WiFi là công nghệ mạng không dây cho phép bạn kết nối các thiết bị hỗ trợ WiFi với mạng cục bộ. Sử dụng WiFi , bạn có thể truyền dữ liệu giữa các thiết bị mạng cục bộ hoặc kết nối với internet, nếu có kết nối. Chắc hẳn hầu hết mọi người đều biết điều này, vì tất cả chúng ta đều sử dụng WiFi hàng ngày, nhưng WiFi thực sự hoạt động như thế nào?

WiFi là đài^{(WiFi Is Radio)}

Sự thật cơ bản nhất về WiFi là nó sử dụng sóng vô tuyến để truyền thông tin. Sóng vô tuyến là cái mà chúng ta gọi là một dải tần số cụ thể của bức xạ điện từ. Ánh sáng^(Light) là một phần của quang phổ mà mắt chúng ta nhạy cảm, nhưng được tạo ra từ “thứ” giống như sóng vô tuyến.

WiFi sử dụng hai tần số khác nhau để truyền: 2.4Ghz và 5Ghz. Đó là 2.400.000.000 và 5.000.000.000 chu kỳ mỗi giây tương ứng. Đây là mức khá cao so với đài FM chỉ có tần số khoảng 100Mhz.

Tần số chính xác của sóng vô tuyến thay đổi rất nhiều về các đặc tính của nó. Với tần số cao hơn, bạn có thể đóng gói nhiều thông tin hơn vào tín hiệu của mình. Tuy nhiên, một số tần số không có phạm vi rất dài. 

Các tần số khác nhau cũng xuyên qua vật chất theo cách khác nhau. Một số tần số có thể bị dội ra khỏi bầu khí quyển, vì vậy máy phát và máy thu của bạn không cần đường ngắm để hoạt động. Các tần số khác chỉ bắn thẳng ra ngoài không gian. Điều đó hữu ích nếu bạn muốn liên lạc với vệ tinh, không quá nhiều nếu máy thu ở trên Trái đất.

Sóng ở tần số hoạt động của WiFi có thể lên tới hàng trăm dặm nếu bạn đặt đủ công suất vào công suất truyền, không có gì cản trở và sử dụng đúng ăng-ten. Tuy nhiên, WiFi^(WiFi) tiêu chuẩn dành cho hộ gia đình thường có phạm vi không bị cản trở trong khoảng 30-50 mét (khoảng 100/150 feet). WiFi 2.4Ghz có phạm vi dài hơn, WiFi 5Ghz có tốc độ cao hơn.

WiFi là kỹ thuật số^{(WiFi Is Digital)}

WiFi là radio, nhưng đó là radio kỹ thuật số^{(digital )} . Điều đó có nghĩa là sóng vô tuyến được điều chế để mang mã kỹ thuật số. WiFi được đóng gói hoàn toàn với thông tin kỹ thuật số.

Công nghệ WiFi^(WiFi) mới nhất và tốt nhất có giới hạn tốc độ lý thuyết là 4,8 Gbps , sử dụng bốn luồng dữ liệu 1,2 Gbps cùng một lúc. Đó là 600 megabyte mỗi giây! Tất nhiên, tốc độ lý thuyết được xác định trong phòng thí nghiệm trong điều kiện tối ưu, nhưng ngay cả trong thế giới thực, WiFi hiện đại cũng rất nhanh.

WiFi có tiêu chuẩn & giao thức^{(WiFi Has Standards & Protocols)}

WiFi đã xuất hiện từ lâu. Lần lặp lại thương mại đầu tiên của công nghệ này đã được phát hành vào năm 1997. Viện Kỹ sư Điện và Điện tử^{(The Institute of Electrical and Electronics Engineers)} ( IEEE ) đã hệ thống hóa tiêu chuẩn WiFi , được gọi chính thức là IEEE 802.11 . Thế hệ WiFi đầu tiên được gọi là 802.11a, nhưng theo thời gian, các phiên bản WiFi tốt hơn đã được phát triển:

• 802.11a
• 802.11b
• 802.11g
• 802.11n
• 802.11ac
• 802.11ax

WiFi không hoàn toàn tương thích ngược. Bạn sẽ không tìm thấy nhiều thiết bị hiện đại vẫn có thể giao tiếp với các thiết bị 802.11a. Nhiều thiết bị WiFi ngoài kia là “bgn” và sẽ hoạt động với ba tiêu chuẩn đó, tất cả đều sử dụng băng tần 2.4Ghz. 802.11ac sử dụng băng tần 5Ghz, nhưng hầu hết các bộ định tuyến này là "băng tần kép" và cũng cung cấp 2.4Ghz để nói chuyện với các thiết bị cũ hơn sử dụng các tiêu chuẩn cũ hơn.

