Как это работает: 8 интересных и малоизвестных фактов о Wi-Fi

Wi-Fi ежедневно позволяет нашим телефонам, планшетам и ноутбукам подключаться к Интернету, обмениваться данными и узнавать много нового. Эта беспроводная технология также используется для развития «интернета вещей», к примеру, для автоматизации зданий, подключения «умного» дома или управления энергией. Прочитав это, возможно, вы скажете, что информация совсем не малоизвестная, и вы уже давно об этом знаете. Но мы попробуем вас удивить.

Мы собрали 8 любопытных фактов, о которых и пойдет речь далее.

1. Wi-Fi родом с Гавайев

Его пред­ше­ствен­ник – ALOHAnet был инновационной ком­пью­тер­ной се­те­вой си­сте­мой, раз­ра­бо­тан­ной в Га­вай­ском уни­вер­си­те­те. С ее помощью была осуществлена первая пуб­лич­ная де­мон­стра­ция бес­про­вод­ной пе­ре­да­чи па­кет­ных дан­ных. Это случилось в 1971 году.

Спустя 20 лет кор­по­ра­ции NCR и AT&T изоб­ре­ли тех­но­ло­гию WaveLAN, которую считают на­сто­я­щим пред­ше­ствен­ни­ком Wi-Fi. В 1997-м вышла в свет пер­вая вер­сия бес­про­вод­но­го про­то­ко­ла IEEE 802.11.

2. Сначала – IEEE 802.11, а потом – Wi-Fi

Устрой­ства могут уста­нав­ли­ва­ть связь друг с дру­гом, ис­поль­зуя опре­де­лен­ные стан­дар­ты и про­то­ко­лы. IEEE 802.11 от­но­сит­ся к списку стан­дар­тов, опре­де­ля­ю­щих пе­ре­да­чу ин­фор­ма­ции в бес­про­вод­ных ло­каль­ных сетях. Аббревиатура «IEEE» расшифровывается как Ин­сти­тут ин­же­не­ров элек­тро­тех­ни­ки и элек­тро­ни­ки.

Но, как оказалось, название «IEEE 802.11» было малоподходящим, ведь оно звучит очень скучно и не совсем понятно.

Исходя из этого, в 1999 году бренд-кон­сал­тин­го­вая фирма Interbrand за­ня­лась про­дви­же­ни­ем тех­но­ло­гии Wi-Fi. Она раз­ра­бо­та­ла официальный ло­го­тип Wi-Fi, который был представлен в стиле Инь и Ян. Новый логотип символизировал сов­ме­сти­мость всех про­дук­тов, сер­ти­фи­ци­ро­ван­ных для ра­бо­ты с Wi-Fi.

Как же расшифровывается сам термин Wi-Fi?

3. Wi-Fi не является аббревиатурой от Wireless Fidelity

В Википедии и еще на многих ресурсах в Интернете можно найти информацию о том, что Wi-Fi образован от английского словосочетания Wireless Fidelity, которое можно дословно перевести как «беспроводное качество» или «беспроводная точность». Но на самом деле это не так.

Это за­блуж­де­ние по­яви­лось из-за ран­не­го ре­клам­но­го сло­га­на «Стан­дарт бес­про­вод­но­го ка­че­ства». Но на удивление на­зва­ние Wi-Fi ни­че­го не озна­ча­ет. Кроме того, со­глас­но нор­ма­ти­вам Wi-Fi Alliance (тор­го­вой ас­со­ци­а­ции, сфор­ми­ро­ван­ной в 1999 году для за­щи­ты тор­го­вой марки), пи­сать тер­мин нужно с двумя за­глав­ны­ми бу­ка­ми и де­фи­сом — Wi-Fi. Дру­гие версии на­пи­са­ния (WiFi, Wifi, wifi) аль­янс не одоб­ря­ет.

4. Wi-Fi работает с помощью радиоволн

Те, кто в школе не прогуливали физику, помнят, что ра­дио­вол­ны — это форма элек­тро­маг­нит­но­го из­лу­че­ния. В зависимости от длины волны различают гамма-излучение, рентгеновское, ультрафиолетовое излучение, видимый свет, радиоволны и т.д.

Бес­про­вод­ной адап­тер ком­пью­те­ра или план­ше­та пе­ре­во­дит дан­ные в ра­дио­сиг­нал и транс­ли­ру­ет его при по­мо­щи ан­тен­ны. Дальше ра­дио­вол­ны при­ни­ма­ют­ся бес­про­вод­ным марш­ру­ти­за­то­ром. Он трансформирует их в па­ке­ты и отправляет в Ин­тер­нет по про­вод­но­му со­еди­не­нию. Ин­фор­ма­ция из Сети по­сту­па­ет в об­рат­ном по­ряд­ке.

Wi-Fi также имеет несколь­ко за­мет­ных от­ли­чий от дру­гих бес­про­вод­ных тех­но­ло­гий. О них далее.

5. Технология функционирует на частотах 2,4 Ггц или 5 Ггц

Ча­сто­ты Wi-Fi го­раз­до выше, чем ча­сто­ты мо­биль­ной связи, таким образом, тех­но­ло­гия может пе­ре­да­вать боль­шие объ­е­мы дан­ных.

