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📜  什么是Wi-Fi（无线保真）？

📅  最后修改于: 2021-08-24 05:01:05             🧑  作者: Mango

我们都知道Wi-Fi ，在我们支持所有Wi-Fi的移动笔记本电脑中。 Wi-Fi是一种无线联网技术，通过它我们可以使用无线介质访问网络或与其他计算机或移动设备连接。在Wi-Fi中，数据是通过环形范围内的无线电频率进行传输的。

Wi-Fi(无线保真度)是一个通用术语，是指无线网络的通信标准，该无线网络可以用作局域网，而无需使用电缆和任何类型的布线。它被称为WLAN 。通信标准是IEEE 802.11 。 Wi-Fi使用物理数据链路层工作。如今，在所有便携式计算机，笔记本电脑，移动电话，数码相机，智能电视等移动计算设备中都支持Wi-Fi。在特定范围内从接入点或基站到客户端连接或任何客户端到客户端连接建立的Wi-Fi连接，范围取决于通过Wi-Fi提供射频的路由器。这些频率目前在2.4 GHz和5 GHz两种带宽上运行。所有现代笔记本电脑和手机都可以使用这两种带宽，这取决于设备内部的Wi-Fi适配器来捕获Wi-Fi信号。 2.4 GHz是所有设备支持的默认带宽。 2.4 GHz可以覆盖较大范围的区域以传播Wi-Fi信号，但频率较低，因此，简单来说，互联网速度较慢，而5 GHz带宽用于较低范围的区域，但频率较高，因此速度很高。
假设，如果互联网连接的带宽为60 MB / s，那么对于2.4 GHz带宽，它可以提供大约30至45 MB / s的带宽连接；对于5 GHz带宽，它可以提供大约50至57 MB / s的带宽。 。

历史：

Wi-Fi的概念非常古老，但是其实现却不是那么古老。最初， ALOHA系统是一种无线网络系统，该系统于1971年用于通过网络连接夏威夷岛。用于此目的的协议是ALOHA协议，而网络用于数据包传输。后来将其转换为IEEE 802.11协议。
然后在1985年，联邦通信委员会(FCC)发布了一种新的通用网络，该网络可在900 Mhz，2.4 GHz和5.8 GHz带宽上工作。这就是所谓的ISM频段。另外，IBM引入了用于连接多台计算机的令牌环LAN网络，它可以4 Mb / s的速度传输数据。然后在1988年，发明了一种基于令牌环LAN网络的无线收银系统，该网络被称为waveLAN ，它在900MHz或2.4 GHz频段上运行，并提供1至2 Mbps的速度。然后在1989年被转换为IEEE 802.11LAN / MAN标准。?1990年，维克·海斯( Vic Hayes )成立了无线局域网的IEEE 802.11工作组，他被誉为“ WiFi之父” 。
然后在1994年，Alex Hills Hills博士介绍了一项有关无线网络的研究项目，该项目为7座建筑物提供了无线网络覆盖。
然后在1996年，联邦科学与工业研究组织(CSIRO)引入了基于相同协议802.11的无线网络，后来又将其称为IEEE 802.11a标准。

然后，在1997年经历了所有这些之后，正式发布了802.11的第一个版本的Wi-Fi，它最多可以支持2 Mb / s的链接速度。然后在1999年，在2.4 GHz频带上将链路速度提高到11 Mb / s，该版本称为802.11b
然后一个月后，IEEE 802.11a标准被正式批准，该标准在5 GHz频带上提供高达54 Mb / s的链路速度，但信号范围比2.4 GHz频带弱。
然后在2003年一个新版本(称为802.11g)中速度提高了。该速度在2.4 GHz范围内可提供高达54至108 Mb / s的速度。
在这之后，又引入了两个版本802.11i和802.11e 。在802.11i中，增加了安全性机制；在802.11e中，涉及了无线局域网上的语音和多媒体流。
然后在2009年，开发了支持2.4 GHz和5 GHz射频的802.11n。这些双频路由器同时使用，最高速度可达600 Mbps。
然后在2014年，推出了一个新版本，该版本在5 GHz频带中的潜在速度为1733 Mb / s。此版本称为802.11ac 。到目前为止，这是Wi-Fi的最新版本。

