WiFi je bezdrôtová sieťová technológia, ktorá vám umožňuje pripojiť vaše zariadenia s podporou WiFi k lokálnej sieti. Pomocou WiFi môžete prenášať dáta medzi zariadeniami v miestnej sieti alebo sa pripojiť na internet, ak je k dispozícii pripojenie. Väčšina ľudí to asi vie, keďže WiFi^(WiFi) používame každý deň, ale ako vlastne WiFi funguje?^(WiFi)

WiFi je rádio^{(WiFi Is Radio)}

Najzásadnejším faktom o WiFi je, že na prenos informácií využíva rádiové vlny. Rádiové vlny sú to, čo nazývame špecifickým frekvenčným rozsahom elektromagnetického žiarenia. Svetlo^(Light) je časť spektra, na ktoré sú naše oči citlivé, ale je vyrobené z rovnakého „materiálu“ ako rádiové vlny.

WiFi používa na prenos dve rôzne frekvencie: 2,4 GHz a 5 GHz. To je 2 400 000 000 a 5 000 000 000 cyklov za sekundu. To je dosť vysoké v porovnaní s FM rádiom, ktoré má frekvenciu len asi 100 MHz.

Presná frekvencia rádiových vĺn veľa mení o jej charakteristikách. S vyššou frekvenciou môžete do signálu vložiť viac informácií. Niektoré frekvencie však nemajú veľmi dlhé rozsahy. 

Rôzne frekvencie tiež prenikajú hmotou inak. Niektoré frekvencie sa môžu odraziť od atmosféry, takže váš vysielač a prijímač nepotrebujú na svoju činnosť priamu viditeľnosť. Ostatné frekvencie jednoducho vystrelia priamo do vesmíru. To je užitočné, ak chcete komunikovať so satelitom, nie až tak, ak je prijímač na Zemi.

Vlny na prevádzkových frekvenciách WiFi môžu dosahovať stovky kilometrov, ak do vysielacieho výkonu vložíte dostatočný výkon, nič vám neprekáža a použijete správnu anténu. Bežné WiFi^(WiFi) pre domácnosť má však zvyčajne neobmedzený dosah 30-50 metrov (približne 100/150 stôp). 2,4 GHz WiFi má dlhší dosah, 5 GHz WiFi má vyššiu rýchlosť.

WiFi je digitálne^{(WiFi Is Digital)}

WiFi je rádio, ale je to digitálne^{(digital )} rádio. To znamená, že rádiové vlny sú modulované tak, aby prenášali digitálny kód. WiFi je úplne nabité digitálnymi informáciami.

Najnovšia a najlepšia technológia WiFi má teoretický rýchlostný limit 4,8 Gbps , pričom využíva štyri dátové toky s rýchlosťou 1,2 Gbps naraz. To je 600 megabajtov za sekundu! Samozrejme, teoretické rýchlosti sa určujú v laboratóriu za optimálnych podmienok, ale aj v reálnom svete je moderné WiFi veľmi rýchle.

WiFi má štandardy a protokoly^{(WiFi Has Standards & Protocols)}

WiFi existuje už dlho. Prvá komerčná iterácia technológie bola vydaná už v roku 1997. Inštitút elektrických a elektronických inžinierov^{(The Institute of Electrical and Electronics Engineers)} ( IEEE ) kodifikoval štandard WiFi , ktorý je oficiálne známy ako IEEE 802.11 . Prvá generácia WiFi je známa ako 802.11a, ale postupom času boli vyvinuté novšie, lepšie verzie WiFi :

• 802.11a
• 802.11b
• 802,11 g
• 802.11n
• 802.11ac
• 802.11ax

WiFi nie je plne spätne kompatibilné. Nenájdete veľa moderných zariadení, ktoré stále dokážu komunikovať so zariadeniami 802.11a. Mnohé zariadenia WiFi sú „bgn“ a budú pracovať s týmito tromi štandardmi, z ktorých všetky používajú frekvenčné pásmo 2,4 GHz. 802.11ac používa pásmo 5 GHz, ale väčšina týchto smerovačov je „dvojpásmových“ a ponúka aj 2,4 GHz na komunikáciu so staršími zariadeniami používajúcimi staršie štandardy.

V praxi je spätná kompatibilita s WiFi problematická, pretože niektoré zariadenia sú v rámci každého príslušného štandardu uzamknuté na určité rýchlosti. Novšie smerovače nemusia nechať veci ísť tak pomaly!

Mimochodom, celá konvencia pomenovania „802.11“ bola vypustená. Najnovšie 802.11ax je teraz známe ako WiFi 6 , pričom 802.11 je WiFi 5 a tak ďalej.

WiFi je šifrované^{(WiFi Is Encrypted)}

Každý môže zachytiť rádiové vlny WiFi , ale vďaka digitálnemu šifrovaniu^{(digital encryption)} nemôže jednoducho odpočúvať, čo sa odosiela a prijíma. Prinajmenšom to platí v prípade, ak je vaša sieť WiFi chránená heslom. 

Vaše heslo WiFi je zároveň šifrovacím kľúčom, takže ktokoľvek s heslom môže vidieť všetky dátové pakety nefiltrované. To je dôvod, prečo by ste mali používať iba webové stránky s povoleným protokolom HTTPS a vždy používať službu VPN , ak používate verejný hotspot WiFi !

Vaše zariadenia WiFi s najväčšou pravdepodobnosťou používajú WPA2 . WPA je skratka pre WiFi Protected Access a je to veľmi silná schéma šifrovania pre WiFi pripojenia. V priebehu rokov však hackeri objavili rôzne exploity, ktoré im v niektorých prípadoch umožňujú prelomiť šifrovacie protokoly  WPA2 .

