什么是Wi-Fi?为什么它如此重要?

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Wi-Fi一词是二十多年前创建的,旨在使本地无线网络易于公众理解。如今,Wi-Fi技术无处不在,使所有人都可以无线连接家庭和办公室,并促进了智能设备的爆炸式增长。

无处不在的无线技术Wi-Fi已成为家庭网络、公共互联网连接、支持物联网等不可或缺的一部分。

Wi-Fi一词是二十多年前创建的,旨在使本地无线网络易于公众理解。如今,Wi-Fi技术无处不在,使所有人都可以无线连接家庭和办公室,并促进了智能设备的爆炸式增长。

什么是Wi-Fi?

Wi-Fi是使用IEEE 802.11通信标准创建局域网或LAN的多种技术的总称。支持Wi-Fi的产品使用无线电波传输数据,并相互通信。该技术最初使用2.4 GHz频率,但后来扩展到5 GHz、60 GHz和6 GHz频段。

Wi-Fi并不是唯一的无线LAN技术,但它是迄今为止最流行的技术。顾名思义,LAN网络相对较小,涵盖家庭、商店、办公楼或校园。因此,Wi-Fi介于蓝牙等个人区域网络技术(将设备连接到附近的外围设备)和无线广域网(例如主要蜂窝运营商部署的覆盖城市的5G网络)之间。

Wi-Fi是如何工作的?

从根本上讲,Wi-Fi的工作原理与收音机或无线电视的工作原理相同。Wi-Fi设备相互发送无线电波,但这些无线电波不是广播模拟音频或视频,而是对符合互联网协议的网络数据包进行数字编码,就像通过有线以太网连接发送的数据包一样。

各种设备对这些信息进行编码和解码的具体方式极其复杂,并且在过去二十年里,随着波束成形等技术的发展,这些技术已经得到了改进,使网络能够以更低的功耗更快、更远地传输数据。

Wi-Fi网络的基本组件包括:

路由器,负责管理网络上设备之间的流量。

无线接入点,提供路由器和本地无线设备之间的无线电连接。

将本地网络连接到更广泛的互联网的调制解调器。虽然Wi-Fi网络的运行并不是绝对必要的,但如果没有它,网络上的设备只能相互通信,而不能与更广阔的世界通信。

通常,家庭用户会将所有这三个组件组合在一个盒子中,该盒子是从互联网服务提供商(ISP)处获得的。如果想要覆盖比一个接入点的信号所能到达的更大的物理空间,可能还需要部署无线扩展器,其可“回响”网络信号,以帮助到达家庭或办公室中更远的地方。更高级的部署,特别是在专业环境中,可能会推出网状网络,其中协调多个扩展器以提供更好的覆盖范围。

重要的是要记住,如果没有调制解调器连接到ISP,仅连接到Wi-Fi网络并不能访问互联网。换言之,仅靠Wi-Fi不足以上网。这些调制解调器可以通过多种方式连接到互联网;如今最常见的是电缆或光纤。

有些调制解调器本身就是无线的,尽管它们使用Wi-Fi以外的技术来建立互联网连接。一些蜂窝提供商会销售称为无线热点的设备,这些设备既可用作无线调制解调器,也可用作Wi-Fi路由器和接入点,大多数现代手机也可以实现此目的,尽管蜂窝运营商通常会限制可以使用的数据量。

无论如何连接,路由器都在本地网络和互联网上的所有设备之间发挥着关键作用。虽然可能拥有许多设备,但从外界的角度来看,它们都共享一个面向公众的IP地址。这取决于路由器将任何入站网络流量发送到内部网络上的正确设备。

什么是802.11?它与Wi-Fi有何关系?

