Кіріспе

Сымсыз жергілікті желі

Wi-Fi (/w//aɪ//f//aɪ/) – IEEE 802.11 стандарттар отбасына негізделген сымсыз желілік протоколдар жинағы, олар құрылғылардың жергілікті желісін құру және интернетке қол жеткізу үшін кеңінен қолданылады. Бұл протоколдар жақын жердегі цифрлық құрылғыларға радио толқындар арқылы дерек алмасуға мүмкіндік береді. Wi-Fi – ең көп таралған компьютерлік желілердің бірі, ол бүкіл әлемде үйлерде және шағын кеңселерде құрылғыларды байланыстыруға, сондай-ақ қоғамдық орындардағы (кофейнялар, қонақүйлер, кітапханалар, әуежайлар) сымсыз маршрутизаторлар мен сымсыз қолжетімділік нүктелері арқылы интернетке қол жеткізуді қамтамасыз етуге қолданылады. Wi-Fi – Wi-Fi Alliance ұйымының тіркелген тауар белгісі, ол "Wi-Fi Certified" деген атауды тек өзара үйлесімділік сертификациясынан сәтті өткен өнімдерге ғана беруге құқылы. Сертификацияланбаған құрылғылар жай ғана WLAN деп аталады және олар "Wi-Fi Certified" құрылғыларымен жұмыс істеуі мүмкін немесе жұмыс істемеуі мүмкін. 2017 жылғы мәліметтер бойынша, Wi-Fi Alliance құрамына әлемнің 800-ден астам компаниясы кірген. 2019 жылдың соңына қарай әлем бойынша жыл сайын 3,05 миллиардтан астам Wi-Fi қолдауы бар құрылғылар сатылды.

Тарих

1985 жылы АҚШ Федералды байланыс комиссиясының шешімімен ISM жолақтарының бір бөлігі лицензиясыз байланыс үшін босатылды. Бұл жиілік диапазондары микротолқынды пештер сияқты құрылғылар қолданатын 2,4 ГГц жолағын қамтиды, демек, кедергілерге бейім. Кейіннен екеуі де Wi-Fi NOW Даңқ залына енгізілді. 1989 жылы Австралияда ғалымдар тобы сымсыз LAN технологиясын әзірлеу жұмысын бастады. 1992 жылы Австралиядағы CSIRO (Достастық ғылыми және өнеркәсіптік зерттеулер ұйымы) радиофизика бөлімінің зерттеушілер тобы Джон О'Салливан басшылығымен сымсыз жергілікті желіге (WLAN) арналған прототиптік сынақ ортасын жасады. 802.11 протоколының бірінші нұсқасы 1997 жылы жарық көрді және 2 Мбит/с дейін байланыс жылдамдығын қамтамасыз етті. 1999 жылы 802.11b протоколымен 11 Мбит/с байланыс жылдамдығына қол жеткізу мүмкіндігі пайда болды. 1999 жылы Wi-Fi Alliance Wi-Fi тауарлық белгісін тіркеу және IEEE 802.11 өнімдерінің көп бөлігін сату үшін сауда қауымдастығы ретінде құрылды. Apple Inc. компаниясы 1999 жылы iBook ноутбуктері үшін Wi-Fi енгізгеннен кейін үлкен коммерциялық табысқа жетті. Бұл стандартты жасауға көмектескен Вик Хейс, Брюс Туч, Сис Линкс, Рич МакГинн және басқа да Lucent компаниясының қызметкерлерімен бірлесіп жасалды. 2000 жылы CSIRO-мен байланысы бар австралиялық ғалымдар тобы Radiata Wi-Fi желісіне қосылған чиптерде 802.11a стандартын алғаш рет қолданды. Австралия, АҚШ және Нидерланды Wi-Fi-дың өнертабысын бірдей уақытта жасағандарын мәлімдейді. Әлемдік деңгейде келісімге қол жеткізілмеді және бұл мәселе даулы. 2009 жылы Австралияның CSIRO-сы 14 технологиялық компаниямен патенттік келісімге қол жеткізгеннен кейін 200 миллион доллар, ал 2012 жылы 23 компаниямен сот процесінен кейін тағы 220 миллион доллар алды. 2016 жылы CSIRO-ның WLAN прототиптік сынақ ортасы Австралия Ұлттық мұражайында өткен «100 нысандағы әлем тарихы» көрмесіне Австралияның үлесі ретінде таңдалды. «Wi-Fi» атауын брендке қатысты кеңес беретін Interbrand компаниясы ойлап тапты. Wi-Fi Alliance Interbrand компаниясын «IEEE 802.11b Direct Sequence» атауынан гөрі «тартымдырақ» атау жасау үшін жалдаған. Wi-Fi Alliance брендтік атау құрылғаннан кейін қысқа мерзімге «Сымсыз байланыстың стандарты» деген жарнамалық слоганын қолданды, сондай-ақ кейбір жарияланымдарда «Wireless Fidelity Alliance Inc.» деп аталды. IEEE – жеке, бірақ байланысты ұйым, олардың веб-сайтында «WiFi – бұл Wireless Fidelity-дің қысқартылған түрі» делінген. Motorola Canopy сияқты бекітілген нүктелерге арналған басқа технологиялар әдетте «тұрақты сымсыз» деп аталады. Баламалы сымсыз технологияларға Zigbee, Z Wave, Bluetooth және ұялы телефон стандарттары жатады. Wi-Fi LAN желісіне қосылу үшін компьютер сымсыз желі интерфейсі контроллерімен жабдықталуы керек. Компьютер мен интерфейс контроллерінің комбинациясы станция деп аталады. Станциялар бір немесе бірнеше MAC-адрестермен анықталады. Wi-Fi түйіндері көбінесе инфрақұрылым режимінде жұмыс істейді, онда барлық байланыс базалық станция арқылы жүзеге асырылады. Ad hoc режимі – бұл құрылғылардың қолжетімділік нүктесімен байланыссыз тікелей байланыс жасайтын режимі. Қызмет жиынтығы – белгілі бір Wi-Fi желісімен байланысты барлық құрылғылардың жиынтығы. Қызмет жиынтығындағы құрылғылардың бірдей толқын диапазондарында немесе арналарда болуы міндетті емес. Қызмет жиынтығы жергілікті, тәуелсіз, кеңейтілген, торлы немесе олардың комбинациясы болуы мүмкін. Әрбір қызмет жиынтығы 32 байттық қызмет жиынтығы идентификаторымен (SSID) сәйкес келеді, ол желіні анықтайды. SSID желіге кіретін құрылғыларда конфигурацияланады. Негізгі қызмет жиынтығы (BSS) – бұл бір сымсыз арнаны, SSID-ді және басқа да параметрлерді бөлісетін, әдетте бір қолжетімділік нүктесіне сымсыз қосылған станциялар тобы. Әрбір BSS BSSID деп аталатын MAC-адресімен анықталады.

