تشرح HDG: كيف تعمل WiFi؟

-HDG-كيف-تعمل-WiFi؟.jpg


WiFi هي تقنية شبكة لاسلكية تتيح للأجهزة التي تدعم WiFi الاتصال بشبكة محلية. باستخدام WiFi ، يمكنك نقل البيانات بين أجهزة الشبكة المحلية أو الاتصال بالإنترنت إذا كان الاتصال متاحًا. ربما يعرف معظم الناس هذا لأننا جميعًا نستخدم شبكة Wi-Fi كل يوم ، ولكن كيف تعمل شبكة Wi-Fi بالفعل؟

واي فاي إلى الراديو

الحقيقة الأساسية حول WiFi هي أنها تستخدم موجات الراديو لنقل المعلومات. موجات الراديو هي ما نسميه نطاق تردد معين للإشعاع الكهرومغناطيسي. الضوء هو جزء من الطيف الذي تكون أعيننا حساسة تجاهه ، لكنه مصنوع من نفس “مادة” موجات الراديو.

يستخدم ترددين مختلفين لنقل WiFi: 2.4 جيجا هرتز و 5 جيجا هرتز. هذا هو 2،400،000،000 و 5،000،000،000 دورة في الثانية على التوالي. هذا مرتفع جدًا مقارنةً براديو FM الذي يبلغ تردده حوالي 100 ميجاهرتز فقط.

يختلف التردد الدقيق لموجة الراديو اختلافًا كبيرًا في خصائصها. عند التردد العالي ، يمكنك وضع المزيد من المعلومات في إشارتك. ومع ذلك ، فإن بعض الترددات لا تحتوي على نطاقات كبيرة جدًا.

كما تخترق الترددات المختلفة المادة بطرق مختلفة. يمكن أن تنعكس بعض الترددات من الغلاف الجوي ، لذلك لا يحتاج المرسل والمستقبل إلى خط رؤية حتى يعمل. ترددات أخرى تطلق مباشرة في الفضاء. يكون هذا مفيدًا إذا كنت تريد الاتصال بقمر صناعي ، وليس كثيرًا إذا كان جهاز الاستقبال على الأرض.

يمكن أن تصل الموجات على ترددات تشغيل Wi-Fi إلى مئات الأميال إذا وضعت طاقة كافية في طاقة الإرسال ، وبعيدًا عن طريقك ، واستخدمت الهوائي المناسب. ومع ذلك ، عادةً ما يكون لشبكة Wi-Fi المنزلية القياسية نطاق غير متقطع من 30 إلى 50 مترًا (حوالي 100/150 قدمًا). 2.4 جيجا هرتز للواي فاي نطاق أكبر ، واي فاي 5 جيجا هرتز لديها سرعات أعلى.

شبكة Wi-Fi رقمية

WiFi عبارة عن راديو ، لكنها كذلك رقمي مذياع. هذا يعني أن موجات الراديو يتم تشكيلها لتحمل رمزًا رقميًا. شبكة WiFi مليئة بالمعلومات الرقمية.

أحدث وأكبر تقنية Wi-Fi لها حد سرعة نظري يبلغ 4.8 جيجابت في الثانية أثناء استخدام أربعة تدفقات بيانات 1.2 جيجابت في الثانية في وقت واحد ، أي 600 ميجابايت في الثانية! بالطبع ، يتم تحديد السرعات النظرية في المختبر في ظل الظروف المثلى ، ولكن حتى في العالم الحقيقي ، فإن WiFi الحديث سريع جدًا.

واي فاي لديها معايير وبروتوكولات

كانت شبكة WiFi موجودة منذ فترة طويلة ، وتم إصدار أول نسخة تجارية من التكنولوجيا في عام 1997. معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات (IEEE) صنف معيار Wi-Fi المعروف رسميًا باسم IEEE 802.11. يُعرف الجيل الأول من WiFi باسم 802.11a ، ولكن تم تطوير إصدارات أحدث وأفضل من WiFi بمرور الوقت:

  • 802.11a
  • 802.11 ب
  • معيار 802.11g
  • 802.11n
  • 802.11ac
  • 802.11ax

شبكة WiFi ليست متوافقة تمامًا مع الإصدارات السابقة. لن تجد العديد من الأجهزة الحديثة التي لا يزال بإمكانها الاتصال بأجهزة 802.11a. العديد من أجهزة WiFi المتاحة هي “bgn” وستعمل مع هذه المعايير الثلاثة ، وكلها تستخدم نطاق تردد 2.4 جيجا هرتز. يستخدم 802.11ac نطاق 5 جيجاهرتز ، ولكن معظم هذه الموجهات هي “نطاق مزدوج” وتوفر أيضًا 2.4 جيجاهرتز للتواصل مع الأجهزة القديمة باستخدام معايير أقدم.

من الناحية العملية ، يعد التوافق مع الإصدارات السابقة مع WiFi غير متساوٍ حيث يتم قفل بعض الأجهزة بسرعات معينة وفقًا لكل معيار قابل للتطبيق. قد لا تدع أجهزة التوجيه الحديثة الأمور تسير ببطء شديد!

بالمناسبة ، تم إسقاط اصطلاح التسمية “802.11” بالكامل. يُعرف الآن معيار 802.11ax الأخير باسم واي فاي 6حيث 802.11 هو WiFi 5 وما إلى ذلك.

