什么是Wi-Fi？為什么它如此重要？

什么是Wi-Fi？為什么它如此重要？

無(wú)處不在的無(wú)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(wú)處不在，使所有人都可以無(wú)線連接家庭和辦公室，并促進(jìn)了智能設(shè)備的爆炸式增長(zhǎng)。

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(wú)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(lái)擴(kuò)展到5 GHz、60 GHz和6 GHz頻段。

Wi-Fi并不是唯一的無(wú)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(duì)較小，涵蓋家庭、商店、辦公樓或校園。因此，Wi-Fi介于藍(lán)牙等個(gè)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(wú)線廣域網(wǎng)（例如主要蜂窩運(yùn)營(yíng)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(jī)或無(wú)線電視的工作原理相同。Wi-Fi設(shè)備相互發(fā)送無(wú)線電波，但這些無(wú)線電波不是廣播模擬音頻或視頻，而是對(duì)符合互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包進(jìn)行數(shù)字編碼，就像通過(guò)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(duì)這些信息進(jìn)行編碼和解碼的具體方式極其復(fù)雜，并且在過(guò)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(jìn)，使網(wǎng)絡(luò)能夠以更低的功耗更快、更遠(yuǎn)地傳輸數(shù)據(jù)。

Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)的基本組件包括：

通常，家庭用戶會(huì)將所有這三個(gè)組件組合在一個(gè)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(gè)接入點(diǎn)的信號(hào)所能到達(dá)的更大的物理空間，可能還需要部署無(wú)線擴(kuò)展器，其可“回響”網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，以幫助到達(dá)家庭或辦公室中更遠(yuǎn)的地方。更高級(jí)的部署，特別是在專業(yè)環(huán)境中，可能會(huì)推出網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)，其中協(xié)調(diào)多個(gè)擴(kuò)展器以提供更好的覆蓋范圍。

重要的是要記住，如果沒(méi)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(wèn)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(guò)多種方式連接到互聯(lián)網(wǎng)；如今最常見(jiàn)的是電纜或光纖。

有些調(diào)制解調(diào)器本身就是無(wú)線的，盡管它們使用Wi-Fi以外的技術(shù)來(lái)建立互聯(lián)網(wǎng)連接。一些蜂窩提供商會(huì)銷售稱為無(wú)線熱點(diǎn)的設(shè)備，這些設(shè)備既可用作無(wú)線調(diào)制解調(diào)器，也可用作Wi-Fi路由器和接入點(diǎn)，大多數(shù)現(xiàn)代手機(jī)也可以實(shí)現(xiàn)此目的，盡管蜂窩運(yùn)營(yíng)商通常會(huì)限制可以使用的數(shù)據(jù)量。

無(wú)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(lái)看，它們都共享一個(gè)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(huì)維護(hù)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(wú)線LAN的子系列。802.11標(biāo)準(zhǔn)詳細(xì)描述了設(shè)備應(yīng)如何進(jìn)行無(wú)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(jìn)行通信。

自20世紀(jì)90年代末推出第一個(gè)版本以來(lái)，已經(jīng)出現(xiàn)了許多802.11標(biāo)準(zhǔn)，每個(gè)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(kāi)發(fā)的，然后又演變成802.11g、802.11n等字母。

顯然，這種字母湯對(duì)消費(fèi)者來(lái)說(shuō)不太友好。這就是Wi-Fi一詞的由來(lái)。

“Wi-Fi”代表什么？

隨著802.11兼容設(shè)備開(kāi)始進(jìn)入市場(chǎng)，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(wú)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(gè)統(tǒng)一的品牌來(lái)表示兼容性，而不是強(qiáng)迫用戶記住自己在特定設(shè)備上使用的字母來(lái)查看其是否可以連接。

多年來(lái)，關(guān)于Wi-Fi是否是無(wú)線保真度的簡(jiǎn)稱一直存在一些爭(zhēng)議。主持評(píng)選過(guò)程的Wi-Fi聯(lián)盟創(chuàng)始成員Phil Belanger表示，該組織聘請(qǐng)了一家名為Interbrand的企業(yè)來(lái)開(kāi)發(fā)這個(gè)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(méi)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(shí)際的成員一度堅(jiān)持使用“無(wú)線保真標(biāo)準(zhǔn)”這一口號(hào)，但“Wi-Fi”一詞首先出現(xiàn)而“無(wú)線保真度”則是一種反向形成。事實(shí)上，Wi-Fi并不代表任何東西。

無(wú)論如何，2000年4月，該組織宣布了第一套Wi-Fi認(rèn)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(wàn)種不同的設(shè)備上變得越來(lái)越普遍，Wi-Fi一詞更多地涉及通用無(wú)線LAN技術(shù)，而不是互操作性認(rèn)證。

據(jù)該聯(lián)盟稱，20多年后的今天，全球有超過(guò)150億個(gè)Wi-Fi產(chǎn)品在使用。事實(shí)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(kāi)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(hù)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(qiáng)。最初，大多數(shù)Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)都是開(kāi)放的，數(shù)據(jù)通過(guò)空中傳輸不安全。這給企業(yè)帶來(lái)了一個(gè)問(wèn)題，其擔(dān)心從公共咖啡店連接的員工可能會(huì)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(guò)在Wi-Fi保護(hù)訪問(wèn)旗幟下向標(biāo)準(zhǔn)添加不同的安全協(xié)議來(lái)解決這一問(wèn)題，其中包括最新的WPA3。通過(guò)正確配置的WPA和VPN連接，連接到安全接入點(diǎn)的用戶現(xiàn)在通?？梢悦馐茉摷夹g(shù)早期的一些開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)問(wèn)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(gè)原因是可安裝Wi-Fi的設(shè)備呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，包括家用電器、電視、視頻游戲機(jī)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(qiáng)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(shí)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(jì)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(diǎn)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(duì)實(shí)際性能大幅降低的估計(jì)（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(jì)的產(chǎn)品能夠支持Wi-Fi，一個(gè)光明、更快的未來(lái)就在不遠(yuǎn)的將來(lái)，這項(xiàng)技術(shù)將繼續(xù)存在。

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