Сертификаттау

IEEE өз стандарттарына жабдықтың сәйкестігін тексермейді. Wi-Fi Альянсы 1999 жылы өзара іс-қимыл және кері үйлесімділік стандарттарын белгілеу және күшіне енгізу, сондай-ақ сымсыз жергілікті желі технологиясын ілгерілету үшін құрылды. Wi-Fi Альянсы IEEE-ден 802.11 стандарттарына негізделген технологияларға Wi-Fi таңбасын қолдануды қамтамасыз етеді. Wi-Fi Альянсы мүшесі болып табылатын және өнімдері сертификаттаудан өткен өндірушілер осы өнімдерді Wi-Fi логотипімен белгілеуге құқылы. Атап айтқанда, сертификаттау процесі IEEE 802.11 радио стандарттарына, WPA және WPA2 қауіпсіздік стандарттарына және EAP аутентификация стандартына сәйкестікті талап етеді. Сертификаттауға IEEE 802.11 стандарттарының жобаларын, біріктірілген құрылғылардағы ұялы телефон технологиясымен өзара әрекеттесуді, сондай-ақ қауіпсіздікті орнату, мультимедиа және қуатты үнемдеуге қатысты мүмкіндіктерді сынау кіруі мүмкін. Барлық Wi-Fi құрылымдары сертификаттауға ұсынылмайды. Wi-Fi сертификатының болмауы құрылғының басқа Wi-Fi құрылғыларымен үйлесімсіз екенін міндетті түрде білдірмейді. Wi-Fi Альянсы АҚШ Федералды байланыс комиссиясы (FCC) тарапынан АҚШ-тағы UHF телеарнасындағы ұсынылған желілерді сипаттау үшін қолданылған Super Wi-Fi сияқты туынды терминдерді санкциялауы мүмкін немесе санкцияламауы мүмкін.

Версиялар мен ұрпақтар

Жабдықтар көбінесе Wi-Fi-ның бірнеше нұсқасын қолдайды. Құрылғылардың байланысуы үшін олардың ортақ Wi-Fi нұсқасын пайдалануы қажет. Нұсқалар жұмыс істейтін радиотолқын диапазондары, радиожолақтың ені, қолдай алатын максималды деректер беру жылдамдығы және басқа да ерекшеліктерімен өзгешеленеді. Кейбір нұсқалар бірнеше антеннаны пайдалануға мүмкіндік береді, бұл жылдамдықты арттырып, кедергілерді азайтады. Дәстүрлі түрде, жабдықтар қолдайтын Wi-Fi нұсқаларын IEEE стандарттарының атауларын пайдаланып көрсетіп келген. 2018 жылы Wi-Fi Alliance Wi-Fi 4 (802.11n), Wi-Fi 5 (802.11ac) және Wi-Fi 6 (802.11ax) нұсқаларын қолдайтын жабдықтарды көрсету үшін жеңілдетілген Wi-Fi ұрпақтарын енгізді. Бұл ұрпақтар бұрынғы нұсқалармен жоғары деңгейде үйлесімді. Альянс 4, 5 немесе 6 ұрпақ деңгейін қосылған кезде сигнал күшімен бірге пайдаланушы интерфейсінде көрсетуге болатынын мәлімдеді. Көптеген университеттер студенттер мен қызметкерлерге Eduroam халықаралық аутентификациялық инфрақұрылым арқылы Wi-Fi қолжетімділігін ұсыну үшін бірлесіп жұмыс істейді.

