Как выглядит вай фай: что это такое, зачем нужны, как выбрать

что это такое, зачем нужны, как выбрать

Как бы это банально не звучало, Wi-Fi роутер в современном мире – одно из самых важных бытовых устройств, особенно, если речь идет не о подключении одной рабочей станции, а об организации доступа в интернет для серии устройств. Кроме того, все большая часть пользователей отдает предпочтение беспроводному подключению за счет его простоты и удобства. И если с мобильными устройствами или Смарт-ТВ все просто – там соответствующий модуль встроен по умолчанию, то для подключения ПК потребуется отдельный Wi-Fi-адаптер.

Wi-Fi-адаптер – что это?

Устройство представляет собой относительно компактную плату в пластиковом корпусе, подключающуюся к устройству, не имеющему встроенного беспроводного модуля и обеспечивающую возможность его подключения к беспроводной сети, развернутой с помощью роутера.

Для конечного пользователя наиболее важными компонентами адаптера можно считать:

• модуль беспроводной связи,
• антенну,
• разъем для подключения.

Более подробно мы остановимся на них позже, обратившись к особенностям выбора.

Что делает WiFi адаптер?

Как уже было сказано выше, адаптер необходим для подключения устройства к существующей Wi-Fi сети, созданной с помощью роутера, точки доступа или смартфона при отсутствии проводного интернет-подключения. Таким образом, адаптер позволяет:

• обнаружить доступные беспроводные сети,
• обеспечить подключение к ним по зашифрованному каналу,
• организовать передачу данных по локальной сети (доступ к другим устройствам, локальному файловому хранилищу),
• обеспечить высокоскоростной доступ в интернет без необходимости покупки патч-кордов (коммутационных шнуров) или изготовления их из витой пары, их прокладки и подключения.

Фактически WiFi-адаптер является полноценной дополнительной сетевой картой, которая полностью берет на себя управление сетевым подключением. Соответственно, его можно использовать не только при жесткой необходимости обеспечить именно беспроводное подключение, но и как вариант временной или постоянной замены вышедшего из строя встроенного сетевого адаптера.

Как выбрать?

Что такое WiFi-адаптер, зачем нужен, и что он делает, мы определились, значит, пора обратиться к самой важной для любого потребителя информации – вопросам выбора и основным параметрам.

Чтобы определить, какой WiFi-адаптер выбрать для дома, квартиры или небольшого офиса, нужно обратить внимание на следующие аспекты.

Модуль беспроводной связи

А точнее, стандарт подключения, который он поддерживает. Большая часть современных адаптеров являются двухдиапазонными, то есть, позволяют подключаться к сети, вещающей на частотах 2.4 и 5 ГГц. Об их поддержке можно узнать из технических характеристик и маркировки поддерживаемого стандарта Wi-Fi – 802.11n и 802.11ac соответственно. При этом:

• стандарт «ac» позволяет подключаться к обеим сетям,
• «n» – работает исключительно на частоте 2.4 ГГц.

Мы рекомендуем приобретать Wi-Fi адаптеры с поддержкой стандарта 802.11ac, так как он обеспечивает большую скорость передачи данных и пока менее распространен, поэтому домашние и офисные сети, работающие на частоте 5ГГц, менее зашумлены «соседними» устройствами. Но при этом стоит помнить, что роутер должен также иметь поддержку соответствующего стандарта.

Антенна

Wi-Fi-адаптер обязательно имеет антенну, но в большинстве случаев она выглядит как извилистая дорожка на плате. Тем не менее, для большинства случаев (для работы в пределах 1-3 комнатной квартиры, небольшого офиса, магазина) ее более чем достаточно.

Если предполагается, что компьютер или другое устройство будет находиться на значительном удалении от роутера, и между ними будет находиться несколько толстых, капитальных стен, имеет смысл выбирать адаптер с внешней антенной. Выглядит она точно так же, как и у роутера, и работает для усиления сигнала и улучшения качества связи.

