tillhandahålla hotspot.
- Med hjälp av Wi-Fi eller WLAN kan vi konstruera enkla trådlösa anslutningar från en punkt till en annan, vilket kallas Point to point-nätverk. Detta kan vara användbart för att ansluta två platser som är svåra att nå med kabel, t.ex. två byggnader för företagsverksamhet.
- En annan viktig tillämpning är VoWi-Fi, som kallas röst över Wi-Fi. För några år sedan introducerade telekombolagen VoLTE (Voice over Long-Term Evolution ). Numera introducerar de VoWi-Fi, genom vilket vi kan ringa vem som helst med hjälp av vårt Wi-Fi-nätverk i hemmet, det enda som krävs är att mobiltelefonen måste anslutas till Wi-Fi. Sedan överförs rösten via Wi-Fi-nätet i stället för via mobilens SIM-nät, så samtalskvaliteten är mycket bra. Många mobiltelefoner har redan fått stöd för VoWi-Fi.
- Wi-Fi på kontor: På ett kontor är alla datorer sammankopplade med hjälp av Wi-Fi. För Wi-Fi finns det inga komplicerade kabeldragningar. Dessutom är nätverkets hastighet god. Med Wi-Fi kan ett projekt presenteras för alla medlemmar på en gång i form av ett Excel-ark, ppt osv. För Wi-Fi finns det ingen nätverksförlust som i kabel på grund av kabelbrott.
- Också med hjälp av Wi-Fi kan en hel stad tillhandahålla nätverksanslutning genom att placera ut routrar på ett visst område för att få tillgång till internet. Redan skolor, högskolor och universitet tillhandahåller nätverk med hjälp av Wi-Fi på grund av dess flexibilitet.
- Wi-Fi används också som ett positioneringssystem, genom vilket vi kan upptäcka positionerna för Wi-Fi-hotspots för att identifiera en enhets plats.
Typer Wi-Fi:
Wi-Fi har flera typer eller standarder, som diskuterats tidigare, här definieras bara namnet på standarderna,
Standarder | Författningsår | Beskrivning |
---|---|---|
Wi-Fi-1 (802.11b) | 1999 | Denna version har en länkhastighet från 2 Mb/s till 11 Mb/s över frekvensbandet 2,4 Ghz |
Wi-Fi-2 (802.11a) | 1999 | Efter en månad efter att ha släppt den föregående versionen, 802.11a släpptes och den ger upp till 54 Mb/s länkhastighet över 5 Ghz-bandet |
Wi-Fi-3 (802.11g) | 2003 | I denna version ökades hastigheten upp till 54 till 108 Mb/s över 2.4 Ghz |
802.11i | 2004 | Detta är samma som 802.11g men endast säkerhetsmekanismen ökades i denna version |
802.11e | 2004 | Detta är också samma som 802.11g, endast röst över trådlöst LAN och multimediaströmning är inblandade |
Wi-Fi-4 (802.11n) | 2009 | Denna version stöder både 2.4 Ghz och 5 Ghz radiofrekvens och erbjuder upp till 72 till 600 Mb/s hastighet |
Wi-Fi-5 (802.11ac) | 2014 | Den stöder en hastighet på 1733 Mb/s i 5 Ghz-bandet |
En ny version kommer att släppas år 2020 med namnet 802.11ax utvecklas av Huawei, som kan stödja maximalt 3,5 Gb/s. Den kommer att känna till Wi-Fi 6.
Hur fungerar Wi-Fi?
Först av allt är Wi-Fi en trådlös teknik för nätverk, så den använder elektromagnetiska vågor för att överföra nätverk. Vi vet att det finns många uppdelningar av elektromagnetiska vågor beroende på frekvens, t.ex. röntgenstrålar, gammastrålar, radiovågor, mikrovågor etc. I Wi-Fi används radiofrekvensen. För överföring av Wi-Fi-signaler finns det tre medier,
- Basstationsnätverk eller en Ethernet(802.3)-anslutning: Det är det huvudsakliga värddatornätverket från vilket nätverksanslutningen tillhandahålls till routern.
- Åtkomstpunkt eller router: Det är en brygga mellan det trådbundna nätverket och det trådlösa nätverket. Den tar emot en trådbunden Ethernet-anslutning och omvandlar den trådbundna anslutningen till trådlös anslutning och sprider anslutningen som radiovågor.
- Tillgångsenheter : Det är vår mobil, dator osv. varifrån vi använder Wi-Fi och surfar på internet.
Alla elektroniska enheter läser data i binär form, även routern eller våra enheter, här tillhandahåller routrar radiovågor och dessa vågor tas emot av våra enheter och läser vågorna i binär form. Vi vet alla hur en våg ser ut, den övre delen av vågen är känd som 1 och den nedre delen av vågen är känd som 0 i binär form. Som nedan:
Wi-Fi har ytterligare några terminologier:
- SSID (Service Set Identifier): Det är ett namn med 32 tecken som identifierar Wi-Fi-nätverket och skiljer ett Wi-Fi från ett annat Wi-Fi. Alla enheter försöker ansluta en viss SSID. SSID är helt enkelt namnet på det trådlösa nätverket.
- WPA-PSK (Wi-Fi Protected Access- Pre-Shared Key) : Det är ett program som utvecklats av Wi-Fi Alliance Authority för att säkra trådlösa nätverk med hjälp av autentisering med Pre-Shared Key (PSK). WPA har tre typer, till exempel WPA. WPA2, WPA3. Det är ett sätt att kryptera Wi-Fi-signalen för att skydda mot oönskade användare.
- Wi-Fi använder Ad-Hoc-nätverk för att överföra. Det är ett punkt till punkt-nätverk utan något gränssnitt.
Hur signalerna når fram till våra enheter:
Fördelar med Wi-Fi
- Tt är en flexibel nätverksanslutning, inga komplicerade ledningar. Kan nås från vilken plats som helst inom Wi-Fi-området.
- Det krävs inget myndighetsgodkännande för enskilda användare.
- Det är säljbart, kan utökas med hjälp av Wi-Fi-förlängare.
- Den kan installeras på ett enkelt och snabbt sätt. Du behöver bara konfigurera SSID och lösenord.
- Säkerheten är hög i Wi-Fi-nätverk, den använder WPA-kryptering för att kryptera radiosignaler.
- Den är också billigare.
- Den kan också tillhandahålla hotspots.
- Den stöder också roaming.
Nackdelar med Wi-Fi
- Strömförbrukningen är hög när man använder Wi-Fi i alla enheter som har ett batteri, t.ex. mobiler, bärbara datorer etc.
- Många gånger kan det uppstå vissa säkerhetsproblem även om den har kryptering. Till exempel kan kända enheter många gånger bli okända för routern, Wi-Fi kan också hackas.
- Hastigheten är lägre än vid direkt kabelanslutning.
- Den har lägre strålning än mobiltelefoner, så den kan inte skada människor.
- Wi-Fi-signaler kan påverkas av klimatförhållanden som t.ex. åskväder.
- Otillåten åtkomst till Wi-Fi kan ske, eftersom det inte har brandvägg.
- För att använda Wi-Fi behöver vi en router, som behöver en strömkälla, så vid strömavbrott kan vi inte få tillgång till internet.