wifi_logoWi-Fi  – potoczne określenie zestawu standardów stworzonych do budowy bezprzewodowych sieci komputerowych. Szczególnym zastosowaniem Wi-Fi jest budowanie sieci lokalnych (LAN) opartych na komunikacji radiowej, czyli WLAN. Zasięg od kilku metrów do kilku kilometrów i przepustowości sięgającej 300 Mb/s, transmisja na dwóch kanałach jednocześn2693b7f26deb2c7e7dc53a0b119433dcd6c2ie. Produkty zgodne z Wi-Fi mają na sobie odpowiednie logo, które świadczy o zdolności do współpracy z innymi produktami tego typu. Logo Wi-Fi jest znakiem handlowym należącym do stowarzyszenia Wi-Fi Alliance. Standard Wi-Fi opiera się na IEEE 802.11.

Wi-Fi jest znakiem towarowym Wi-Fi Alliance dla certyfikowanych produktów opartych na standardach IEEE 802.11. Ten certyfikat gwarantuje interoperacyjność pomiędzy różnymi urządzeniami bezprzewodowymi.

Nazwa Wi-Fi jest rozwijana jako skrót od „Wireless Fidelity”, podobnie jak norma jakości dźwięku Hi-Fi to „High fidelity”. Pomimo że takie rozwinięcie skrótu jest używane oficjalnie przez Wi-Fi Alliance

Wi-Fi bazuje na takich protokołach warstwy fizycznej, jak:

  • DSSS (ang. Direct Sequence Spread Spectrum),
  • FHSS (ang. Frequency Hopping Spread Spectrum),
  • OFDM (ang. Orthogonal Frequency-Division Multiplexing).

Sieć Wi-Fi działa w paśmie częstotliwości od 2400 do 2485 MHz (2,4 GHz) lub 4915 do 5825 MHz (5 GHz).8431_1

Wi-Fi jest obecnie wykorzystywane do budowania rozległych sieci internetowych (WAN). Dostawcy usług internetowych (ang. ISP, Internet Service Provider) umożliwiają użytkownikom wyposażonym w przenośne urządzenia zgodne z Wi-Fi na bezprzewodowy dostęp do sieci. Jest to możliwe dzięki rozmieszczeniu w ruchliwych częściach miast obszarów nazywanych hotspotami. W wielu dużych miastach na świecie znajdują się miejsca z dostępem do Internetu wykorzystujący ten sposób.

Standardy w sieciach bezprzewodowych

Router Wi-Fi o standardzie 802.11b/g

Główne standardy w sieciach bezprzewodowych:

  • 802.11a – do 54 Mb/s częstotliwość 5 GHz;
  • 802.11b – 11 Mb/s częstotliwość 2,4 GHz posiada zasięg ok. 30 m w pomieszczeniu i 120 m w otwartej przestrzeni; w praktyce można osiągnąć transfery rzędu 5,5 Mb/s. Materiały takie jak woda, metal, czy beton obniżają znacznie jakość sygnału; standard 802.11b podzielony jest na 14 kanałów o szerokości 22 MHz które częściowo się pokrywają, Polska wykorzystuje tylko pasma od 2400 do 2483,5 MHz – kanał od 1 do 13;
  • 802.11g – 54 Mb/s częstotliwość 2,4 GHz, standard Wi-Fi, który powstał w czerwcu 2003 roku, w praktyce osiągalne są transfery do 20-22Mbit/s przy transmisji w jedną stronę, wykorzystanie starszych urządzeń w tym standardzie powoduje zmniejszenie prędkości do 11 Mb/s, jest bardziej podatna na zakłócanie i wymaga silniejszego i stabilniejszego sygnału niż 802.11b;
  • 802.11n – 300 Mb/s częstotliwość 5 GHz oraz 150Mb/s w częstotliwości 2,4 GHz, obecnie najpopularniejszy, który został wprowadzony na rynek w 2007 roku jako „draft”, choć urządzenia „pre-N” pojawiały się już od 2002 roku. W dniu 4.09.2009 „draft-N” został ratyfikowany jako standard, w praktyce osiągalne są transfery rzędu 150Mbit/s w jedną stronę, jednak wymaga on bardzo silnego i stabilnego sygnału do działania.
  • 802.11ac – do 1 Gb/s, zaprezentowany w 2012 roku.

oraz:

  • 802.11c
  • 802.11d
  • 802.11e
  • 802.11f
  • 802.11h (w Europie odpowiednikiem jest 802.11a na częstotliwości 5 GHz)
  • 802.11i (w tym systemie wprowadzono nowe zabezpieczenia za pomocą szyfrowania)
  • 802.11j (powstał ze standardu 802.11a na potrzeby Japonii)
  • 802.11r (dość szybki roaming)

