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無處不在的無線技術(shù)Wi-Fi已成為家庭網(wǎng)絡(luò)、公共互聯(lián)網(wǎng)連接、支持物聯(lián)網(wǎng)等不可或缺的一部分。
Wi-Fi一詞是二十多年前創(chuàng)建的，旨在使本地?zé)o線網(wǎng)絡(luò)易于公眾理解。如今，Wi-Fi技術(shù)無處不在，使所有人都可以無線連接家庭和辦公室，并促進了智能設(shè)備的爆炸式增長。
什么是Wi-Fi？
Wi-Fi是使用IEEE 802.11通信標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)建局域網(wǎng)或LAN的多種技術(shù)的總稱。支持Wi-Fi的產(chǎn)品使用無線電波傳輸數(shù)據(jù)，并相互通信。該技術(shù)最初使用2.4 GHz頻率，但后來擴展到5 GHz、60 GHz和6 GHz頻段。
Wi-Fi并不是唯一的無線LAN技術(shù)，但它是迄今為止最流行的技術(shù)。顧名思義，LAN網(wǎng)絡(luò)相對較小，涵蓋家庭、商店、辦公樓或校園。因此，Wi-Fi介于藍牙等個人區(qū)域網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（將設(shè)備連接到附近的外圍設(shè)備）和無線廣域網(wǎng)（例如主要蜂窩運營商部署的覆蓋城市的5G網(wǎng)絡(luò)）之間。
Wi-Fi是如何工作的？
從根本上講，Wi-Fi的工作原理與收音機或無線電視的工作原理相同。Wi-Fi設(shè)備相互發(fā)送無線電波，但這些無線電波不是廣播模擬音頻或視頻，而是對符合互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包進行數(shù)字編碼，就像通過有線以太網(wǎng)連接發(fā)送的數(shù)據(jù)包一樣。
各種設(shè)備對這些信息進行編碼和解碼的具體方式極其復(fù)雜，并且在過去二十年里，隨著波束成形等技術(shù)的發(fā)展，這些技術(shù)已經(jīng)得到了改進，使網(wǎng)絡(luò)能夠以更低的功耗更快、更遠地傳輸數(shù)據(jù)。
Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)的基本組件包括：
●路由器，負責(zé)管理網(wǎng)絡(luò)上設(shè)備之間的流量。
●無線接入點，提供路由器和本地?zé)o線設(shè)備之間的無線電連接。
●將本地網(wǎng)絡(luò)連接到更廣泛的互聯(lián)網(wǎng)的調(diào)制解調(diào)器。雖然Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)的運行并不是絕對必要的，但如果沒有它，網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備只能相互通信，而不能與更廣闊的世界通信。
通常，家庭用戶會將所有這三個組件組合在一個盒子中，該盒子是從互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商(ISP)處獲得的。如果想要覆蓋比一個接入點的信號所能到達的更大的物理空間，可能還需要部署無線擴展器，其可“回響”網(wǎng)絡(luò)信號，以幫助到達家庭或辦公室中更遠的地方。更高級的部署，特別是在專業(yè)環(huán)境中，可能會推出網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)，其中協(xié)調(diào)多個擴展器以提供更好的覆蓋范圍。
重要的是要記住，如果沒有調(diào)制解調(diào)器連接到ISP，僅連接到Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)并不能訪問互聯(lián)網(wǎng)。換言之，僅靠Wi-Fi不足以上網(wǎng)。這些調(diào)制解調(diào)器可以通過多種方式連接到互聯(lián)網(wǎng)；如今最常見的是電纜或光纖。
有些調(diào)制解調(diào)器本身就是無線的，盡管它們使用Wi-Fi以外的技術(shù)來建立互聯(lián)網(wǎng)連接。一些蜂窩提供商會銷售稱為無線熱點的設(shè)備，這些設(shè)備既可用作無線調(diào)制解調(diào)器，也可用作Wi-Fi路由器和接入點，大多數(shù)現(xiàn)代手機也可以實現(xiàn)此目的，盡管蜂窩運營商通常會限制可以使用的數(shù)據(jù)量。
無論如何連接，路由器都在本地網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)上的所有設(shè)備之間發(fā)揮著關(guān)鍵作用。雖然可能擁有許多設(shè)備，但從外界的角度來看，它們都共享一個面向公眾的IP地址。這取決于路由器將任何入站網(wǎng)絡(luò)流量發(fā)送到內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)上的正確設(shè)備。
什么是802.11？它與Wi-Fi有何關(guān)系？