V roku 2018 WiFi Alliance , ktorá je správcom technológie WiFi , oznámila WPA3 . Táto nová verzia zlepšuje bezpečnosť a zapĺňa bezpečnostné diery nájdené vo WPA2 . Samozrejme, nejaký čas potrvá, kým všetok hardvér vo voľnej prírode bude podporovať nový bezpečnostný štandard.

WiFi Direct je vec^{(WiFi Direct Is a Thing)}

WiFi bolo navrhnuté tak, aby využívalo centrálne zariadenie, ako je router, na riadenie komunikácie medzi zariadeniami. WiFi však možno použiť aj na priame prepojenie dvoch zariadení v takzvanom „peer-to-peer“ pripojení. To je veľmi praktické, keď napríklad chcete niekomu z vášho smartfónu poslať veľký súbor. 

Toto je tiež typ WiFi , ktorý sa často používa na prenášanie videa z telefónu do inteligentného televízora. Keď používate zariadenia, ako sú kamery GoPro alebo niektoré drony s kamerami WiFi , používate aj priame pripojenie WiFi . Bluetooth priťahuje väčšinu pozornosti vo svete bezdrôtového pripojenia typu peer-to-peer, najmä preto, že je energeticky úsporné, ale priame pripojenie Wi^(WiFi) -Fi je rýchle a rovnako jednoduché na používanie.

Smerovače, opakovače a siete typu Mesh^{(Routers, Repeaters & Mesh Networks)}

Zatiaľ čo priame WiFi pripojenia sú v dnešnej dobe samozrejmosťou, WiFi , ktoré všetci väčšinou používame, využíva dizajn typu hub-and-spoke. Inými slovami, všetky vaše zariadenia WiFi sa pripájajú k centrálnemu zariadeniu, ktoré funguje ako prostredník. Pre väčšinu ľudí to bude bežný WiFi router.

Moderné smerovače sa môžu pochváliť viacerými anténami, ktoré oddeľujú rôzne frekvenčné pásma, ako aj hardvérom, ktorý odosiela a prijíma dáta WiFi . Tieto smerovače tiež zvládajú vaše internetové pripojenie a akékoľvek káblové ethernetové^(Ethernet) zariadenia vo vašej sieti, čo umožňuje vzájomnú komunikáciu káblových a bezdrôtových sietí.

Ako sme však uviedli vyššie, rozsahy signálu WiFi sú dosť obmedzené. Čo znamená, že čím ďalej ste od smerovača, tým horšia je sila signálu. Na rozšírenie tohto signálu na hranici pokrytia je možné použiť WiFi opakovač .^{(WiFi repeater)}

Zatiaľ čo opakovače fungujú dostatočne dobre, je tu nový trend smerom k „mesh “ WiFi systémom. Nie je tu žiadny centrálny smerovač. Namiesto toho je vo vašej domácnosti rozmiestnených niekoľko menších smerovačov, ktoré sú navzájom prepojené a poskytujú bezproblémový cloud WiFi . Toto je technológia WiFi , ktorá sa najčastejšie používa vo veľkých podnikoch, ale stala sa cenovo dostupnou pre domáce použitie.

Okrem WiFi^{(Beyond WiFi)}

WiFi je okolo nás viac ako kedykoľvek predtým, pretože všetky druhy zariadení teraz potrebujú sieťové pripojenie. WiFi však nie je jedinou konkurenčnou technológiou, pokiaľ ide o bezdrôtový prenos dát. Bluetooth vládne základom, pokiaľ ide o nízkoenergetické pripojenia s krátkym dosahom. Budúce verzie Bluetooth môžu dokonca poskytnúť WiFi za svoje peniaze, pokiaľ ide o rýchlosť a dosah.

Najväčším konkurentom WiFi však môže byť 5G. Bunková technológia piatej generácie ponúka nižšie prenosové rýchlosti a husté mestské pokrytie. 5G síce nenahradí WiFi v domácnosti, no 5G ponúka alternatívu k verejným WiFi hotspotom, ktoré sa stali obľúbenými najmä kvôli vysokým nákladom na mobilné dáta.

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 vysvetľuje: Ako funguje 3D tlač?

• HDG vysvetľuje: Čo je to CAPTCHA a ako to funguje?

• HDG vysvetľuje: Ako funguje GPS?

• HDG vysvetľuje: Ako funguje rozšírená realita?

• HDG vysvetľuje: Čo je SFTP a FTP?

• Ako riešiť problémy s WiFi (bezdrôtovými) tlačiarňami

• 12 tipov a trikov pre Chromebooky

• HDG vysvetľuje: Čo je API?

• HDG vysvetľuje: Čo je to BIOS?

• HDG vysvetľuje: Čo je Markdown a aké sú základy, ktoré by som mal vedieť?

• HDG vysvetľuje: Čo je RFID a na čo sa dá použiť?

• Ako zistiť, čo je pravda alebo nepravda na internete

• Volebný hacking 101: Je bezpečné voliť elektronicky?

• Najlepší čas na kúpu počítača za skvelé ponuky

• HDG vysvetľuje: Čo je JavaScript a na čo sa používa online?

• Ako funguje bezdrôtové nabíjanie?

• HDG vysvetľuje: Čo je GPU?

• Definované hackovanie čiernych, bielych a šedých klobúkov

• HDG vysvetľuje: Čo je Ethernet a je lepší ako Wifi?

• HDG vysvetľuje: Čo je SQL, T-SQL, MSSQL, PL/SQL a MySQL?