وای فای چیست و چگونه کار می‌کند؟

اگر به تازگی در فرودگاه، کافی‌شاپ، کتابخانه و یا هتل بوده‌اید، احتمالا از یک شبکه بی‌سیم استفاده کرده‌اید. بسیاری از مردم از شبکه‌های بی‌سیم، که وای فای (WiFi) یا شبکه 802.11 نیز نامیده می‌شوند، برای اتصال کامپیوترهای خود در خانه استفاده می‌کنند. برخی از شهرها نیز تلاش می‌کنند از این تکنولوژی برای دسترسی رایگان یا کم‌هزینه شهروندان به اینترنت استفاده کنند. در آینده نزدیک، شبکه‌های بی‌سیم ممکن است آنقدر گسترده شوند که شما بتوانید تقریبا در هر زمانی بدون استفاده از سیم به اینترنت دسترسی داشته باشید.

وای فای مزایای زیادی دارد. با کمک وای فای، شبکه‌های بی‌سیم به راحتی راه‌اندازی می‌شوند و قیمت شبکه سازی ارزان تموم می‌شود. آن‌ها همچنین با چشم قابل مشاهده نیستند و نمی‌توانند دست و پاگیر شوند. در این مقاله، ما به فناوری که به اطلاعات اجازه می‌دهد از طریق هوا سفر کنند، نگاهی می‌اندازیم و بررسی می‌کنیم که وای فای چگونه کار می‌کند. ما همچنین آنچه را که برای ایجاد یک شبکه بی‌سیم در خانه شما لازم است را مرور خواهیم کرد. ابتدا و پیش از پرداختن به اینکه وای فای چگونه کار می‌کند، تعدادی از اصول اولیه WiFi را مرور کنیم. در ادامه به این موضوع می‌پردازیم که وظیفه وای فای چیست و آیا تفاوتی بین وای فای و وایرلس وجود دارد و اینکه انواع استاندارد وای فای شامل چه مواردی است. برای دانستن همه این موارد با مجله برقچی همراه باشید.

وظیفه وای فای چیست ؟ (Wi-Fi)

Wi-Fi یک تکنولوژی شبکه بی‌سیم است که می‌تواند تلفن‌های همراه، تلویزیون و هر دستگاهی که از تکنولوژی وایرلس از نوع وای فای بهره می‌برد را با امواج رادیویی، شبکه کند. در واقع، ارتباط در یک شبکه بی‌سیم بسیار شبیه به ارتباط رادیویی دوطرفه است.

وای فای چگو نه کار می‌ کند:

یک رابط بی‌سیم کامپیوتری، داده‌ها را به یک سیگنال رادیویی تبدیل کرده و با استفاده از یک آنتن آن‌ها را انتقال می‌دهد.

یک روتر بی‌سیم سیگنال را دریافت کرده و آن را رمزگشایی (decode) می‌کند. روتر اطلاعات را با استفاده از اتصال یک سیم اترنت به اینترنت ارسال می‌کند. این فرایند به صورت معکوس نیز انجام می‌شود. روتر اطلاعات را از اینترنت دریافت می‌کند، آن را به سیگنال رادیویی تبدیل می‌کند و به رابط بی‌سیم کامپیوتر می‌فرستد.

رادیو وای فای با دیگر رادیوها چه فرقی می‌کند

در ادامه موضوع وای فای چیست به بررسی تفاوت رادیو وای فای و دیگر رادیوها می پردازیم. رادیوهایی که برای ارتباط وای فای استفاده می‌شوند بسیار شبیه رادیوهایی هستند که برای بی‌سیم، تلفن‌های همراه و دستگاه‌های دیگر استفاده می‌شوند. آن‌ها می‌توانند امواج رادیویی را ارسال و دریافت کنند و می‌توانند ۱ و 0 ها را به امواج رادیویی تبدیل کنند و امواج رادیویی را به ۱ و ۰ ها تبدیل کنند. اما رادیوهای وای فای تفاوت‌های قابل‌توجهی با رادیوهای دیگر دارند; در ادامه به چندتا از این تفاوت‌ها اشاره خواهیم کرد:

• آن‌ها در فرکانس‌های ۲.۴ یا ۵ گیگاهرتز انتقال را انجام می‌دهند. این فرکانس به طور قابل‌توجهی بیشتر از فرکانس‌های مورد استفاده برای تلفن همراه، بی‌سیم و تلویزیون است. فرکانس بالاتر به سیگنال اجازه می‌دهد تا داده‌های بیشتری را حمل کند.

