Wi‑Fi — bezvadu vietējais tīkls (WLAN): definīcija, darbība, frekvences

Uzzini, kas ir Wi‑Fi, kā tas darbojas un kādas ir 2,4 GHz un 5 GHz frekvenču priekšrocības, izmantošanas ierobežojumi un traucējumi.

Wi-Fi ir veids, kā pieslēgties datortīklam, izmantojot radio viļņus, nevis vadus. Tas tika izgudrots, lai savienotu datorus, kas atrodas tuvu viens otram, un mūsdienās tiek plaši izmantots interneta savienojumiem.

Wi-Fi Alliance norāda, ka Wi-Fi ir jebkurš "bezvadu vietējais tīkls" (WLAN), kas atbilst Elektronikas un elektronikas inženieru institūta (IEEE) 802.11 specifikācijai. Wi-Fi ierīce var darboties ar jebkuru Wi-Fi tīklu jebkurā pasaules vietā.

Vārds Wi-Fi ir vārdu spēle ar hi-fi, un tas tika izdomāts, lai aizstātu nosaukumu "IEEE 802.11b Direct Sequence Spread Spectrum".

No 2013. gada lielākā daļa bezvadu tīklu izmanto vienu no divām radiofrekvenču joslām. Tās nav vienīgās divas joslas, taču tās ir visbiežāk izmantotās. Viena no frekvenču joslām ir aptuveni 2,4 GHz, bet otra - 5 GHz. Abām šīm joslām ir priekšrocības un trūkumi: 2,4 GHz josla ir plaši izmantota, un ierīces parasti ir lētākas. Mikroviļņu krāsnis, DECT telefoni un citas bezvadu ierīces arī izmanto 2,4 GHz frekvenču joslu, un dažkārt tās rada traucējumus, kas palēnina pārraidi. 5 GHz joslā ir vairāk frekvenču un parasti mazāk traucējumu, taču tās izmantošanai ir vairāk noteikumu. Dažās vietās 5 GHz joslu nedrīkst izmantot ārpus telpām. Tā kā 5 GHz frekvenču joslu izmanto mazāk ierīču, tās bieži vien ir dārgākas.

Pasaules Veselības organizācija (PVO) norāda, ka Wi-Fi nav bīstams.

Kā Wi‑Fi darbojas

Wi‑Fi izmanto radio viļņus, lai pārraidītu datus starp ierīcēm un tīkla iekārtām (parasti maršrutētāju vai piekļuves punktu). Pārsūtīšana notiek sadalot datus mazos paketēs, kuras tiek modulētas un sūtītas uz noteiktiem kanāliem frekvenču joslā. Galvenās sastāvdaļas ir:

• Maršrutētājs / piekļuves punkts (access point) — ierīce, kas izveido Wi‑Fi tīklu un savieno bezvadu klientus ar vietējo tīklu vai internetu.
• Klientu ierīces — portatīvie datori, viedtelefoni, planšetdatori, viedierīces u. c., kas pievienojas piekļuves punktam.
• SSID — tīkla nosaukums, kuru lietotājs redz pieejamo tīklu sarakstā.
• Šifrēšana un autentifikācija — drošības mehānismi (WPA2, WPA3 u. c.), kas aizsargā datus pārraidē.

Galvenās Wi‑Fi specifikācijas un paaudzes

IEEE 802.11 standartā ir vairākas versijas, kas atšķiras pēc ātruma, darbības frekvencēm un tehnoloģijām:

• 802.11b — vecāka 2,4 GHz specifikācija, lēnāka, bet ar labāku pārklājumu.
• 802.11a — darbojās 5 GHz joslā, augstāks ātrums, īsāks nobraukums.
• 802.11g — apvienoja priekšrocības 2,4 GHz ar ātrumiem līdz 54 Mbps.
• 802.11n (Wi‑Fi 4) — ieviesa MIMO (vairāku antenu izmantošana), darbība 2,4 un 5 GHz, lielāks ātrums.
• 802.11ac (Wi‑Fi 5) — galvenokārt 5 GHz, augsti ātrumi un paplašināta kanālu josla.
• 802.11ax (Wi‑Fi 6) — uzlabo efektivitāti un kapacitāti blīvos tīklos, darbojas 2,4, 5 GHz un 6 GHz (Wi‑Fi 6E).
• 802.11be (Wi‑Fi 7) — nākotnes standarts, kas sola vēl lielākus ātrumus un zemāku latentumu.

Frekvenču joslas un kanāli

Galvenās Wi‑Fi joslas ir:

• 2,4 GHz — mazāks frekvenču spektrs un tikai dažas neatkarīgas kanālu pozīcijas (kanāli pārklājas). Iespējas: lielāks pārklājums sienu cauri, bet vairāk traucējumu no citiem iekārtu avotiem un citiem Wi‑Fi tīkliem.
• 5 GHz — vairāk neatkarīgu kanālu, mazāk traucējumu, augstāki ātrumi, bet īsāks darbības attālums un lielāka jutība pret šķēršļiem. Daļa 5 GHz joslu var prasīt DFS (Dynamic Frequency Selection) vai ierobežojumus, īpaši izmantošanai ārpus telpām.
• 6 GHz (Wi‑Fi 6E) — jauna plaša josla, kas nodrošina vēl vairāk kanālu un mazāku pārklāšanās risku, taču pieejamība atkarīga no valsts regulējuma.