Қалалық

2000-жылдардың басында әлемнің көптеген қалалары қалалық Wi-Fi желілерін салу жоспарларын жариялады. Сәтті мысалдар көп; 2004 жылы Майсур (Майсуру) Үндістанның Wi-Fi қолдауы бар алғашқы қаласы болды. WiFiyNet деп аталатын компания Майсурда қаланың барлық аудандарын және жақын маңдағы бірнеше ауылды қамтитын Wi-Fi нүктелерін орнатты. 2005 жылы Флорида штатының Сент-Клауд және Калифорния штатының Саннивейл қалалары АҚШ-та қалалық тегін Wi-Fi (MetroFi арқылы) ұсынған алғашқы қалалар болды. Миннеаполис провайдері үшін жыл сайын 1,2 миллион доллар пайда тапты. 2010 жылдың мамыр айында Лондонның сол кездегі мэрі Борис Джонсон 2012 жылға дейін Лондон қаласында Wi-Fi желісін құруға уәде берді. Вестминстер және Ислингтон сияқты бірнеше аудандарда сол кезде кең ауқымды Wi-Fi жабыны болды. 2014 жылы Нью-Йорк қаласы ескі телефон кабиналарын цифрлық киоскілерге айналдыру бойынша қалалық науқанды жариялады. LinkNYC деп аталған жоба қоғамдық Wi-Fi нүктелері, жоғары сапалы экрандар және стационарлық телефондар ретінде қызмет ететін киоскілер желісін құрды. Экрандарды орнату жұмыстары 2015 жылдың соңында басталды. Қала әкімдігі уақыт өте келе жеті мыңнан астам киоскіні іске қосуды жоспарлап отыр, соның нәтижесінде LinkNYC әлемдегі ең ірі және жылдам мемлекеттік Wi-Fi желісіне айналады. Ұлыбритания елдің ірі қалаларында осыған ұқсас жобаны жүзеге асыруды жоспарлап отыр, ал жобаның алғашқы іске асырылуы Лондонның Камден ауданында болды. Оңтүстік Кореяның астанасы Сеулдегі шенеуніктер қаланың 10 000-нан астам жерінде, соның ішінде ашық қоғамдық кеңістіктерде, маңызды көшелерде және тығыз қоныстанған тұрғын үйлерде тегін интернетке қол жеткізуді қамтамасыз етуге кірісті. Сеул KT, LG Telecom және SK Telecom компанияларына жалдауға бермекші. Компаниялар жобаға 44 миллион доллар инвестициялауға міндетті болды, оның 2015 жылы аяқталуы күтілді.

Геодерек

Wi-Fi орналасу жүйелері құрылғының орналасуын анықтау үшін белгілі Wi-Fi нүктелерінің координаттарын пайдаланады. GPS сигналдарының кедергісі немесе спутниктік сигналды ұзақ күту сияқты жағдайларда GPS-ті қолдану мүмкін болмағанда бұл жүйе қолданылады. Бұған GPS-ке көмек көрсету, қалалық нүктелердің деректер базасы және үй ішіндегі орналасу жүйелері кіреді. Wi-Fi орналасуы сигнал күшін өлшеу (RSSI) және «саусақ іздерін» анықтауға негізделген. SSID және MAC-адрестер сияқты параметрлер кіру нүктелерін анықтау үшін маңызды. Дәлдік деректер базасындағы жақын орналасқан кіру нүктелеріне байланысты. Сигналдың өзгеруі қателерге алып келуі мүмкін, оларды шуды сүзгілеу әдістерімен азайтуға болады. Аз дәлдік қажет болған жағдайларда Wi-Fi деректерін географиялық және уақыттық ақпаратпен біріктіру ұсынылған. IEEE 802.11az стандарты геолокацияның дәлдігін одан әрі арттыруға мүмкіндік береді.

Қозғалыс анықтау

Wi-Fi сенсорлары қозғалысты анықтау және қол қимылдарын тану сияқты қолданыстарда пайдаланылады.

Жұмыс істеу қағидалары

Wi-Fi станциялары бір-бірімен дерек пакеттерін жіберу арқылы байланысады, яғни жеке-жеке жіберілген және радиоарқылы жеткізілген дерек блоктарын. Барлық радиобайланыста сияқты, бұл тасымалдаушы толқындардың модуляциясы және демодуляциясы арқылы іске асырылады. Wi-Fi-ның әртүрлі нұсқалары әртүрлі техникаларды қолданады: 802.11b бір тасымалдаушыда тікелей тізбекті таралым спектрін пайдаланады, ал 802.11a, Wi-Fi 4, 5 және 6 жиілікті ортогональды бөлуді мультиплекстеуді қолданады. Басқа IEEE 802 желілері сияқты, станциялар 48 биттік, әлемдік деңгейде бірегей MAC-адресімен бағдарламаланған. MAC-адрестер әрбір дерек пакетінің мақсатын және көзін анықтау үшін қолданылады. Хабарды алғанда, қабылдағыш оның станцияға қатысты екенін немесе назарда ұстамау керектігін анықтау үшін мақсатты адресті пайдаланады. Желілік интерфейс әдетте басқа Wi-Fi станцияларына жолданған пакеттерді қабылдамайды. Каналдар жартылай дуплекс режимінде қолданылады және бірнеше желіде уақыт бойынша бөлісе алады. Егер байланыс бір канал арқылы жүргізілсе, бір компьютер жіберген барлық ақпарат, тіпті ол бір мақсатқа арналған болса да, жергілікті түрде барлығына қабылданады. Желілік интерфейс картасы тек қана қажетті пакеттер қабылданғанда ғана процессорды (CPU) тоқтатады: карта өзіне жолданбаған ақпаратты елемейді. Бір каналды пайдалану деректердің өткізу қабілетінің бөлісуін де білдіреді, мысалы, екі станция белсенді түрде дерек жіберген кезде әрбір құрылғыға қол жетімді өткізу қабілеті екі есеге төмендейді. Станциялардың каналдарды бөлісу тәртібін «тасымалдаушыны сезіну, соқтығысудан аулақ болу» (CSMA/CA) деп аталатын схема реттейді. CSMA/CA арқылы станциялар канал бос екенін сезгеннен кейін ғана дерек жіберуді бастау арқылы соқтығысуды болдырмауға тырысады, содан кейін пакет деректерін толығымен жібереді. CSMA/CA соқтығысуды толығымен болдырмайды. Соқтығысу бір уақытта бір каналда бірнеше станциядан сигналдар алынғанда пайда болады. Бұл жіберілген деректерді бұзады және станциялар деректерді қайта жіберуіне себеп болуы мүмкін. Жоғалған деректер мен қайта жіберу өнімділікті төмендетеді, кейде айтарлықтай.