Разъем

По этому параметру Wi-Fi-адаптеры делятся на 3 вида:

• USB – самые универсальные модели. Внешне напоминают обычную «флешку» и могут использоваться с любым устройством, имеющим соответствующий разъем и поддержку со стороны операционной системы: от ПК и ноутбуков до планшетов, телевизоров и приставок для цифрового ТВ. Важно: конкретные модели устройств могут не поддерживать работу адаптера даже при наличии USB-разъема. Информацию о поддержке можно найти у производителя или в отзывах владельцев.
• PCI-Express (PCI-E) – встречаются значительно реже и предназначены исключительно для компьютеров. Подключаются в соответствующий разъем на материнской плате. Основное преимущество в наличии антенны и в том, что они не занимают USB-порт.
• M.2 – самые современные варианты. В первую очередь, предназначены для ноутбуков, могут также использоваться в компактных ПК при наличии соответствующего разъема на материнской плате. По функционалу аналогичны PCI-E-адаптерам. Могут иметь разъемы для вывода антенн на пигтейлах – тонких многожильных проводах.

Скорость

И последнее, на что стоит обратить внимание, решая, какой WiFi-адаптер выбрать для дальнейшей покупки – максимальная скорость беспроводного соединения. В идеале она должна быть аналогичной таковому параметру у роутера или превышать его, чтобы адаптер мог использоваться и после его замены на более производительную модель.

Как на самом деле работает Wi-Fi — Журнал «Код»

Пора. Иначе зачем? Каждый уважающий — должен. Давайте.

Принцип работы

Wi-Fi — это технология беспроводной связи, которую используют компьютеры, телефоны, планшеты и многие другие потребительские устройства. Это не единственная технология беспроводной связи — есть много других, для разных целей. Но вайфай — самый попсовый, и вы с ним за жизнь точно встречались.

Работает так:

1. Где-то стоит Wi-Fi-точка — по-нашему, хотспот или излучатель. В него встроены одна или несколько антенн.
2. На антенны подаётся специальный ток. Ток излучается в виде электромагнитных волн. Получается излучение, похожее на излучение микроволновки или радиостанции.
3. Излучение разлетается во все стороны, проходит сквозь воздух, бетон и металл, частично путается в местных атомах, частично глушится, но всё-таки долетает до наших компьютеров и смартфонов.
4. На компьютерах тоже стоят Wi-Fi-устройства. Они ловят излучение своими антеннами, вычленяют из него сигнал и отправляют ответ так же, по радио.
5. Все местные Wi-Fi-устройства одновременно ловят все беспроводные сигналы и вычленяют из них только те, которые касаются конкретно этого устройства.

Это похоже на разговор в шумном ресторане: ваши уши слышат одновременно все разговоры за соседними столиками, но ваш мозг вычленяет только голос вашего собеседника.

На дворе почти 2020 год, и сейчас почти все точки доступа также являются роутерами — то есть устройствами, которые пуляют ваши запросы туда-сюда по адресам. Если к такому роутеру подключить кабель с интернетом, роутер увидит это в своей таблице адресов и сможет объявить всем подключённым ребятам: «У меня есть интернет! Если что-то оттуда нужно — скажите, я дам». И тогда все устройства, подключённые к этому роутеру, смогут выйти в интернет, получая данные по воздуху.

Объясни мне: как устроен интернет

Подключение

Wi-Fi-роутер несколько раз в секунду отправляет в эфир сообщение вроде такого: «Ребята, я вот роутер, раздаю данные на такой-то частоте, название сети — вот такое. Велком».

Если вам не нужен вайфай или вы уже подключены, ваши Wi-fi-устройства игнорируют эти позывные. Но когда вам нужно подключиться к вайфаю, вы открываете в телефоне список доступных сетей — тогда устройство начинает слушать эфир на предмет таких позывных. Вы выбираете нужную сеть, и дальше всё зависит от её типа.

Вайфай — это не особо безопасно

Весь вайфай — это сплошная каша из электромагнитных волн. Когда компьютер настраивается на волны нужной частоты, вам может казаться, что роутер как будто отправляет ему сигнал. На самом деле роутер отправляет сигнал «в космос». И вот уже ваше устройство вычленяет из общей каши конкретно те сигналы, которые предназначены именно ему.

При большом желании можно посидеть с антенной и послушать весь «сырой» трафик, который передаётся в эфир в этой местности — так же, как можно подслушать полицейскую рацию.

Понимая это, инженеры вайфая придумали разные способы защиты сетей.