Praktiski: 2,4 GHz ir labāka attālinātai pārklājšanai, bet 5 GHz un 6 GHz dod lielākus datu ātrumus un mazāku traucējumu līmeni.

Wi‑Fi drošība

Drošība ir būtiska, jo bezvadu pārraide ir pieejama ikvienam, kam ir radio signāls. Galvenie drošības aspekti:

• WEP — novecojusi un vāji droša; to vairs nedrīkst izmantot.
• WPA / WPA2 — WPA2 ar AES šifrēšanu bija ilgstoši standarts mājas un biroju drošībai.
• WPA3 — jaunāka, drošāka versija, kas nodrošina stiprāku šifrēšanu un labāku aizsardzību pret uzbrukumiem, piemēram, bruteforce.

Būtiski ieteikumi tīkla drošībai: nomainīt rūtera noklusējuma paroli, lietot stipru WPA2/WPA3 paroli (PSK) vai uzņēmuma risinājumos 802.1X, izslēgt WPS, regulāri atjaunināt rūtera programmaparatūru un atsevišķām viesiem ierīcēm izmantot viesu tīklu.

Tipisks pārklājums un veiktspēja

Reālais Wi‑Fi ātrums un attālums ir atkarīgs no daudz faktoru: ierīces antenas, sienu materiāla, pārkliedes no citiem tīkliem, kanāla platuma, protokola versijas un mājas iekārtu izvietojuma. Aptuveni rādītāji:

• 2,4 GHz — labāka pārklājuma izturība, iekštelpās var sasniegt desmitiem metru; ātrums zemāks un vairāk traucējumu.
• 5 GHz — īsāks darbības attālums, taču augstāki ātrumi tuvāk piekļuves punktam.

Traucējumi un optimizācija

Par traucējumiem var izrādīties cita elektronika (mikroviļņu krāsnis, bezvadu telefoni), citi Wi‑Fi tīkli vai blīvi izvietotas viedierīces. Lai uzlabotu signālu un datu ātrumu:

• izvēlieties mazāk aizņemtu kanālu (īpaši 2,4 GHz),
• izvietojiet maršrutētāju centrālāk telpās un augstāk virs grīdas,
• apsveriet dual‑band vai tri‑band rūterus un mesh (tīkla paplašinātājus) plašākiem mājokļiem,
• ierobežojiet neatbilstošu ierīču piekļuvi ar viesu tīklu vai VLAN.

Praktiski padomi

• Ja nepieciešams stabils un ātrs savienojums (piem., spēlēm vai video straumēšanai), izvēlieties 5 GHz joslu, ja ierīce to atbalsta.
• Ja prioritāte ir pārklājums un signāls caur vairākām sienām, izmantojiet 2,4 GHz vai papildus tīkla paplašinātājus.
• Sekojiet rūtera atjauninājumiem un drošības iestatījumiem — tas būtiski samazina risku, ka kāds piekļūs jūsu tīklam.

Veselības jautājumi

Vairāki nacionāli un starptautiski regulatoru un veselības iestāžu pētījumi ir pārskatījuši radiofrekvenču ietekmi uz veselību. Pasaules Veselības organizācija (PVO) norāda, ka Wi-Fi nav bīstams.

Īsumā — ar Wi‑Fi ierīcēm saistītie izstarojuma līmeņi ir ļoti zemi un parasti ievēro starptautiskos drošības limitus. Ja tomēr radušās bažas, var samazināt ekspozīciju, izvietojot maršrutētāju malā no ilgstošas cilvēku uzturēšanās vietām vai izslēdzot bezvadu tīklu naktī.

Nākotnes tendences

Tīklošanas jomas attīstās ātri: Wi‑Fi 6/6E un gaidāmais Wi‑Fi 7 solās sniegt augstākus ātrumus, mazāku latentumu un labāku darbību blīvās ierīču vidēs. Pastāv arī integrācija ar 5G un citiem bezvadu tehnoloģiju risinājumiem, kas kopā nodrošina stabilāku un plašāku piekļuvi datiem gan mājās, gan sabiedriskās vietās.

Jautājumi un atbildes

J: Kas ir Wi-Fi?

J: Kā tas darbojas?

J: Vai Wi-Fi lietošana ir bīstama?

J: Kādas ir divas visbiežāk izmantotās radiofrekvenču joslas bezvadu tīkliem?

J: Kādas ir 2,4 GHz frekvenču joslas izmantošanas priekšrocības?

J: Kādas ir 5 GHz frekvenču joslas izmantošanas priekšrocības?

J: Kas saka, ka WiFi nav bīstams?

Meklēt pēc burta