Толқын жолағы

802.11 стандарты Wi-Fi байланыстарында қолдануға арналған бірнеше радиожиілік диапазондарын ұсынады: 900 МГц, 2,4 ГГц, 3,6 ГГц, 4,9 ГГц, 5 ГГц, 5,9 ГГц және 60 ГГц жолақтары. Әр диапазон көптеген арналарға бөлінеді. Стандарттарда арналар 5 МГц арақашықтықта нөмірленеді (60 ГГц жолағында олар 2,16 ГГц арақашықтықта), ал нөмір арнаның орталық жиілігін көрсетеді. Каналдар 5 МГц арақашықтықта нөмірленсе де, таратушылар әдетте кемінде 20 МГц жиілікті пайдаланады, ал стандарттар жоғары өткізу қабілеті үшін кең арналар құру үшін арналарды біріктіруге мүмкіндік береді. Әр ел өзінің рұқсат етілген арналар, пайдаланушылар және осы жиілік диапазондарындағы ең жоғары қуат деңгейлеріне қатысты ережелерін қолданады. 802.11b/g/n 2,4 ГГц жолағын пайдалана алады, ол АҚШ-та FCC 15-бөлігінің ережелеріне сәйкес жұмыс істейді. Бұл жиілік диапазонында жабдыққа микротолқынды пештер, Bluetooth және басқа құрылғылар кедергі келтіруі мүмкін. Спектрді бөлу және пайдалану шектеулері әлемдік деңгейде бірдей емес: Австралия мен Еуропа 2,4 ГГц жолағында АҚШ-та рұқсат етілген 11 арнадан өзге қосымша екі арнаны (12, 13) рұқсат етеді, ал Жапонияда тағы үш арна (12–14) бар. 802.11a/h/j/n/ac/ax 5 ГГц U-NII жолағын пайдалана алады, ол әлемнің көп бөлігінде 2,4 ГГц жиілік жолағына қарағанда кемінде 23 қабаттаспайтын 20 МГц арнаны ұсынады, онда арналар тек 5 МГц енді. Жалпы, төменгі жиіліктерде қашықтық артық, бірақ сыйымдылығы аз. 5 ГГц жолақтары 2,4 ГГц жолақтарына қарағанда құрылыс материалдарымен көбірек сіңіріледі және әдетте қашықтығы қысқа болады. 802.11 спецификациясы жоғары өткізу қабілетін қолдау үшін дамыған сайын, протоколдар жолақты пайдалануда тиімдірек болды. Сонымен қатар, олар жолақтың бар болған жағдайында одан да көп өткізуді алу үшін арналарды біріктіруге (немесе "байланысқа") мүмкіндік алды. 802.11n 802.11a немесе 802.11g (20 МГц) протоколына қарағанда екі есе радиоспектрді / жолақты (40 МГц, 8 арна) қамтамасыз етеді. 802.11n тығыз орналасқан аймақтарда кедергілерді болдырмау үшін 20 МГц жолақтың енін шектеуге болады. 5 ГГц жолағында 20 МГц, 40 МГц, 80 МГц және 160 МГц енді сигналдарға кейбір шектеулермен рұқсат етіледі, бұл әлдеқайда жылдам қосылымдарды қамтамасыз етеді.

Байланыс стегі

Wi-Fi IEEE 802 протоколының отбасының бір бөлігі болып табылады. Деректер 802.11 кадрларына ұйымдастырылады, олар деректер желісі деңгейіндегі Ethernet кадрларына өте ұқсас, бірақ қосымша мекенжай өрістері бар. MAC-адрестер LAN арқылы маршрутизация үшін желілік адрестер ретінде қолданылады. Wi-Fi-дың MAC және физикалық қабатының (PHY) сипаттамалары IEEE 802.11 стандартында инфрақызыл, сондай-ақ 2.4, 3.6, 5, 6 немесе 60 ГГц жиілік диапазондарында деректерді беру үшін бір немесе бірнеше тасымалдаушы толқындарды модуляциялау және қабылдау үшін анықталған. Оларды IEEE LAN/MAN стандарттар комитеті (IEEE 802) жасайды және күзетеді. Стандарттың бастапқы нұсқасы 1997 жылы жарық көрді және содан бері көптеген түзетулер енгізілді. Стандарт және түзетулер Wi-Fi брендін пайдаланатын сымсыз желі өнімдерінің негізін құрайды. Әрбір түзету ресми түрде стандарттың соңғы нұсқасына енгізілген кезде күшін жояды, бірақ корпоративтік әлем өнімдерінің мүмкіндіктерін қысқаша түсіндіруге мүмкіндік беретіндіктен түзетулерге көбірек назар аударады. Осының салдарынан, нарықта әрбір түзету дербес стандартқа айналады. 802.11-ге қоса, IEEE 802 протоколының отбасында Wi-Fi үшін арнайы ережелер қарастырылған. Бұл қажет, себебі Ethernet-тің кабельдік ортасы әдетте бөлісілмейді, ал сымсыз байланыста барлық хабарламаларды сол радиоарнаны қолданатын ауқымдағы барлық станциялар қабылдайды. Ethernet-те елеусіз қателік деңгейі болса, сымсыз байланыс орталары айқын кедергілерге ұшырайды. Сондықтан, деректердің дәл берілуі кепілденбегендіктен, жеткізілім ең жақсы күш-жігерді жұмсау механизмі болып табылады. Осы себепті, Wi-Fi үшін IEEE 802.2 стандартында көрсетілген Логикалық байланыс басқару (LLC) Wi-Fi-дың медиаға қол жеткізуді басқару (MAC) протоколдарын протокол стегінің жоғары деңгейлеріне сүйенбей қайталауды басқару үшін пайдаланады. Интернет желісі үшін Wi-Fi әдетте Интернет-протоколының интернет қабатынан төмен сілтеме қабаты ретінде (OSI моделінің физикалық және деректер желісі қабаттарына тең) қабатталады. Бұл түйіндердің Интернет-адресі бар екенін және тиісті байланыс болған жағдайда толық Интернетке қол жеткізуге мүмкіндік береді.