Защиты нет: открытая сеть

К ней может подключиться кто угодно, пароль не нужен. Примеры таких сетей — бесплатный Wi-Fi в кафе, на вокзалах, в гостиницах и аэропортах. Весь трафик виден всем, его легко перехватить и расшифровать — защита нулевая. С тем же успехом можно встать посреди кафе и громко, выразительно так проговорить: «Зайду, пожалуй, на Порнхаб».

Если вы подключитесь к открытой сети в кафе и зайдёте в свою почту по логину и паролю без шифрования, то злоумышленник может перехватить ваш трафик и получить доступ к вашей почте.

Если сделать такую сеть дома, то интернетом бесплатно будут пользоваться все, включая соседей и ребят на лавочке во дворе, если до них будут долетать ваши радиоволны.

Наконец, сам злоумышленник может раскатать посреди кафе открытый вайфай, собрать на него соединения ничего не подозревающих посетителей и спокойно читать их трафик как открытую книгу. Достаточно назвать вайфай как-то типа Free Cafe Wifi.

Как защититься: возьмите за правило не подключаться к сетям без пароля. Если оказались в тяжёлой жизненной ситуации и ничего кроме открытых сетей рядом не вещает, используйте VPN: это дополнительное шифрование вашего трафика.

Пароль есть, защиты нет: WEP

Теоретически это уже защищённая сеть, но на практике протокол шифрования настолько слабый, что взломать его можно за несколько минут. Считайте, что он ничем не отличается от открытой сети, только тут требуют пароль при входе.

WEP — самая вредная защита для Wi-Fi. Она даёт иллюзию безопасности, хотя на деле её нет.

Что делать: проверьте, на какую систему защиты настроен ваш роутер. То, что у него стоит пароль, ещё не значит, что вы защищены. Используйте VPN.

Какая-никакая защита: WPA2

Тут всё получше: на входе вам тоже придётся ввести пароль, и если он совпадёт с тем, что записан в точке доступа — вас пустят. Защита более стойкая, но в определённых случаях это сделать тоже возможно. Для обычного бытового использования такой системы защиты уже хватит.

Что делать: радоваться, что у вас хорошая защита. Продолжать использовать VPN для шифрования трафика.

Как ещё можно защититься

Можно настроить беспроводную сеть так, чтобы она не транслировала свои позывные в эфир. Тогда узнать о существовании вашей сети можно будет, только если у вас особенное оборудование и вы точно знаете, что искать. То есть спецслужбы вас вычислят, а хитрый сосед уже нет.

Это создаст и некоторые трудности: чтобы подключиться к такой сети, вам придётся знать и её пароль, и её название, и тип защиты. Если к вам придут гости, уже мало будет сказать пароль — им придётся лезть в настройки и подключаться по полной программе. Или пусть с телефонов сидят.

Скорость работы и расстояние

Общее правило такое: скорость соединения — это скорость самого медленного устройства. Если у вас шустрый роутер, но медленный модуль в телефоне, то и беспроводной интернет в телефоне тоже будет медленным. При этом если в той же сети есть компьютер с быстрым Wi-Fi-модулем, то телефон на скорость соединения никак не повлияет. Но если у вас старый Wi-Fi-роутер, то он может тормозить всю сеть.

Если говорить про расстояние, то чаще всего работает так: чем быстрее, тем меньше зона покрытия.

Сейчас стандартная скорость домашнего роутера — 300 мегабит в секунду. Этого достаточно, чтобы на всех устройствах был быстрый интернет и чтобы он был доступен в любой точке квартиры. Если квартира большая или сеть нужна в частном доме, ставят дополнительные роутеры или повторители сигнала. Они расширяют зону сети и распределяют нагрузку между собой.

Большое влияние на скорость может оказывать планировка квартиры или материал стен. Если радиоволны в принципе плохо проходят стены со стальной арматурой, вайфаю тоже будет тяжело. Впрочем, всё зависит от конкретной арматуры и конкретной частоты вайфая.

Правда ли, что от вайфая может быть онкология или отставание в умственном развитии ребёнка?

Сейчас наука считает, что конкретно от вайфая ничего не будет: роутеры далеко, в бытовых условиях волны маломощные. Но если положить точку доступа промышленного класса под подушку и так спать по 12 часов в день, то будет.

Если решите, что вайфай вам всё-таки вреден, не забывайте, что помимо вайфая у вас в квартире полно радиоустройств, а одна микроволновка жарит так, как не снилось десяткам вайфайных точек доступа. Также все ваши соседи жарят вайфаем во все стороны.

