HDG giải thích: WiFi hoạt động như thế nào?


Wifi là công nghệ mạng không dây cho phép bạn kết nối các thiết bị hỗ trợ WiFi với mạng cục bộ. Sử dụng WiFi, bạn có thể chuyển dữ liệu giữa các thiết bị mạng cục bộ hoặc kết nối với internet, nếu có kết nối. Hầu hết mọi người có thể biết điều này, vì tất cả chúng ta đều sử dụng WiFi mỗi ngày, nhưng WiFi thực sự hoạt động như thế nào?

WiFi là radio

Thực tế cơ bản nhất về WiFi là nó sử dụng sóng radio để truyền thông tin. Sóng vô tuyến là cái mà chúng ta gọi là dải tần số cụ thể của bức xạ điện từ. Ánh sáng là một phần của quang phổ mà mắt chúng ta nhạy cảm với, nhưng được tạo ra từ cùng một thứ vật phẩm khác như sóng vô tuyến.

WiFi sử dụng hai tần số khác nhau để truyền: 2.4Ghz và 5Ghz. Đó là 2,400.000.000 và 5.000.000.000 chu kỳ tương ứng mỗi giây. Đây là mức khá cao so với đài FM có tần số chỉ khoảng 100Mhz.

Tần số chính xác của sóng vô tuyến thay đổi rất nhiều về đặc điểm của nó. Với tần suất cao hơn, bạn có thể đóng gói thêm thông tin vào tín hiệu của mình. Tuy nhiên, một số tần số don lồng có phạm vi rất dài.

Các tần số khác nhau cũng thâm nhập vào vật chất khác nhau. Một số tần số có thể bị bật ra khỏi bầu khí quyển, do đó, máy phát và máy thu của bạn không cần phải có tầm nhìn để hoạt động. Các tần số khác chỉ bắn thẳng ra ngoài không gian. Đó là hữu ích nếu bạn muốn giao tiếp với một vệ tinh, không quá nhiều nếu người nhận là trên Trái đất.

Waves tại các tần số hoạt động WiFi có thể đạt hàng trăm dặm nếu bạn đặt đủ công suất vào sức mạnh truyền tải, có không có gì theo cách và sử dụng ăng-ten đúng. Tuy nhiên, WiFi hộ gia đình tiêu chuẩn thường có phạm vi không bị cản trở trong khoảng từ 30-50 mét (khoảng 100/150 feet). WiFi 2.4Ghz có phạm vi dài hơn, WiFi 5Ghz có tốc độ cao hơn.

In_content_1 all: [300x250] / dfp: [640x360]->

WiFi là kỹ thuật số

WiFi là radio, nhưng đài phát thanh kỹ thuật số. Điều đó có nghĩa là sóng vô tuyến được điều chế để mang mã kỹ thuật số. WiFi hoàn toàn được đóng gói với thông tin kỹ thuật số.

Công nghệ WiFi mới nhất và lớn nhất có giới hạn tốc độ lý thuyết là 4,8 Gbps, sử dụng bốn luồng dữ liệu 1,2Gbps cùng một lúc. Đó là 600 megabyte mỗi giây! Tất nhiên, tốc độ lý thuyết được xác định trong phòng thí nghiệm trong điều kiện tối ưu, nhưng ngay cả trong thế giới thực, WiFi hiện đại cũng rất nhanh.

WiFi có các tiêu chuẩn và giao thức

WiFi đã xuất hiện từ lâu. Lặp đi lặp lại thương mại đầu tiên của công nghệ đã được phát hành vào năm 1997. Viện kỹ sư điện và điện tử (IEEE) đã mã hóa chuẩn WiFi, được biết đến với tên chính thức là IEEE 802.11. Thế hệ WiFi đầu tiên được gọi là 802.11a, nhưng theo thời gian, các phiên bản WiFi mới hơn đã được phát triển:

  • 802.11a
  • 802.11b
  • 802.11g
  • 802.11n
  • 802.11ac
  • 802.11ax
  • WiFi không hoàn toàn tương thích ngược. Bạn đã thắng được tìm thấy nhiều thiết bị hiện đại vẫn có thể giao tiếp với các thiết bị 802.11a. Nhiều thiết bị WiFi ngoài kia là có tính năng miễn phí và sẽ hoạt động với ba tiêu chuẩn này, tất cả đều sử dụng băng tần 2.4Ghz. 802.11ac sử dụng băng tần 5Ghz, nhưng hầu hết các bộ định tuyến này là băng tần kép, và cũng cung cấp 2,4 GHz để nói chuyện với các thiết bị cũ sử dụng các tiêu chuẩn cũ hơn.

    Trong thực tế, khả năng tương thích ngược với WiFi là do một số thiết bị được khóa ở tốc độ nhất định trong từng tiêu chuẩn tương ứng. Các bộ định tuyến mới hơn có thể không để mọi thứ diễn ra chậm như vậy!

    Ngẫu nhiên, toàn bộ quy ước đặt tên của 802.11 802.11 đã bị loại bỏ. 802.11ax mới nhất hiện được gọi là WiFi 6, với 802.11 là WiFi 5, v.v.

    WiFi được mã hóa

    Bất cứ ai cũng có thể chặn sóng vô tuyến WiFi, nhưng nhờ mã hóa kỹ thuật số họ không thể nghe lén những gì được gửi và nhận. Ít nhất, đây là trường hợp nếu mạng WiFi của bạn được bảo vệ bằng mật khẩu.