Wi-Fi的应用：

Wi-Fi有许多应用程序，可用于所有使用计算机或任何数字媒体的领域，也可用于娱乐Wi-Fi。下面提到了一些应用程序–

    我们日常生活中的Wi-Fi：
  • 访问Internet：使用Wi-Fi，我们可以在任何具有Wi-Fi功能的设备中无线访问Internet。
  • 我们可以使用Wi-Fi在任何设备上以无线方式流式传输或投射音频或视频，以实现娱乐。
  • 我们可以使用Wi-Fi在两台或更多台计算机或手机之间共享文件，数据等，并且数据传输速率也非常高。另外，我们可以使用Wi-Fi打印机打印任何文档，这在当今非常有用。
  • 我们也可以将Wi-Fi用作HOTSPOTS ，它将无线互联网接入指向特定范围的区域。使用Hotspot，主网络连接的所有者可以提供对具有Wi-Fi功能的设备的临时网络访问，以便用户可以在不了解主网络连接的情况下使用网络。 Wi-Fi适配器主要使用所有者网络连接传播无线电信号以提供热点。
  • 使用Wi-Fi或WLAN，我们可以构建从一个点到另一个点(称为点对点网络)的简单无线连接。这对于连接难以通过电线到达的两个位置(例如公司业务的两个建筑物)很有用。
  • 一个更重要的应用是VoWi-Fi ，这被称为Wi-Fi语音。几年前，电信公司推出了VoLTE(长期演进语音)。如今，将它们引入了VoWi-Fi，通过它我们可以使用我们的家庭Wi-Fi网络呼叫任何人，唯一的一件事是移动设备需要与Wi-Fi连接。然后使用Wi-Fi网络而不是使用移动SIM网络传输语音，因此通话质量非常好。许多手机已经获得VoWi-Fi的支持。
  • 办公室中的Wi-Fi：在办公室中，所有计算机都使用Wi-Fi互连。对于Wi-Fi，没有布线复杂性。另外，网络速度也不错。对于Wi-Fi，可以一次以excel表格，ppt等形式向所有成员展示一个项目。对于Wi-Fi，不会因为电缆断裂而导致网络丢失。
  • 通过使用W-Fi，整个城市还可以通过在特定区域部署路由器以访问Internet来提供网络连接。由于其灵活性，学校，学院或大学已经在使用Wi-Fi提供网络。
  • Wi-Fi也用作定位系统，通过它我们可以检测Wi-Fi热点的位置以识别设备位置。

类型的Wi-Fi：

Wi-Fi有几种类型或标准，前面已经讨论过，此处仅定义了标准名称，

Standards Year of Release Description
Wi-Fi-1 (802.11b) 1999 This version has link speed from 2Mb/s to 11 Mb/s over 2.4 Ghz frequency band
Wi-Fi-2 (802.11a) 1999 After a month of release previous version, 802.11a was released and it provide upto 54 Mb/s link speed over 5 Ghz band
Wi-Fi-3 (802.11g) 2003 In this version the speed was increased up to 54 to 108 Mb/s over 2.4 Ghz
802.11i 2004 This is same as 802.11g but only the security mechanism was increased in this version
802.11e 2004 This is also same as 802.11g, only Voice over Wireless LAN and multimedia streaming are involved
Wi-Fi-4 (802.11n) 2009 This version supports both 2.4 Ghz and 5 Ghz radio frequency and it offers up to 72 to 600 Mb/s speed
Wi-Fi-5 (802.11ac) 2014 It supports speed of 1733 Mb/s in 5 Ghz band

新版本将在2020年由华为开发，名称为802.11ax ，最大可支持3.5 Gb / s。它会知道Wi-Fi 6 。

Wi-Fi如何运作?

首先，Wi-Fi是一种用于联网的无线技术，因此它使用电磁波传输网络。我们知道在Wi-Fi中，电磁波根据频率有很多划分，例如X射线，伽马射线，无线电波，微波等。为了传输Wi-Fi信号，有3种介质，

  • 基站网络或以太网(802.3)连接：这是从其向路由器提供网络连接的主要主机网络。
  • 接入点或路由器：它是有线网络和无线网络之间的桥梁。它接受有线以太网连接，并将有线连接转换为无线连接，并将连接扩展为无线电波。
  • 访问设备：这是我们的手机，计算机等，我们可以在其中使用Wi-Fi和上网。

    存取wifi的装置

    所有电子设备都以二进制形式读取数据，也包括路由器或我们的设备，此处路由器提供无线电波，这些波被我们的设备接收并以二进制形式读取波。我们都知道一个波的样子，二进制的波的高位选择为1，波的低位选择为0。如下所示：
    二进制波

Wi-Fi还有更多术语：

  • SSID(服务集标识符) ：这是一个32个字符的名称，用于标识Wi-Fi网络并将一个Wi-Fi与另一个Wi-Fi区分。所有设备都在尝试连接特定的SSID。简单来说，SSID是无线网络的名称。
  • WPA-PSK(Wi-Fi保护访问-预共享密钥)：这是Wi-Fi联盟授权机构开发的程序，用于使用预共享密钥(PSK)身份验证来保护无线网络。 WPA有3种类型，例如WPA。 WPA2，WPA3。这是对Wi-Fi信号进行加密以防止有害用户使用的一种方法。
  • Wi-Fi使用Ad-Hoc网络进行传输。它是没有任何接口的点对点网络。

如何将信号传送到我们的设备：

wifi信号如何到达我们的设备

Wi-Fi的优势

  • Tt是一种灵活的网络连接，没有布线的复杂性。可以从Wi-Fi范围内的任何位置进行访问。
  • 它不需要个人用户的监管批准。
  • 它很畅销，可以使用Wi-Fi扩展器进行扩展。
  • 可以轻松快速地设置它。只需配置SSID和密码。
  • Wi-Fi网络中的安全性很高，它使用WPA加密来加密无线电信号。
  • 它的成本也较低。
  • 它还可以提供热点。
  • 它也支持漫游。

Wi-Fi的缺点

  • 在任何有电池的设备(例如手机，笔记本电脑等)中使用Wi-Fi时，功耗很高。
  • 很多时候，即使它具有加密功能，也可能会发生一些安全问题。例如许多时间已知的设备对路由器变得不知道，Wi-Fi也会被黑客入侵。
  • 速度低于直接电缆连接。
  • 它具有像手机一样低的辐射，因此可能对人体造成伤害。
  • Wi-Fi信号可能会受到雷雨等气候条件的影响。
  • 可能会发生未经授权访问Wi-Fi的情况，因为它没有防火墙。
  • 要使用Wi-Fi，我们需要一个路由器，该路由器需要一个电源，因此在断电时，我们无法访问Internet。