Инфрақұрылым

Инфрақұрылымдық режимде, ең көп қолданылатын режимде, барлық байланыс базалық станция арқылы жүзеге асырылады. Желі ішіндегі байланыс үшін бұл радиожиіліктерді қосымша пайдалануға әкеледі, бірақ базалық станциямен байланыса алатын кез келген екі станция базалық станция арқылы да байланыса алады, бұл протоколдарды едәуір жеңілдетеді.

Ad hoc және Wi-Fi тікелей

Wi-Fi сонымен қатар бір компьютерден екіншісіне тікелей байланыс жасауға мүмкіндік береді, бұл қолжетімді нүктесіз тікелей Wi-Fi берілісі деп аталады. Арнайы желілердің түрлі нұсқалары бар. Ең қарапайым жағдайда желілік түйіндер бір-бірімен тікелей байланысуы керек. Күрделірек протоколдарда түйіндер дерек пакеттерін жіберуге және басқа түйіндерге қалай жетуге болатынын есте сақтауға мүмкіндік береді, тіпті олар қозғалса да. Ad hoc режимін алғаш рет Чай Кёнг Тох 1996 жылғы сымсыз ad hoc маршрутизациялау патентінде сипаттаған, ол Lucent WaveLAN 802.11a сымсыз технологиясымен IBM ThinkPad компьютерлерінде бір шақырымнан астам аумақты қамтитын түйіндер сценарийінде іске асырылды. Бұл жетістік 1999 жылы Mobile Computing журналында жарияланды, ал кейіннен 2002 жылы IEEE Transactions on Wireless Communications және 2001 жылы ACM SIGMETRICS Performance Evaluation Review журналдарында ресми түрде жарияланды. Бұл сымсыз ad hoc желілік режимі Nintendo DS, PlayStation Portable, цифрлық камералар және басқа да тұтынушы электроника құрылғылары сияқты көп ойыншылы қол консольдары үшін танымал болды. Кейбір құрылғылар өздерінің интернет-қосылысын ad hoc арқылы бөлісе алады, осылайша ыстық нүктеге немесе «виртуалды маршрутизаторға» айналады. Wi-Fi Alliance файлдарды жіберу және медиамен бөлісу үшін жаңа анықтау және қауіпсіздік әдістемесін қолданатын Wi-Fi Direct спецификациясын қолдайды. Wi-Fi Direct 2010 жылдың қазан айында іске қосылды. Wi-Fi арқылы тікелей байланыс орнатудың тағы бір әдісі – Tunneled Direct Link Setup (TDLS), ол бір Wi-Fi желісіндегі екі құрылғыға қолжетімді нүкте арқылы емес, тікелей байланысуға мүмкіндік береді.

Көптеген кіру нүктелері

Кеңейтілген қызмет жиынтығы бірнеше кіру нүктелерін орналастыру арқылы құрылуы мүмкін, олар бірдей SSID және қауіпсіздік параметрлерімен конфигурацияланған. Wi-Fi клиенттік құрылғылары әдетте осы қызмет жиынтығында ең күшті сигнал бере алатын кіру нүктесіне қосылады. Wi-Fi желісі үшін кіру нүктелерінің санын арттыру артық сыйымдылықты, жақсырақ таралу аумағын, жылдам роумингті қолдауды және көбірек арналарды пайдалану немесе кішірек жасушаларды анықтау арқылы жалпы желі сыйымдылығын арттырады. Ең кішкентай жүзеге асырулардан (мысалы, үй немесе шағын кеңсе желілері) басқа, Wi-Fi жүзеге асырулары "жұқа" кіру нүктелеріне қарай көшті, желілік интеллектінің көп бөлігі орталықтандырылған желілік құрылғыда орналасқан, ал жеке кіру нүктелері "ақылсыз" қабылдағыштар рөліне түсірілді. Сыртқы қолданыстарда тор топологиясы қолданылуы мүмкін.

Өнер көрсету

Wi-Fi-ның жұмыс істеу радиусы жиілік диапазоны, радио қуаты, қабылдағыштың сезімталдығы, антеннаның күші және антеннаның түрі сияқты факторларға, сондай-ақ модуляция техникасына байланысты. Сонымен қатар, сигналдың таралу сипаттамалары да маңызды әсер етеді. Қашықтық артқан сайын және сигналдың жұтылуы күшті болғанда жылдамдық көбінесе төмендейді.