    Mật khẩu WiFi của bạn cũng là khóa mã hóa, vì vậy bất kỳ ai có mật khẩu đều có thể thấy tất cả các gói dữ liệu chưa được lọc. Đây là lý do tại sao bạn chỉ nên sử dụng các trang web Đã bật HTTPS và luôn sử dụng dịch vụ VPN nếu bạn đang sử dụng điểm truy cập WiFi công cộng!

    Các thiết bị WiFi của bạn rất có thể sử dụng WPA2. WPA là viết tắt của Truy cập được bảo vệ WiFivà là chương trình mã hóa rất mạnh cho các kết nối WiFi. Tuy nhiên, trong nhiều năm, tin tặc đã phát hiện ra nhiều cách khai thác khác nhau, trong một số trường hợp, cho phép chúng phá vỡ các giao thức mã hóa WPA2.

    Năm 2018, Liên minh WiFi, là người giám sát công nghệ WiFi, đã công bố WPA3. Phiên bản mới này cải thiện bảo mật và cắm các lỗ hổng bảo mật được tìm thấy trong WPA2. Tất nhiên, sẽ mất một thời gian trước khi tất cả các phần cứng ngoài tự nhiên sẽ hỗ trợ chuẩn bảo mật mới.

    WiFi Direct là một điều

    WiFi là được thiết kế để sử dụng một thiết bị trung tâm như bộ định tuyến để quản lý giao tiếp giữa các thiết bị. Tuy nhiên, WiFi cũng có thể được sử dụng để kết nối trực tiếp hai thiết bị trong kết nối mà được gọi là kết nối ngang hàng trên mạng. Điều này rất tiện lợi khi, ví dụ, bạn muốn gửi một tệp lớn tới một người nào đó trên điện thoại thông minh của bạn.

    Đây cũng là loại WiFi mà LIP thường sử dụng để truyền video từ điện thoại sang TV thông minh. Khi bạn sử dụng các thiết bị như máy ảnh GoPro hoặc máy bay không người lái WiFi nhất định, bạn cũng sử dụng kết nối WiFi trực tiếp. Bluetooth được chú ý nhiều nhất trong thế giới kết nối không dây ngang hàng, đặc biệt là vì nó rất tiết kiệm năng lượng, nhưng WiFi direct rất nhanh và đơn giản để sử dụng.

    Bộ định tuyến, bộ lặp & mạng lưới

    Mặc dù các kết nối WiFi trực tiếp là phổ biến hiện nay, nhưng tất cả chúng ta đều sử dụng thiết kế trung tâm và sử dụng hầu hết thời gian. Nói cách khác, tất cả các thiết bị WiFi của bạn kết nối với một thiết bị trung tâm, hoạt động như một trung gian. Đối với hầu hết mọi người, đây sẽ là bộ định tuyến WiFi phổ biến.

    Bộ định tuyến hiện đại tự hào có nhiều ăng ten, tách các dải tần số khác nhau cũng như phần cứng gửi và nhận dữ liệu WiFi. Các bộ định tuyến này cũng xử lý kết nối internet của bạn và mọi thiết bị Ethernet có dây trên mạng của bạn, cho phép các mạng có dây và không dây liên lạc với nhau.

    Tuy nhiên, như chúng tôi đã nói ở trên, phạm vi tín hiệu WiFi là khá hạn chế. Điều đó có nghĩa là bạn càng ở xa bộ định tuyến thì cường độ tín hiệu càng tệ. 8có thể được sử dụng để mở rộng tín hiệu đó ở rìa phạm vi phủ sóng.

    Trong khi các bộ lặp hoạt động đủ tốt, có một xu hướng mới đối với các hệ thống WiFi của mạng lưới. Ở đây, không có bộ định tuyến trung tâm. Thay vào đó, một số bộ định tuyến nhỏ hơn được trải khắp nhà bạn, kết nối với nhau và cung cấp một đám mây WiFi liền mạch. Đây là công nghệ WiFi được sử dụng phổ biến nhất trong các doanh nghiệp lớn, nhưng nó trở nên hợp lý để sử dụng tại nhà.

    Ngoài WiFi

    WiFi ở xung quanh chúng ta hơn bao giờ hết , vì tất cả các loại thiết bị hiện nay đều có nhu cầu kết nối mạng. Tuy nhiên, WiFi không phải là công nghệ cạnh tranh duy nhất khi truyền dữ liệu không dây. Bluetooth sẽ kiểm soát mọi người khi nói đến các kết nối tầm ngắn, năng lượng thấp. Các phiên bản tương lai của Bluetooth thậm chí có thể giúp WiFi hoạt động vì tiền của nó khi nói về tốc độ và phạm vi.

    Tuy nhiên, đối thủ cạnh tranh lớn nhất với WiFi rất có thể là 5G. Công nghệ di động thế hệ thứ năm cung cấp tốc độ dữ liệu rẻ hơn và vùng phủ sóng đô thị dày đặc. 5G có thể không thay thế WiFi tại nhà, nhưng 5G cung cấp một giải pháp thay thế cho các điểm truy cập WiFi công cộng, đã trở nên phổ biến chủ yếu do chi phí cao của dữ liệu di động.

    bài viết liên quan:


    23.07.2020