واي فاي مشفر

يمكن لأي شخص اعتراض موجات الراديو اللاسلكية ، ولكن مع التشفير الرقمي ، لا يمكنهم فقط التنصت على ما يتم إرساله واستلامه. هذا هو الحال على الأقل إذا كانت شبكة Wi-Fi محمية بكلمة مرور.

كلمة مرور WiFi هي أيضًا مفتاح التشفير ، بحيث يمكن لأي شخص لديه كلمة المرور رؤية جميع حزم البيانات غير المصفاة. لذلك ، يجب عليك استخدام هذه المواقع فقط تم تمكين HTTPS ودائمًا ما تستخدم خدمة VPN إذا كنت تستخدم نقطة اتصال WiFi عامة!

من المرجح أن تستخدم أجهزة Wi-Fi الخاصة بك WPA2. WPA تعني وصول واي فاي آمن وهو مخطط تشفير قوي جدًا لاتصالات WiFi. ومع ذلك ، اكتشف المتسللون على مر السنين مآثر مختلفة تسمح لهم في بعض الحالات بخرق بروتوكولات تشفير WPA2.

في 2018 تحالف WiFiأعلن ، الذي هو وصي تقنية WiFi ، عن WPA3. يعمل هذا الإصدار الجديد على تحسين الأمان وحل نقاط الضعف في WPA2. بالطبع ، سوف يمر بعض الوقت قبل أن تدعم جميع المعدات الموجودة في البرية معايير الأمان الجديدة.

WiFi Direct شيء

تم تصميم WiFi لاستخدام جهاز مركزي مثل جهاز التوجيه لإدارة الاتصال بين الأجهزة. ومع ذلك ، يمكن أيضًا استخدام Wi-Fi لتوصيل جهازين مباشرة فيما يسمى اتصال “نظير إلى نظير”. هذا مفيد للغاية عندما تريد ، على سبيل المثال ، الإرسال من ملف كبير إلى الهاتف الذكي لشخص ما.

إنه أيضًا نوع Wi-Fi الذي يتم استخدامه غالبًا لنقل الفيديو من هاتفك إلى التلفزيون الذكي الخاص بك. عند استخدام أجهزة مثل كاميرات GoPro أو بعض الطائرات بدون طيار المزودة بكاميرات WiFi ، فأنت تستخدم أيضًا اتصال Wi-Fi مباشرًا. تحظى تقنية Bluetooth بأكبر قدر من الاهتمام في عالم الاتصالات اللاسلكية من نظير إلى نظير ، خاصةً لأنها موفرة للطاقة للغاية ، ولكن Wi-Fi Direct سريع وسهل الاستخدام.

الموجهات والمكررات والشبكات المعشقة

في حين أن اتصالات Wi-Fi المباشرة شائعة هذه الأيام ، فإن شبكة Wi-Fi التي نستخدمها جميعًا في معظم الوقت لها تصميم محور وتحدث. بمعنى آخر ، تتصل جميع أجهزة Wi-Fi بالجهاز المركزي الذي يعمل كوسيط. بالنسبة لمعظم الناس ، سيكون جهاز توجيه WiFi عاديًا.

تحتوي أجهزة التوجيه الحديثة على هوائيات متعددة تفصل بين نطاقات التردد المختلفة ، بالإضافة إلى المعدات التي ترسل وتستقبل بيانات WiFi. تدعم أجهزة التوجيه هذه أيضًا اتصال الإنترنت وأي أجهزة Ethernet سلكية على الشبكة ، مما يسمح بالاتصال بين الشبكات السلكية واللاسلكية.

ومع ذلك ، كما قلنا أعلاه ، فإن نطاق إشارة WiFi محدود للغاية. مما يعني أنه كلما كنت بعيدًا عن جهاز التوجيه ، كلما كانت قوة الإشارة أسوأ. يمكن استخدام مكرر WiFi لتوسيع هذه الإشارة على حافة النطاق.

بينما تعمل أجهزة إعادة الإرسال بشكل جيد بما فيه الكفاية ، ظهر اتجاه جديد نحو أنظمة شبكة WiFi. لا يوجد موجه مركزي هنا. بدلاً من ذلك ، تنتشر العديد من أجهزة التوجيه الأصغر في جميع أنحاء المنزل ، ومتصلة ببعضها البعض وتوفر شبكة Wi-Fi سحابية سلسة. إنها تقنية Wi-Fi الأكثر استخدامًا في الشركات الكبيرة ، ولكنها أصبحت ميسورة التكلفة للاستخدام المنزلي.

أكثر من WiFi

أصبحت شبكة Wi-Fi من حولنا أكثر من أي وقت مضى حيث تتطلب الآن جميع أنواع الأجهزة اتصالاً بالشبكة. ومع ذلك ، فإن WiFi ليست التكنولوجيا المنافسة الوحيدة عندما يتعلق الأمر بنقل البيانات لاسلكيًا. البلوتوث هو الرائد عندما يتعلق الأمر بوصلات منخفضة الطاقة وقصيرة المدى. قد تمنح الإصدارات المستقبلية من Bluetooth WiFi فرصة للحصول على المال عندما يتعلق الأمر بالسرعة والمدى.

ومع ذلك ، قد يكون أكبر منافس لشبكة WiFi هو 5G. تضمن تقنية الجيل الخامس الخلوية سرعات نقل بيانات أقل وتغطية كثيفة للمدينة. قد لا تحل 5G محل شبكة WiFi المنزلية ، ولكن 5G هي بديل لنقاط اتصال WiFi العامة التي أصبحت شائعة بشكل أساسي بسبب التكلفة العالية لبيانات الجوال.

scroll to top