С другой стороны, если подключать свои компьютеры к интернету через провод, скорость, скорее всего, будет выше. Менее удобно, но зато быстро. Есть над чем подумать.

Что до умственного развития, то тут гораздо большую роль играет не радиосигнал, а качество сайтов, которые ребёнок посещает. От «Кода» отставания не будет. За других не ручаемся.

Вот как выглядел бы Wi-Fi, если бы мы могли его увидеть

Изображения Николая Ламма

Wi-Fi. Он повсюду вокруг нас, незаметно и незаметно обеспечивая нам доступ к мировой информации. Но немногие из нас имеют представление о том, что на самом деле wi-fi  – это , не говоря уже о том, как бы он выглядел, если бы мы могли его увидеть.

Художник Николай Ламм, блогер MyDeals.com, решил пролить свет на эту тему. Он создал визуализацию, которая представляет размер, форму и цвет сигналов Wi-Fi, если бы они были видны человеческому глазу.

Реклама

«Я чувствую, что, показав, как выглядел бы Wi-Fi, если бы мы могли его увидеть, мы оценили бы технологию, которую используем каждый день», — сказал мне Ламм в электронном письме. «Многие из нас используют технологии, не осознавая сложность того, как заставить их работать».

Чтобы оценить, как это будет выглядеть, Ламм работал с М. Браунингом Фогелем, доктором философии, астробиологом и бывшим сотрудником NASA Ames. Фогель объяснил суть беспроводной технологии, которая представлена ​​в подписях под каждой иллюстрацией.

Подпись к иллюстрации выше описывает размер энергетического поля Wi-Fi и способ передачи сигнала:

Wi-Fi — это энергетическое поле, которое передается в виде волн. Волны имеют определенную высоту, расстояние между ними и движутся с определенной скоростью. Расстояние между волнами Wi-Fi короче, чем у радиоволн, и больше, чем у микроволн, что дает Wi-Fi уникальную полосу передачи, которую не могут прерывать другие сигналы. Волны Wi-Fi составляют от 3 до 5 дюймов от гребня до гребня. Вершины волн преобразуются компьютером в 1, а впадины равны 0. Цепочки из 1 и 0, которые можно преобразовать в буквы, цифры и коды, из которых состоят веб-сайты, электронная почта и другой интернет-контент. Типичные волны Wi-Fi уменьшаются по амплитуде по мере удаления от источника, поэтому волны больше справа и меньше слева, если предположить, что источник находится где-то справа от изображения. На этом изображении показаны идеализированные данные Wi-Fi, передаваемые по полосе, разделенной на разные подканалы, которые показаны красным, желтым, зеленым и другими цветами 9.0008 .

Реклама

Визуализации Wi-Fi установлены в Вашингтоне, округ Колумбия. Ламм использовал данные карты DC.gov, чтобы примерно определить размер и форму сетей Wi-Fi над Национальной аллеей.

Волны Wi-Fi распространяются в пространстве в виде быстрых импульсов или волн, закодированных данными. Стоп-кадр этих импульсов показал бы, что импульсы находятся на расстоянии около 6 дюймов друг от друга (как показано светлыми полосами, путешествующими в пространстве на этом изображении). Маршрутизаторы Wi-Fi — это, по сути, антенна, которая может отправлять данные на нескольких частотах одновременно. Эти множественные частоты показаны синим, зеленым, желтым и красным цветами, которые пронизывают пространство вокруг торгового центра. Данные с этих многочисленных частот вращаются в пространстве, как показано здесь, но могут быть переведены с использованием общей системы тегов, понятной беспроводным устройствам.