Можно сказать, что все формы бес­про­вод­ной связи пред­став­ля­ют собой некий ком­про­мисс между по­треб­ле­ни­ем энер­гии, диа­па­зо­ном и про­пуск­ной спо­соб­но­стью. В результате высокая скорость пе­ре­да­чи дан­ных совершила влияние на дру­ги­е па­ра­мет­ры: Wi-Fi рас­хо­ду­ет много энер­гии и об­ла­да­ет огра­ни­чен­ным диа­па­зо­ном.

6. Wi-Fi может передавать данные на расстоянии до 420 км

Так и есть. При по­мо­щи Wi-Fi Швед­ское кос­ми­че­ское агент­ство су­ме­ло пе­ре­дать информацию на кос­ми­че­ский зонд, который находился на вы­со­те более 400 км. Все же само обо­ру­до­ва­ние для пе­ре­да­чи сиг­на­ла имело некие особенности и от­ли­ча­лось от стан­дарт­но­го — ис­поль­зо­ва­лись 6-ватт­ные уси­ли­те­ли. И самое главное – на пути сиг­на­ла не было ни­ка­ких фи­зи­че­ских барьеров.

Обыч­ный марш­ру­ти­за­то­р имеет намного меньшие диа­па­зо­ны, которые опре­де­ля­ют­ся рядом фак­то­ров. На силу сигнала может влиять ан­тен­на, от­ра­же­ние и пре­лом­ле­ние, а также мощ­но­сть пе­ре­дат­чи­ка. Стандартным принято считать диа­па­зон в 30 м, но в неко­то­рых слу­ча­ях (наверное, с ними сталкиваются многие) сиг­нал про­па­да­ет уже в со­сед­ней ком­на­те. В чем же проблема?

Проблемы могут возникать из-за фи­зи­че­ского пре­пят­ствия. Ра­дио­вол­ны про­хо­дят через боль­шин­ство барьеров, но могут по­гло­щать­ся ма­те­ри­а­ла­ми, про­во­дя­щи­ми элек­три­че­ство. Вода также про­во­дит элек­три­че­ство, поэтому, как бы странно это не звучало, даже наши тела могут ме­шать Wi-Fi. Но не переживайте, эти волны не причиняют вред нашему организму.

Дру­гая при­чи­на, по которой Wi-Fi может работать хуже, это ин­тер­фе­рен­ция (явление наложения когерентных волн). Так как Wi-Fi ис­поль­зу­ет ра­дио­вол­ны, они могут на­кла­ды­вать­ся друг на друга и ослаб­лять сиг­нал. К примеру, мик­ро­вол­но­вые печи ра­бо­та­ют на ча­сто­те 2,4 Ггц, по­тен­ци­аль­но мешая сиг­на­лу Wi-Fi (в частности, если он ра­бо­та­ет в диа­па­зоне 2,4 Ггц).

7. Разновидности Wi-Fi

Вы уже зна­е­те о су­ще­ство­ва­нии про­то­ко­ла 802.11, но с 1997 года по­яви­лось сразу несколь­ко его видов, а именно:

• 802.11a;
• 802.11b; 802.11g;
• 802.11n;
• 802.11ac.

Каждый из них имеет собственные преимущества и недостатки с точки зре­ния ско­ро­сти, помех от внеш­них ис­точ­ни­ков и цены. Для каж­до­го стан­дар­та тре­бу­ет­ся свое обо­ру­до­ва­ние, при этом новые вер­сии сов­ме­сти­мы со ста­ры­ми (но не на­о­бо­рот).

8. Wi-Fi не подходит для большинства предметов из мира «интернета вещей»

«Ин­тер­не­т вещей» имеет в своем ассортименте большое количество технологий, и мно­гие из них свя­за­ны с неболь­ши­ми дат­чи­ка­ми или устрой­ства­ми, ко­то­рые долж­ны ра­бо­тать от ба­та­рей­ки в те­че­ние долгого времени. Им не нужно от­прав­лять боль­шие объ­е­мы дан­ных, за­ча­стую до­ста­точ­но несколь­ких байт. При этом во мно­гих слу­ча­ях необ­хо­ди­мо пе­ре­сы­лать их на несколь­ко ки­ло­мет­ров, а не мет­ров.

Как вы уже знаете, в боль­шин­стве слу­ча­ев Wi-Fi действует по обратному принципу: он исполь­зу­ет­ся для пе­ре­да­чи боль­ших объ­е­мов дан­ных на неболь­шие рас­сто­я­ния – за счет вы­со­ко­го по­треб­ле­ния энер­гии. Поэтому в этих целях он не всегда может быть полезным.

В свою очередь Wi-Fi неза­ме­ним, когда используются устрой­ствах, подключенные к ро­зет­ке или ко­то­рые долж­ны от­прав­лять боль­шое ко­ли­че­ство дан­ных (на­при­мер, ви­део­ка­ме­ры, до­маш­няя сиг­на­ли­за­ция). Для боль­шин­ства дру­гих при­ло­же­ний из разряда «ин­тер­не­та вещей» луч­шим вариантом является Bluetooth, энер­го­эф­фек­тив­ные сети даль­не­го ра­ди­у­са дей­ствия (LPWAN) или же мо­биль­ная связь. Ученые также работают над созданием новых стан­дар­тов Wi-Fi специально для использования в сфере «ин­тер­не­та вещей»: HaLow (802.11ah) и HEW (802.11ax).