Беруші қуаты

Ұялы телефондармен және осыған ұқсас технологиялармен салыстырғанда Wi-Fi таратушылары төмен қуатты құрылғылар болып табылады. Жалпы, Wi-Fi құрылымының бере алатын максималды қуаты жергілікті регламенттермен, мысалы АҚШ-тағы FCC Part 15 сияқты шектеулерге ие. Еуропалық Одақта эквиваленттік изотроптық сәулелену қуаты (EIRP) 20 дБм (100 мВт) деңгейінде шектеледі. Сымсыз LAN қолданбаларының талаптарына жету үшін Wi-Fi, сымсыз жеке желілік (PAN) қолданбаларын қолдауға арналған кейбір басқа стандарттарға қарағанда жоғары қуат тұтынуға ие. Мысалы, Bluetooth 1 мен 100 метр (1 және 100 ярд) арасында әлдеқайда қысқа таралу диапазонына ие және, әдетте, аз қуатты жұмсайды. Zigbee сияқты басқа да төмен қуатты технологиялар салыстырмалы түрде ұзақ қашықтыққа ие, бірақ деректерді беру жылдамдығы әлдеқайда төмен. Wi-Fi-ның жоғары қуатты тұтынуы кейбір мобильді құрылғылардың батареясының қызмет ету мерзімін мазалап тұрады.

Антенна

802.11b немесе 802.11g стандарттарына сәйкес келетін қолжетімділік нүктесі, стандарттық жан-жақты антеннаны пайдаланса, шамамен 20 шақырымға дейін жете алады. Ал сол радио, сыртқы жартылай параболалық антеннамен (15 дБ күшейтумен) және алыс жердегі ұқсас жабдықталған қабылдағышпен жұмыс істесе, 20 мильден (32 шақырымнан) астам қашықтыққа жете алады. Күшейту көрсеткіші (dBi) қанша жоғары болса, теориялық, идеалды изотроптық сәулелендіргіштен сонша алыс (әдетте көлденең бағытта) ауытқу болады, демек антенна, ұқсас қуатты изотроптық антеннаға қарағанда, белгілі бір бағытта сигналды әрі қарай жібере алады немесе қабылдай алады. Мысалы, 100 мВт қуатпен жұмыс істейтін 8 дБ антеннасы, 500 мВт қуатпен жұмыс істейтін 6 дБ антеннасымен шамамен бірдей көлденең қашықтыққа ие болады. Бұл тік сәулеленудің жоғалып кететінін болжайды, бірақ бұл кейбір жағдайларда, әсіресе үлкен ғимараттарда немесе толқын жетектемесінде олай болмауы мүмкін. Жоғарыдағы мысалда, бағытталған толқын жетектемесі, егер олар екеуі де 100 мВт қуатпен жұмыс істесе де, толқын жетектемесінде емес 8 дБ антеннаға қарағанда, 6 дБ антеннаны бір бағытта әлдеқайда алысқа сәулелендіруі мүмкін. Ажыратылатын антенналары бар сымсыз маршрутизаторларда, белгілі бір бағытта күшейтуі жоғары жаңартылған антенналарды орнату арқылы қашықтықты арттыруға болады. Сыртқы қашықтықты маршрутизаторда және қашық құрылғыда жоғары күшейтуі бар бағытталған антенналарды пайдалану арқылы көптеген километрге (мильге) дейін жақсартуға болады.

MIMO (көп кіріс және көп шығыс)

Wi Fi 4 және одан жоғары стандарттар құрылғыларға хабар таратушылар мен қабылдағыштарда бірнеше антенналарды қолдануға мүмкіндік береді. Көптеген антенналар жабдыққа бірдей жиілік диапазондарында көп жолды таралуды пайдалану арқылы жоғары жылдамдық пен ұзартылған қашықтыққа қол жеткізуге мүмкіндік береді. Wi Fi 4 бұрынғы стандарттарға қарағанда қашықтықты екі еседен астам арттыра алады. Wi Fi 5 стандарты тек 5 ГГц диапазонын пайдаланады және бірнеше станциялық WLAN өткізу қабілеті секундына кемінде 1 гигабит, ал бір станциялық өткізу қабілеті кемінде 500 Мбит/с құрайды. 2016 жылдың бірінші тоқсанынан бастап Wi Fi Alliance 802.11ac стандартына сәйкес келетін құрылғыларды "Wi Fi CERTIFIED ac" деп сертификаттайды. Бұл стандарт гигабиттік өткізуді қамтамасыз ету үшін көп пайдаланушылы MIMO, 4X4 Spatial Multiplexing ағындары және кең арна ені (160 МГц) сияқты бірнеше сигналды өңдеу техникаларын қолданады. IHS Technology жүргізген зерттеуге сәйкес, 2016 жылдың бірінші тоқсанындағы барлық қолжетімділік нүктелері сатылымының 70% 802.11ac құрылғыларынан түскен.

Радио тарату

Wi-Fi сигналдарымен тікелей көру қашықтығы әдетте ең жақсы нәтиже береді, бірақ сигналдар адам жасаған және табиғи құрылымдар арқылы өтіп, олардың ішінде сіңіріліп, шағылысып, сынып, дифракцияланып, күші жоғалып-төмендеуі мүмкін. Wi-Fi сигналдарына металл құрылымдар (бетон ішіндегі арматура, әйнектегі төмен э-жабын сияқты) және су (өсімдіктерде кездесетіндей) өте күшті әсер етеді. Металл құрылымдар мен су Wi-Fi сигналының әлсіреуіне себеп болуы мүмкін. Радио толқындарының таралуының күрделілігіне байланысты, әсіресе ағаштар мен ғимараттар маңында, алгоритмдер Wi-Fi сигналының күшін нақты бір аймақта, бергіш құрылғыға қатысты тек шамамен болжауға мүмкіндік береді. Бұл эффект ұзын қашықтықтағы Wi-Fi үшін толыққанды қолданылмайды, себебі ұзын байланыстар көбінесе айналасындағы жапырақтардың үстінен сигнал беретін мұнаралардан жұмыс істейді. Wi-Fi-ны кең ауқымда жылдам пайдалану, мысалы, бір Wi-Fi нүктесінен екіншісіне өтетін автомобильдегідей қолданулармен шектеледі. Қозғалатын көліктермен байланыс үшін басқа сымсыз технологиялар көбірек қолайлы.