• آن‌ها از استانداردهای شبکه 802.11 استفاده می‌کنند که انواع مختلفی دارند

نام دیگر وای فای چیست ؟

نام دیگر وای فای چیست ، ممکن است برای شما سوال باشد که چرا مردم وای فای را شبکه 802.11 می‌نامند. طراحی 802.11 از IEEE می‌آید. IEEEاستانداردها را برای طیفی از پروتکل‌های فناوری تنظیم می‌کند و از سیستم شماره‌گذاری برای طبقه‌بندی این استانداردها استفاده می‌کند.

تفاوت وایرلس با وای فای (Wi-Fi & Wireless)

وایرلس یک عبارت بسیار کلی است و به معنی تکنولوژی ارتباط بی‌سیمی است که اشاره به هر گونه ارتباط بین دستگاه‌ها بدون استفاده از کابل دارد. اما وای فای در واقع سیگنال رادیویی مشخصی است که ارتباط بی‌سیمی بین دستگاه‌های مختلف را ممکن می‌سازد. با سیگنال وای فای حتی می‌توانید اینترنت را هم شر کند. در واقع وای فای و وایرلس هر دو یک وظیفه یکسان دارند و آن هم ایجاد یک ارتباط بدون کابل است.

تفاوت اینترنت با وای فای چیست (Wi-Fi & Internet)

اینترنت به معنی دیتا یا اطلاعات بین‌المللی است. وای فای (Wi-Fi) یک تکنولوژی شبکه ساز بی‌سیمی به وسیله سیگنال رادیویی است که می‌تواند همین اینترنت را از طریق فرکانس رادیویی خاص خود، بین دستگاه‌های مختلف انتقال دهد یا حتی بدون انتقال اینترنت، می‌تواند یک شبکه گسترده منطقه‌ای بدون استفاده از کابل را ایجاد کند.

انواع استاندارد وای فای:

• 802.11a
  در ۵ گیگاهرتز انتقال را انجام می‌دهد و می‌تواند تا ۵۴ مگابایت داده در ثانیه اطلاعات انتقال دهد. همچنین از مدولاسیون تقسیم فرکانس عمود بر هم(Orthogonal Frequency Division Modulation یا به اختصار ‏OFDM)‏ استفاده می‌کند. یک روش رمزنگاری کارامد که سیگنال رادیویی را قبل از رسیدن به گیرنده به چند زیر سیگنال تقسیم می‌کند. این امر تا حد زیادی تداخل را کاهش می‌دهد.
• 802.11b
  کندترین و ارزان‌ترین استاندارد است. برای مدتی، هزینه کم باعث محبوبیتش شد، اما اکنون با ارزان‌تر شدن استانداردهای سریع‌تر، استفاده از آن کاهش یافته است. 802.11b در باند فرکانسی ۲.۴ گیگاهرتز طیف رادیویی ارسال می‌کند. این سیستم می‌تواند تا ۱۱ مگابایت داده در هر ثانیه را مدیریت کند و از مدولاسیون Complementary Code Keying یا CCK‏ برای بهبود سرعت استفاده می‌کند.
• 802.11g
  مانند 802.11b در ۲.۴ گیگاهرتز ارسال می‌کند، اما بسیار سریع‌تر است- می‌تواند تا ۵۴ مگابایت داده را در هر ثانیه جابجا کند. 802.11g سریع‌تر است زیرا از مانند 802.11a از کدگذاری OFDM استفاده می‌کند.
• 802.11n
  پرکاربردترین استاندارد است و با نسخه‌های قبلی a، b و g سازگار است. این نسخه به شکل قابل توجهی در سرعت و گستره نسبت به نسخه‌های قبلی بهبود یافته است. به عنوان مثال، اگر چه 802.11g به صورت نظری ۵۴ مگابایت داده را در هر ثانیه جابجا می‌کند، به دلیل تراکم شبکه، در واقعیت تنها به سرعتی حدود ۲۴ مگابایت داده در هر ثانیه دست می‌یابد. با این حال 802.11n طبق گزارش‌ها، سرعتی بیش از ۱۴۰ مگابایت بر ثانیه دارد. 802.11n می‌تواند تا چهار جریان داده را انتقال دهد؛ هر کدام با حداکثر سرعت ۱۵۰ مگابایت در ثانیه، اما بیشتر روترها تنها انتقال دو یا سه جریان را ممکن می‌سازند.
• 802.11ac
  جدیدترین استاندارد است که اوایل سال ۲۰۱۳ معرفی شد. این سیستم هنوز به طور گسترده مورد استفاده قرار نگرفته است و هنوز در موسسه مهندسان برق و الکترونیک (‏Institute of Electrical and Electronics Engineers یا به اختصار IEEE)‏ در حالت پیش‌نویس است، اما دستگاه‌هایی که از آن پشتیبانی می‌کنند اکنون در بازار هستند.
  802.11ac با نسخه‌های قبلی خود یعنی 802.11n و دیگر نسخه‌ها سازگاری دارد؛ با n روی باند ۲.۴ گیگاهرتز و ac روی باند ۵ گیگاهرتز سازگار است. تداخل در این نسخه کمتر رخ می‌دهد و بسیار سریع‌تر از نسخه‌های قبلی خود است و حداکثر ۴۵۰ مگابایت بر ثانیه را بر روی یک جریان واحد انتقال می‌دهد- هرچند سرعت واقعی ممکن است کم‌تر باشد. مانند 802.11n، امکان انتقال بر روی جریان‌های فضایی چندگانه را تا هشت جریان، به طور اختیاری فراهم می‌کند. گاهی به خاطر باند فرکانسی‌اش 5G نامیده می‌شود و گاهی Gigabit WiFi نامیده می‌شود زیرا پتانسیل آن یک گیگابایت در ثانیه بر روی چندین جریان است، همچنین گاهی به همین دلیل VHT یا Very High Throughput نامیده می‌شود.
  اگر روتر مشکلی داشته باشد یا افراد زیادی همزمان از نرم‌افزارهای با پهنای باند بالا استفاده کنند، کاربران ممکن است تداخل مشاهده کنند یا ارتباط خود را از دست بدهند. اگرچه استانداردهای جدیدتر و سریع‌تر مانند 802.11ac می‌تواند به کاهش این اتفاقات کمک کند.
• وایمکس(WiMax)
  که با عنوان 802.16 نیز شناخته می‌شود، مزایای پهنای باند و بی‌سیم را با یکدیکر ترکیب کرده¬است. وایمکس اینترنت بی‌سیم پرسرعت را در مسافت‌های طولانی فراهم می‌کند و به احتمال زیاد امکان دسترسی برای مناطق بزرگی مانند شهرها را فراهم می‌کند.

استانداردهای دیگر 802.11 بر روی کاربردهای خاص شبکه‌های بی‌سیم، مانند شبکه‌های گسترده(Wide Area Networks یا WLANs) درون وسایل نقلیه یا فناوری که به شما اجازه می‌دهد از یک شبکه بی‌سیم به یک شبکه بی‌سیم دیگر منتقل شوید، تمرکز دارند.

رادیوهای وای فای می‌توانند در هر سه باند فرکانسی ارسال انجام دهند. یا می‌توانند به سرعت بین باندهای مختلف حرکت کنند(پرش فرکانسی داشته باشند). پرش فرکانسی(Frequency Hopping) به کاهش تداخل کمک می‌کند و اجازه می‌دهد چندین دستگاه به طور همزمان از اتصال بی‌سیم یکسانی استفاده کنند.