電氣和電子工程師協(xié)會維護著許多行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。802是指定管理LAN如何工作的標(biāo)準(zhǔn)系列的數(shù)字，802.11是專用于無線LAN的子系列。802.11標(biāo)準(zhǔn)詳細描述了設(shè)備應(yīng)如何進行無線通信，任何遵守這些標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備都可以與其他執(zhí)行相同標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備進行通信。
自20世紀90年代末推出第一個版本以來，已經(jīng)出現(xiàn)了許多802.11標(biāo)準(zhǔn)，每個標(biāo)準(zhǔn)各不相同，但通常向后兼容。奇怪的是，802.11b是在802.11a之前開發(fā)的，然后又演變成802.11g、802.11n等字母。
顯然，這種字母湯對消費者來說不太友好。這就是Wi-Fi一詞的由來。
“Wi-Fi”代表什么？
隨著802.11兼容設(shè)備開始進入市場，主要設(shè)備制造商和網(wǎng)絡(luò)企業(yè)，如3Com、Lucent和Nokia，組建了無線以太網(wǎng)兼容性聯(lián)盟(WECA)，以確保其都可以互操作。2000年，該組織決定最好是想出一個統(tǒng)一的品牌來表示兼容性，而不是強迫用戶記住自己在特定設(shè)備上使用的字母來查看其是否可以連接。
多年來，關(guān)于Wi-Fi是否是無線保真度的簡稱一直存在一些爭議。主持評選過程的Wi-Fi聯(lián)盟創(chuàng)始成員Phil Belanger表示，該組織聘請了一家名為Interbrand的企業(yè)來開發(fā)這個名稱。他們最終選擇了Wi-Fi，其目的是喚起高保真立體聲系統(tǒng)，但沒有其他固有意義。
Belanger表示，WECA（很快更名為Wi-Fi聯(lián)盟）的一些比較實際的成員一度堅持使用“無線保真標(biāo)準(zhǔn)”這一口號，但“Wi-Fi”一詞首先出現(xiàn)而“無線保真度”則是一種反向形成。事實上，Wi-Fi并不代表任何東西。
無論如何，2000年4月，該組織宣布了第一套Wi-Fi認證產(chǎn)品，首先是IEEE 802.11b。隨著該技術(shù)的發(fā)展并在數(shù)百萬種不同的設(shè)備上變得越來越普遍，Wi-Fi一詞更多地涉及通用無線LAN技術(shù)，而不是互操作性認證。
據(jù)該聯(lián)盟稱，20多年后的今天，全球有超過150億個Wi-Fi產(chǎn)品在使用。事實上，Wi-Fi品牌與802.11標(biāo)準(zhǔn)的聯(lián)系如此緊密，以至于IEEE已開始在自己的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)版本中使用它。例如，符合802.11ax的技術(shù)稱為Wi-Fi 6。
如何保護Wi-Fi連接的安全
隨著Wi-Fi的日益普及，黑客和其他不良行為者利用的能力也隨之增強。最初，大多數(shù)Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)都是開放的，數(shù)據(jù)通過空中傳輸不安全。這給企業(yè)帶來了一個問題，其擔(dān)心從公共咖啡店連接的員工可能會將數(shù)據(jù)泄露給房間里擁有Wi-Fi接收器的其他人。
Wi-Fi聯(lián)盟通過在Wi-Fi保護訪問旗幟下向標(biāo)準(zhǔn)添加不同的安全協(xié)議來解決這一問題，其中包括最新的WPA3。通過正確配置的WPA和VPN連接，連接到安全接入點的用戶現(xiàn)在通?？梢悦馐茉摷夹g(shù)早期的一些開放網(wǎng)絡(luò)問題的影響。
哪些設(shè)備可以使用Wi-Fi？
Wi-Fi技術(shù)成功的另一個原因是可安裝Wi-Fi的設(shè)備呈指數(shù)級增長，包括家用電器、電視、視頻游戲機和智能手表等。物聯(lián)網(wǎng)(IoT)的發(fā)展可以追溯到Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)的低成本、強大性能和可靠性。
Wi-Fi 7及更高版本：為什么Wi-Fi仍然很重要
Wi-Fi誕生已經(jīng)20多年了，其發(fā)展仍在繼續(xù)。除了支持短距離連接外，如用于虛擬現(xiàn)實等技術(shù)的60 GHz產(chǎn)品，Wi-Fi聯(lián)盟還在研究Wi-Fi 7，預(yù)計將于2024年推出。得益于更大的信道、增加的二次調(diào)幅和多接入點操作，Wi-Fi 7有望真正大幅提高數(shù)據(jù)速度和吞吐量。
其最大理論速度為令人難以置信的46 Gbps，但即使是對實際性能大幅降低的估計（6 Gbps），也比千兆位以太網(wǎng)更快。Wi-Fi已經(jīng)取代了大多數(shù)日常用途的有線網(wǎng)絡(luò)，并且以這樣的速度，其可能完全取代以太網(wǎng)，即使是連接云服務(wù)等高流量用途。數(shù)以千計的產(chǎn)品能夠支持Wi-Fi，一個光明、更快的未來就在不遠的將來，這項技術(shù)將繼續(xù)存在。