Trên thực tế, khả năng tương thích ngược với WiFi là rất khó khăn, vì một số thiết bị bị khóa ở một số tốc độ nhất định trong mỗi tiêu chuẩn tương ứng. Các bộ định tuyến mới hơn có thể không để mọi thứ diễn ra chậm chạp như vậy!

Ngẫu nhiên, toàn bộ quy ước đặt tên "802.11" đã bị loại bỏ. 802.11ax mới nhất hiện được gọi là WiFi 6 , với 802.11 là WiFi 5 , v.v.

WiFi được mã hóa^{(WiFi Is Encrypted)}

Bất kỳ ai cũng có thể chặn sóng vô tuyến WiFi , nhưng nhờ mã hóa kỹ thuật số^{(digital encryption)} , họ không thể chỉ nghe trộm những gì đang được gửi và nhận. Ít nhất, đây là trường hợp nếu mạng WiFi của bạn được bảo vệ bằng mật khẩu. 

Mật khẩu WiFi^(WiFi) của bạn cũng là khóa mã hóa, vì vậy bất kỳ ai có mật khẩu đều có thể xem tất cả các gói dữ liệu chưa được lọc. Đây là lý do tại sao bạn chỉ nên sử dụng các trang web được bật HTTPS và luôn sử dụng dịch vụ VPN nếu bạn đang sử dụng điểm phát sóng WiFi công cộng !

Các thiết bị WiFi của bạn rất có thể đang sử dụng ^(WiFi)WPA2 . WPA là viết tắt của WiFi Protected Access và là một chương trình mã hóa rất mạnh cho các kết nối WiFi . Tuy nhiên, trong những năm qua, tin tặc đã phát hiện ra nhiều cách khai thác khác nhau, trong một số trường hợp, cho phép chúng phá vỡ các giao thức mã hóa WPA2 . 

Vào năm 2018 , Liên minh WiFi^{( WiFi Alliance)} , đơn vị giám sát công nghệ WiFi , đã công bố WPA3 . Phiên bản mới này cải thiện bảo mật và bịt các lỗ hổng bảo mật được tìm thấy trong WPA2 . Tất nhiên, sẽ phải mất một thời gian trước khi tất cả phần cứng ngoài tự nhiên sẽ hỗ trợ tiêu chuẩn bảo mật mới.

WiFi Direct là một vấn đề^{(WiFi Direct Is a Thing)}

WiFi được thiết kế để sử dụng một thiết bị trung tâm như bộ định tuyến để quản lý giao tiếp giữa các thiết bị. Tuy nhiên, WiFi cũng có thể được sử dụng để kết nối trực tiếp hai thiết bị trong một kết nối được gọi là kết nối "ngang hàng". Điều này rất tiện dụng khi bạn muốn gửi một tệp lớn đến điện thoại thông minh của ai đó từ điện thoại thông minh của bạn. 

Đây cũng là loại WiFi thường được sử dụng để truyền video từ điện thoại sang TV thông minh. Khi bạn sử dụng các thiết bị như máy ảnh GoPro hoặc một số máy bay không người lái có Wi-Fi , bạn cũng đang sử dụng kết nối Wi-Fi trực tiếp . Bluetooth nhận được hầu hết sự chú ý trong thế giới kết nối không dây ngang hàng, đặc biệt là vì nó rất tiết kiệm năng lượng, nhưng WiFi trực tiếp rất nhanh và sử dụng đơn giản.

Bộ định tuyến, Bộ lặp & Mạng lưới^{(Routers, Repeaters & Mesh Networks)}

Mặc dù ngày nay, các kết nối WiFi trực tiếp đã trở nên phổ biến, nhưng phần lớn thời gian sử dụng WiFi chúng ta đều sử dụng thiết kế dạng hub-and-chấu. Nói cách khác, tất cả các thiết bị WiFi của bạn đều kết nối với một thiết bị trung tâm, thiết bị này hoạt động như một thiết bị trung gian. Đối với hầu hết mọi người, đây sẽ là bộ định tuyến WiFi phổ biến .

Các bộ định tuyến hiện đại tự hào có nhiều ăng-ten, phân tách các dải tần khác nhau cũng như phần cứng gửi và nhận dữ liệu WiFi . Các bộ định tuyến này cũng xử lý kết nối internet của bạn và bất kỳ thiết bị Ethernet có dây nào trên mạng của bạn, cho phép mạng có dây và không dây giao tiếp với nhau.

Tuy nhiên, như chúng tôi đã nói ở trên, phạm vi tín hiệu WiFi khá hạn chế. ^(WiFi)Có nghĩa là bạn càng ở xa bộ định tuyến, cường độ tín hiệu càng kém. Một bộ lặp WiFi^{(WiFi repeater)} có thể được sử dụng để mở rộng tín hiệu đó ở rìa của phạm vi phủ sóng.