Қашықтық деректері

Қашықтық рекорды (стандартты емес құрылғыларды қолдану арқылы) 2007 жылдың маусым айында Венесуэланың Эрманно Пиетросемоли және EsLaRed компаниясының иелігінде болды, олар Эль Агила мен Платильон таулары арасында шамамен 3 МБ деректерді жіберді. Швеция Ұлттық ғарыш агенттігі 6 ватттық күшейткіштерді пайдаланып, стратосфералық шарға деректерді жеткізді.

Шашылысу

Wi-Fi қосылымдары басқа құрылғылардың сол аймақта болуынан бұғатталуы немесе интернет жылдамдығы төмендеуі мүмкін. Wi-Fi протоколдары толқын жолақтарын ақылға қонымды түрде бөлісу үшін жасалған, және бұл көбінесе аз немесе ешқандай бұзылыссыз жұмыс істейді. Wi-Fi және Wi-Fi емес құрылғылармен соқтығысуды азайту үшін Wi-Fi, таратушылар тарату алдында тыңдайтын және егер басқа құрылғылар арнада белсенді екенін немесе жақын арналардан немесе Wi-Fi емес көздерден шу анықталса, пакеттерді жіберуді кейінге қалдыратын Carrier sense multiple access with collision avoidance (CSMA/CA) технологиясын қолданады. Дегенмен, Wi-Fi желілері әлі де жасырын түйін және ашық түйін мәселелеріне ұшырайды. Стандартты жылдамдықтағы Wi-Fi сигналы 2,4 ГГц жолағында бес арнаны пайдаланады. Кедергілер арналардың бір-бірімен қабаттасуынан туындауы мүмкін. Екі арна нөмірінің айырмашылығы 5 немесе одан көп болса, мысалы 2 және 7, қабаттаспайды (жақын арналардан кедергі болмайды). Сондықтан, 1, 6 және 11 арналары ғана қабаттаспайтын арналар деген кең таралған пікір дұрыс емес. 1, 6 және 11 арналары Солтүстік Америкада бір-бірімен қабаттаспайтын үш арнадан тұратын жалғыз топ болып табылады. Дегенмен, қабаттасудың маңыздылығы физикалық арақашықтыққа байланысты. Егер таратушылар бір-бірінен кем дегенде бірнеше метр қашықтықта болса, төрт арна бір-бірінен алыс болғандағы кедергі, арналарды қайта пайдалануға (бір арнада кедергі тудыратын) қарағанда аз болады. 13 арнасы бар Еуропа мен Жапонияда 802.11g және 802.11n үшін 1, 5, 9 және 13 арналарын пайдалану орынды және ұсынылады. Алайда, көптеген 2,4 ГГц 802.11b және 802.11g қолжетімділік нүктелері бастапқы қосылғанда бірдей арнаға автоматты түрде қосылады, бұл кейбір арналарда трафик тудырады. Wi-Fi ластануы, яғни аймақта қолжетімділік нүктелерінің көп болуы, қолжетімділіктің жоғалуына және басқа құрылғылардың басқа қолжетімділік нүктелерін пайдалануына кедергі келтіруі мүмкін, сондай-ақ қолжетімділік нүктелері арасындағы сигнал-шу қатынасының (SNR) төмендеуіне әкелуі мүмкін. Бұл мәселелер тығыз орналасқан жерлерде, мысалы, үлкен пәтерлерде немесе көптеген Wi-Fi қолжетімділік нүктелері бар кеңселерде проблемаға айналуы мүмкін. Басқа құрылғылар 2,4 ГГц жолағын пайдаланады, және кейбір елдерде, әуесқой радио байланысы да бар, олардың барлығы елеулі қосымша кедергілер тудыруы мүмкін. Бұл мәселе муниципалитеттер немесе басқа да ірі ұйымдар (мысалы, университеттер) үлкен аумақты қамтуды қамтамасыз етуге тырысқанда да туындайды. Кейбір 5 ГГц жолақтарында кейбір жерлерде радар жүйелерінен кедергілер болуы мүмкін. Бұл жолақты қолданатын базалық станциялар радиолокацияны тыңдайтын және егер ол табылса, сол жолақта желіге рұқсат бермейтін динамикалық жиілікті таңдауды қолданады. Бұл жолақты лицензиясыз және аз шектеулермен төмен қуаттылықтағы таратушылар пайдалана алады. Алайда, қасақана кедергі тудырған (әсіресе осы жолақты коммерциялық мақсаттар үшін жергілікті монополияға иеленуге тырысқан) пайдаланушыларға үлкен айыппұлдар салынды, бірақ кездейсоқ кедергілер жиі кездеседі.