Wi-Fi занимает радиочастотный диапазон электромагнитного спектра между реальными радиоволнами и микроволнами (используется для прослушивания игры и приготовления обеда соответственно). Эта полоса частот означает, что Wi-Fi-боксы и компьютеры могут отправлять и получать данные в виде электромагнитных волн, которые имеют расстояние от 3 до 5 дюймов между каждым импульсом волны. Импульсы Wi-Fi показаны здесь в виде разноцветных сфер, исходящих от источника, рядом с правой частью изображения. Передатчики Wi-Fi в основном представляют собой антенну, оснащенную протоколом передачи, который разбивает полосу частот на несколько сегментов, называемых каналами. Данные могут передаваться по каждому каналу или для отправки и получения больших объемов данных с более высокой скоростью. Хотя цвет представляет собой собственный уникальный видимый сегмент электромагнитного спектра, мы используем красный, оранжевый, желтый и другие цвета, чтобы показать невидимые каналы Wi-Fi, составляющие общий сигнал Wi-Fi. Поля Wi-Fi обычно имеют сферическую (как здесь) или эллипсоидальную форму и простираются примерно на 20-30 метров, если предположить, что это типичная готовая коробка Wi-Fi.

Реклама

Маршрутизаторы или антенны Wi-Fi можно прикрепить к деревьям, зданиям, фонарным столбам и другим конструкциям. Типичный наружный маршрутизатор может проецировать сигнал на расстояние 300 футов и более от своего местоположения. Такие объекты, как деревья, могут препятствовать прохождению сигнала, поэтому его необходимо усиливать несколькими маршрутизаторами Wi-Fi, расположенными в разных местах. Несколько маршрутизаторов могут создать поле, которое проходит через Национальный торговый центр Вашингтона, округ Колумбия, как показано здесь.

Маршрутизаторы Wi-Fi, прикрепленные к зданиям, фонарным столбам и другим объектам, создают вокруг себя круглое поле данных. Эти антенны имеют всенаправленный сигнал, который распространяется одинаково во всех направлениях, показанных в виде круговых полос. Wi-Fi вещает на частоте между радио и микроволнами, а это означает, что волны или импульсы находятся на расстоянии около шести дюймов друг от друга, как показано цветными круглыми полосами.

Ламм, 24-летний студент из Питтсбурга, использует иллюстрации, чтобы привлечь внимание к темам, которые в противном случае упускают из виду, пишет он на своем веб-сайте. Его проекты сочетают искусство и исследования, и он часто сотрудничает с другими художниками, в том числе со своей матерью.

За последние пару месяцев его проекты визуализировали, как будет выглядеть Барби в образе женщины с нормальными пропорциями, как может выглядеть средний человек через 100 000 лет и как будет выглядеть Нью-Йорк на других планетах.

Что касается wi-fi, то он не первый художник, чье любопытство возбудила невидимая сила.

В начале этого года австрийский художник и архитектор Петер Еллич измерил радиоволны, чтобы зафиксировать активность Wi-Fi в нью-йоркской квартире в течение 45 дней. (Вы знаете, сводящая с ума картина того, как он отключается, а затем возвращается, становится действительно сильным, а затем снова едва работает.) Он использовал данные, чтобы вылепить объект, который является физическим изображением сигнала Wi-Fi.

За пару лет до этого команда из Школы архитектуры и дизайна Осло визуализировала сигналы Wi-Fi в норвежском городе, «зарисовав» их светом. Они создали длинный стержень с 80 огнями, которые загорались в зависимости от силы сигнала сети Wi-Fi, и засняли результат на видео.

Описание Ламма может быть наиболее полным. Он сказал мне, что впервые в изображение включены форма, размер и цвет. «Я был удивлен, Wi-Fi не так прост, как я думал».

Через наш дочерний сайт Материнская плата

Как выглядят сигналы сотовой связи и WIFI?

Перейти к основному содержанию

13 мая 2016 г.

Мертвые зоны, черные дыры, тени… У всех нас есть свои названия для тех зон плохого приема, которые доставляют неудобства в мире вездесущей мобильной связи, но трудно точно понять, почему они существуют и как их избежать. Группа инженеров-электриков в Drexel пытается дать нам лучшее представление о том, как работают антенны, чтобы мы могли понять, почему они время от времени теряют соединение.

Исследователи из лаборатории беспроводных систем Drexel (DWSL) в течение многих лет работали над рядом решений, включая антенны, которые могут самостоятельно регулировать свои лучи для отправки радиоволн в нужном направлении, чтобы найти ваше беспроводное устройство. Но по-настоящему оценить плоды их труда сложно, потому что магия заключается в манипулировании электромагнитным излучением, лежащим за пределами видимого спектра.

Вот почему лаборатория придумала отличное приложение под названием BeamViewer, которое использует дополненную реальность и немного анимации, чтобы продемонстрировать свою удобную работу.