Trong khi các bộ lặp hoạt động đủ tốt, có một xu hướng mới đối với hệ thống WiFi "^{(” WiFi)} lưới " . Ở đây, không có bộ định tuyến trung tâm. Thay vào đó, một số bộ định tuyến nhỏ hơn được trải rộng khắp ngôi nhà của bạn, được kết nối với nhau và cung cấp một đám mây WiFi liền mạch . Đây là công nghệ WiFi được sử dụng phổ biến nhất trong các doanh nghiệp lớn, nhưng nó trở nên hợp lý để sử dụng trong gia đình.

Ngoài WiFi^{(Beyond WiFi)}

WiFi ở xung quanh chúng ta hơn bao giờ hết, vì tất cả các loại thiết bị hiện nay đều có nhu cầu kết nối mạng. Tuy nhiên, WiFi không phải là công nghệ cạnh tranh duy nhất khi nói đến truyền dữ liệu không dây. Bluetooth chiếm ưu thế khi nói đến các kết nối công suất thấp, phạm vi ngắn. Các phiên bản tương lai của Bluetooth thậm chí có thể mang lại lợi nhuận cho WiFi khi nói đến tốc độ và phạm vi.

Tuy nhiên, đối thủ cạnh tranh lớn nhất với WiFi rất có thể là 5G. Công nghệ di động thế hệ thứ năm cung cấp tốc độ dữ liệu rẻ hơn và phủ sóng đô thị dày đặc. 5G có thể không thay thế WiFi trong nhà, nhưng 5G cung cấp một giải pháp thay thế cho các điểm phát WiFi công cộng , vốn đã trở nên phổ biến chủ yếu do chi phí dữ liệu di động cao.

HDG Explains: How Does WiFi Work?

WiFi is a wireless networking technology that lets you connect your WiFi-enabled devices to a local network. Using WiFi you can transfer data between local network devices or connect to the internet, if a connection is available. Most people probably know this, since we all use WiFi every day, but how does WiFi actually work?

WiFi Is Radio

The most fundamental fact about WiFi is that it uses radio waves to transmit information. Radio waves are what we call a specific frequency range of electromagnetic radiation. Light is the portion of the spectrum our eyes are sensitive to, but is made of the same “stuff” as radio waves.

WiFi uses two different frequencies for transmission: 2.4Ghz and 5Ghz. That’s 2,400,000,000 and 5,000,000,000 cycles per second respectively. This is pretty high compared to FM radio which has a frequency of only about 100Mhz.

The exact frequency of a radio wave changes a lot about its characteristics. With a higher frequency, you can pack more information into your signal. However, some frequencies don’t have very long ranges. 

Different frequencies also penetrate matter differently. Some frequencies can be bounced off the atmosphere, so your transmitter and receiver don’t need line-of-sight to work. Other frequencies just shoot straight out into space. That’s useful if you want to communicate with a satellite, not so much if the receiver is on Earth.

Waves at the WiFi operating frequencies can reach hundreds of miles if you put enough wattage into the transmission power, have nothing in the way and use the right antenna. However, standard household WiFi usually has an unobstructed range of between 30-50 meters (approx 100/150 feet). 2.4Ghz WiFi has the longer range, 5Ghz WiFi has higher speeds.

WiFi Is Digital

WiFi is radio, but it’s digital radio. That means the radio waves are modulated to carry digital code. WiFi is absolutely packed with digital information.

The latest and greatest WiFi technology has a theoretical speed limit of 4.8 Gbps, using four 1.2Gbps data streams at once. That’s 600 megabytes per second! Of course, theoretical speeds are determined in a lab under optimal conditions, but even in the real world modern WiFi is very fast.

WiFi Has Standards & Protocols

WiFi has been around for a long time.The first commercial iteration of the technology was released all the way back in 1997. The Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) codified the WiFi standard, which is officially known as IEEE 802.11. The first generation of WiFi is known as 802.11a, but as time went by newer, better versions of WiFi were developed:

• 802.11a
• 802.11b
• 802.11g
• 802.11n
• 802.11ac
• 802.11ax

WiFi is not fully backwards compatible. You won’t find many modern devices that can still communicate with 802.11a devices. Many WiFi devices out there are “bgn” and will work with those three standards, which all use the 2.4Ghz frequency band. 802.11ac uses the 5Ghz band, but most of these routers are “dual band” and also offer 2.4Ghz to talk to older devices using older standards.

In practice backwards compatibility with WiFi is spotty, since some devices are locked to certain speeds within each respective standard. Newer routers may not let things go that slowly!