电气和电子工程师协会维护着许多行业标准。802是指定管理LAN如何工作的标准系列的数字,802.11是专用于无线LAN的子系列。802.11标准详细描述了设备应如何进行无线通信,任何遵守这些标准的设备都可以与其他执行相同标准的设备进行通信。

自20世纪90年代末推出第一个版本以来,已经出现了许多802.11标准,每个标准各不相同,但通常向后兼容。奇怪的是,802.11b是在802.11a之前开发的,然后又演变成802.11g、802.11n等字母。

显然,这种字母汤对消费者来说不太友好。这就是Wi-Fi一词的由来。

“Wi-Fi”代表什么?

随着802.11兼容设备开始进入市场,主要设备制造商和网络企业,如3Com、Lucent和Nokia,组建了无线以太网兼容性联盟(WECA),以确保其都可以互操作。2000年,该组织决定最好是想出一个统一的品牌来表示兼容性,而不是强迫用户记住自己在特定设备上使用的字母来查看其是否可以连接。

多年来,关于Wi-Fi是否是无线保真度的简称一直存在一些争议。主持评选过程的Wi-Fi联盟创始成员Phil Belanger表示,该组织聘请了一家名为Interbrand的企业来开发这个名称。他们最终选择了Wi-Fi,其目的是唤起高保真立体声系统,但没有其他固有意义。

Belanger表示,WECA(很快更名为Wi-Fi联盟)的一些比较实际的成员一度坚持使用“无线保真标准”这一口号,但“Wi-Fi”一词首先出现而“无线保真度”则是一种反向形成。事实上,Wi-Fi并不代表任何东西。

无论如何,2000年4月,该组织宣布了第一套Wi-Fi认证产品,首先是IEEE 802.11b。随着该技术的发展并在数百万种不同的设备上变得越来越普遍,Wi-Fi一词更多地涉及通用无线LAN技术,而不是互操作性认证。

据该联盟称,20多年后的今天,全球有超过150亿个Wi-Fi产品在使用。事实上,Wi-Fi品牌与802.11标准的联系如此紧密,以至于IEEE已开始在自己的基础标准版本中使用它。例如,符合802.11ax的技术称为Wi-Fi 6。

如何保护Wi-Fi连接的安全

随着Wi-Fi的日益普及,黑客和其他不良行为者利用的能力也随之增强。最初,大多数Wi-Fi网络都是开放的,数据通过空中传输不安全。这给企业带来了一个问题,其担心从公共咖啡店连接的员工可能会将数据泄露给房间里拥有Wi-Fi接收器的其他人。

Wi-Fi联盟通过在Wi-Fi保护访问旗帜下向标准添加不同的安全协议来解决这一问题,其中包括最新的WPA3。通过正确配置的WPA和VPN连接,连接到安全接入点的用户现在通常可以免受该技术早期的一些开放网络问题的影响。

哪些设备可以使用Wi-Fi?

Wi-Fi技术成功的另一个原因是可安装Wi-Fi的设备呈指数级增长,包括家用电器、电视、视频游戏机和智能手表等。物联网(IoT)的发展可以追溯到Wi-Fi网络的低成本、强大性能和可靠性。

Wi-Fi 7及更高版本:为什么Wi-Fi仍然很重要

Wi-Fi诞生已经20多年了,其发展仍在继续。除了支持短距离连接外,如用于虚拟现实等技术的60 GHz产品,Wi-Fi联盟还在研究Wi-Fi 7,预计将于2024年推出。得益于更大的信道、增加的二次调幅和多接入点操作,Wi-Fi 7有望真正大幅提高数据速度和吞吐量。

其最大理论速度为令人难以置信的46 Gbps,但即使是对实际性能大幅降低的估计(6 Gbps),也比千兆位以太网更快。Wi-Fi已经取代了大多数日常用途的有线网络,并且以这样的速度,其可能完全取代以太网,即使是连接云服务等高流量用途。数以千计的产品能够支持Wi-Fi,一个光明、更快的未来就在不远的将来,这项技术将继续存在。

责任编辑:姜华 来源: 千家网
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