Niedrogi dostęp do Internetu poprzez sieć bezprzewodową lokalnego dostawcy został rozpowszechniony szczególnie na terenach pozamiejskich, gdzie nie ma możliwości korzystania z globalnej sieci w inny sposób. Opinie o takim sposobie dostępu – potocznie nazywanym „radiówką” są jednak podzielone. Lokalni dostawcy, licząc na szybki zysk, wykupują łącze z Internetem oraz instalują kilka stacji bazowych rozmieszczonych zazwyczaj w pobliskich wsiach. Zdecydowana większość punktów dostępowych oferuje dostęp do Internetu przez nieszyfrowane łącze 802.11b (11 Mb/s). Dostępne są darmowe narzędzia (Wireshark (dawniej Ethereal), ettercap) umożliwiające podsłuchanie każdej wiadomości przesyłanej w takiej sieci. Część ISP próbuje zwalczyć ten problem umożliwiając wykupienie szyfrowanego kanału VPN, ale zwykle wiąże się to ze znaczącym kosztem. Sygnał pomiędzy stacjami bazowymi dosyłany jest poprzez mosty bezprzewodowe (pracujące najczęściej na częstotliwości 5 GHz).

Przyczynami niewłaściwego działania bezprzewodowego dostępu do Internetu świadczonego przez Wireless Internet Service Providera mogą być:

  • nieudolne kształtowanie ruchu przez dostawcę;
  • korzystanie z łącz o małych przepustowościach, nie nadających się do wykorzystania jako łącza operatorskie (popularny DSL);
  • niewłaściwy dobór sprzętu radiowego (urządzeń aktywnych, okablowania, anten);
  • niestabilne połączenia pomiędzy kolejnymi stacjami bazowymi;
  • brak włączonej izolacji pomiędzy klientami na punkcie dostępowym;
  • zbyt duża liczba klientów korzystających jednocześnie z danego punktu dostępowego (maksymalna zalecana liczba – 25 dla sprzętu klasy średniej).

Jakość bezprzewodowego dostępu do Internetu świadczonego poprzez lokalnych dostawców jest więc bardzo zróżnicowana.

BR-6208AC_datasheet_SSID

Zalety

  • Możliwość budowy sieci z dostępem do Internetu w domu lub biurze, pozbawionej kabli.
  • Korzystanie z bezprzewodowego Internetu poprzez lokalnych dostawców.
  • Korzystanie z darmowego dostępu do Internetu poprzez tzw. HotSpoty (dostępne w większych miastach).
  • Swoboda i mobilność – bezprzewodowe podłączanie do sieci mobilnych urządzeń (notebooki, palmtopy).
  • Łatwo dostępne i coraz tańsze urządzenia Wi-Fi na rynku.
  • Duża odporność na wyładowania atmosferyczne w porównaniu z siecią LAN.
  • Tanie, szybkie i proste w instalacji.
  • Możliwość łączenia się z Internetem z każdego miejsca nawet w ruchu.
  • Czasami bardzo potrzebne w budynkach zabytkowych gdzie nie można stosować okablowania.
  • Relatywnie szybkie w porównaniu do standardowych wymagań.
  • Są częściej używane i poprawiają efektywność pracy.
  • Stają się standardem w wielu domach.

Wady

  • Wykorzystywane w Wi-Fi standardy 802.11b, 802.11g oraz 802.11n wykorzystują pasmo ISM 2,4 GHz. W tym samym zakresie częstotliwości pracują także nadajniki i odbiorniki standardu Bluetooth, kuchenki mikrofalowe, telefony bezprzewodowe, radary meteorologiczne, radiowa telewizja przemysłowa oraz wiele innych. Efektem działania niektórych z tych urządzeń może być zagłuszanie sygnałów sieci Wi-Fi i ograniczenie zasięgu punktu dostępowego (ang. access point)
  • Sieci Wi-Fi mają stosunkowo mały zasięg. Zwykle hotspot oparty na 802.11b lub 802.11g jest dostępny w odległości do 90 metrów w pomieszczeniach lub 150 metrów na zewnątrz.
  • Jeżeli urządzenie wykorzystujące Wi-Fi nie zostanie poprawnie skonfigurowane, może stać się łatwym celem ataku. Wykorzystywany w sieciach radiowych standard kryptografii WEP jest łatwy do złamania. Zabezpieczanie danych przy pomocy protokołu WPA (ang. WiFi Protected Access) od 2010 roku nie jest uważane za bezpieczne. Aktualnie zalecane jest stosowanie protokołu WPA2 w wersji Enterprise, który jest obecnie najsilniejszym z protokołów służących do zabezpieczania sieci Wi-Fi.
  • Połączenia na dalekie odległości mogą niekiedy okazać się niestabilne, gdy odbierany sygnał z punktu dostępowego jest zbyt słaby.
  • Prędkość transmisji danych w przypadku wykorzystania standardu Wi-Fi nie dorównuje rozwiązaniom kablowym, jednak jest wystarczająca do korzystania z Internetu.
  • Mniej bezpieczne od sieci kablowych, przez co konieczne jest stosowanie dodatkowych zabezpieczeń, które dodatkowo zmniejszają prędkość przesyłu.
  • Czasami (szczególnie w miastach) przesył może być wzajemnie zakłócany przez dużą liczbę urządzeń działających na tych samych kanałach.
  • Wymagają rezerwacji odpowiedniego pasma.
  • Prędkość transmisji zależy od odległości między urządzeniami komunikującymi się.
  • Bardzo podatne na zakłócenia.