Incidentally, the whole “802.11” naming convention has been dropped. The latest 802.11ax is now known as WiFi 6, with 802.11 being WiFi 5 and so on.

WiFi Is Encrypted

Anyone can intercept WiFi radio waves, but thanks to digital encryption they can’t simply eavesdrop on what’s being sent and received. At least, this is the case if your WiFi network is password protected. 

Your WiFi password is also the encryption key, so anyone with the password can see all the data packets unfiltered. This is why you should only use websites that are HTTPS enabled and always use a VPN service if you’re using a public WiFi hotspot!

Your WiFi devices are most likely using WPA2. WPA is short for WiFi Protected Access and is a very strong encryption scheme for WiFi connections. However, over the years hackers have discovered various exploits that, in some cases, allow them to break the WPA2 encryption protocols. 

In 2018 the WiFi Alliance, which is the custodian of WiFi technology, announced WPA3. This new version improves security and plugs the security holes found in WPA2. Of course, it will be some time before all hardware out in the wild will support the new security standard.

WiFi Direct Is a Thing

WiFi was designed to use a central device such as a router to manage communication between devices. However, WiFi can also be used to directly connect two devices in what’s known as a “peer-to-peer” connection. This is very handy when, for example, you want to send a large file to someone’s smartphone from yours. 

This is also the type of WiFi that’s often used to cast video from a phone to a smart TV. When you use devices such as GoPro cameras or certain WiFi cameras drones, you’re also using a direct WiFi connection. Bluetooth gets most of the attention in the peer-to-peer wireless connection world, especially since it’s so energy efficient, but WiFi direct is fast and just as simple to use.

Routers, Repeaters & Mesh Networks

While direct WiFi connections are commonplace these days, the WiFi we all use most of the time make use of a hub-and-spoke design. In other words, all of your WiFi devices connect to a central device, which acts as the go-between. For most people, this is going to be the common WiFi router.

Modern routers boast multiple antennas, separating different frequency bands as well as the hardware that sends and receives WiFi data. These routers also handle your internet connection and any wired Ethernet devices on your network, allowing the wired and wireless networks to communicate with each other.

However, as we said above, WiFi signal ranges are pretty limited. Which means that the further you are from the router, the worse the signal strength is. A WiFi repeater can be used to extend that signal at the edge of the coverage range.

While repeaters work well enough, there’s a new trend towards “mesh” WiFi systems. Here, there’s no central router. Instead several smaller routers are spread across your home, connected to each other and providing a seamless cloud of WiFi. This is the WiFi technology most commonly used in large businesses, but it’s become affordable for home use.

Beyond WiFi

WiFi is around us more than ever, as all sorts of devices now have a need for a network connection. However, WiFi is not the only competing technology when it comes to wireless data transmission. Bluetooth rules the roost when it comes to low-power, short range connections. Future versions of Bluetooth may even give WiFi a run for its money when it comes to speed and range.

However, the biggest competitor to WiFi might very well be 5G. Fifth-generation cellular technology offers cheaper data rates and dense urban coverage. 5G may not replace WiFi in the home, but 5G offers an alternative to public WiFi hotspots, which have become popular mainly due to the high costs of mobile data.

Related posts

• HDG Giải thích: In 3D hoạt động như thế nào?

• HDG Giải thích: CAPTCHA là gì và nó hoạt động như thế nào?

• HDG Giải thích: GPS hoạt động như thế nào?

• HDG giải thích: Thực tế tăng cường hoạt động như thế nào?

• HDG Giải thích: SFTP & FTP là gì?

• Cách khắc phục sự cố máy in WiFi (không dây)

• HDG Giải thích: Cơ sở dữ liệu Blockchain là gì?

• HDG Giải thích: UNIX là gì?

• HDG Giải thích: SQL, T-SQL, MSSQL, PL / SQL và MySQL là gì?

• Các chương trình và phim hay nhất trên Apple TV Plus ngay bây giờ

• HDG Giải thích: RFID là gì và nó có thể được sử dụng để làm gì?

• 12 mẹo và thủ thuật dành cho Chromebook

• 99 chương trình miễn phí Windows tốt nhất mà bạn có thể chưa biết

• HDG giải thích: Chế độ máy bay trên điện thoại thông minh hoặc máy tính bảng của bạn là gì?

• Cách loại bỏ Virus lối tắt trong USB bằng CMD

• HDG Giải thích: Google Chromecast hoạt động như thế nào?

• HDG Giải thích: JavaScript là gì và nó được sử dụng để làm gì khi trực tuyến?

• Hướng dẫn cuối cùng để sạc pin

• Tại sao hầu hết các điện thoại mới đều bỏ giắc cắm tai nghe

• HDG Giải thích: Keylogger là gì & Làm cách nào để xóa nó khỏi máy tính?