Өткіншілік

IEEE 802.11-дің әртүрлі 2-қабаттық түрлері әртүрлі сипаттамаларға ие. 802.11-дің барлық нұсқалары бойынша, ең жоғары қол жетімді өткізу қабілеті идеалды жағдайларда немесе 2-қабаттағы деректер жылдамдықтары бойынша өлшеулерге негізделген. Алайда, бұл екі нүкте арасында деректерді жіберу кезінде, олардың кем дегенде біреуі сымдық инфрақұрылымға, ал екіншісі сымсыз байланыс арқылы инфрақұрылымға қосылған кездегі стандартты жағдайларға қатысты емес. Яғни, деректер фреймдері әдетте 802.11 (WLAN) ортасынан өтеді және 802.3 (Ethernet) форматына немесе керісінше түрлендіріледі. Бұл екі ортаның кадр (тақырып) ұзындығының айырмашылығына байланысты, қолданбаның пакеттерінің мөлшері деректерді беру жылдамдығын анықтайды. Кішкентай пакеттерді (мысалы, VoIP) пайдаланатын қолданба жоғары қосымша трафикті (төмен өнімділікті) тудыратын дерек ағынын жасайды. Жалпы қолданба деректер жылдамдығына әсер ететін басқа факторлар – қолданбаның пакеттерді жіберу жылдамдығы (яғни деректер жылдамдығы) және сымсыз сигналдың қабылдану деңгейі. Соңғысы қашықтыққа және байланыс құрылғыларының орнатылған қуатына байланысты анықталады. Осы сілтемелерге қоса берілген өткізу қабілеті графиктері де UDP өткізу қабілетін өлшеу нәтижелерін көрсетеді. Әр графикте 25 өлшеудің орташа мәні көрсетілген (қателердің көрсеткіштері бар, бірақ аз ауытқуға байланысты көрінбейді), нақты пакет мөлшерімен (кішкентай немесе үлкен) және нақты деректер жылдамдығымен (10 кбит/с – 100 Мбит/с) бірге. Сонымен қатар, жиі қолданылатын трафик профильдері үшін маркерлер де қосылған. Бұл мәтін мен өлшемдер пакет қателерін қамтымайды, бірақ осы туралы ақпаратты жоғарыда көрсетілген сілтемелерден табуға болады. Төмендегі кестеде әртүрлі WLAN (802.11) түрлеріндегі бірдей сценарийлерде (қайта да бірдей сілтемелер) ең жоғары қол жетімді (қолданбаға арналған) UDP өткізу қабілеті көрсетілген. Өлшеу жүргізген хосттар бір-бірінен 25 метр қашықтықта орналасқан; деректердің жоғалуы ескерілмейді.

Жабдық

Wi-Fi желісі жергілікті желілерді (LAN) сымсыз қолдануға мүмкіндік береді. Сондай-ақ, кабельдер тарту мүмкін емес жерлерде, мысалы, ашық аумақтарда және тарихи ғимараттарда сымсыз LAN орнатуға болады. Дегенмен, белгілі бір материалдардан жасалған қабырғалар, мысалы, құрамында көп мөлшерде металл бар тас Wi-Fi сигналдарын кедергілей алады. Wi-Fi құрылғысы – бұл аз қашықтықтағы сымсыз құрылғы. Wi-Fi құрылғылары RF CMOS интегралды микросхемаларында (RF тізбегінде) жасалады. 2000 жылдардың басынан бері өндірушілер көптеген ноутбуктерге сымсыз желі адаптерлерін орнатып келеді. Wi-Fi чипсеттерінің бағасы төмендеуде, осылайша оны көптеген құрылғыларға енгізілетін тиімді желілік шешімге айналдырады. Әртүрлі бәсекелес брендтерге жататын қол жетімділік нүктелері мен клиенттік желі интерфейстері қызмет көрсетудің қарапайым деңгейінде өзара үйлесімді болады. Wi-Fi Alliance ұйымы "Wi-Fi Certified" деп сертификаттаған өнімдер бұрынғы нұсқалармен үйлесімді. Ұялы телефондардан өзгеше, кез келген стандартты Wi-Fi құрылғысы әлемнің кез келген жерінде жұмыс істейді.

Қосымша мәлімет

Сымсыз қолжетімділік нүктесі (WAP) сымсыз құрылғылар тобын жақын орналасқан сымды желіге (LAN) қосып береді. Бұл нүкте желілік хаб сияқты жұмыс істейді, қосылған сымсыз құрылғылар арасында деректерді жіберіп, сонымен қатар (көбінесе) бір сымды құрылғыға – әдетте Ethernet хабы немесе коммутаторына қосылып, сымсыз құрылғылардың басқа сымды құрылғылармен байланысуына мүмкіндік береді.

Сымсыз адаптер

Сымсыз адаптерлер құрылғыларды сымсыз желіге қосылуға мүмкіндік береді. Бұл адаптерлер PCI, miniPCI, USB, ExpressCard, Cardbus және PC Card сияқты түрлі сыртқы немесе ішкі қосылыстар арқылы құрылғыларға жалғанады. 2010 жылдан бастап, көбінесе жаңа ноутбуктерде ішкі адаптерлер орнатылған күйі келеді.

Бағытқыш

Сымсыз маршрутизаторлар сымсыз қолжетімділік нүктесін, Ethernet коммутаторын және IP маршрутизациялау, NAT және DNS жіберуді қамтамасыз ететін ішкі маршрутизатордың бағдарламалық жасақтамасын біріктіреді, бұл интеграцияланған WAN интерфейсі арқылы жүзеге асырылады. Сымсыз маршрутизатор сымды және сымсыз Ethernet LAN құрылғыларын (әдетте) кабельдік модем, DSL модем немесе оптикалық модем сияқты жалғыз WAN құрылғысына қосуға мүмкіндік береді. Сымсыз маршрутизатор барлық үш құрылғыны – негізінен, қолжетімділік нүктесі мен маршрутизаторды – бір орталық құрал арқылы конфигурациялауға мүмкіндік береді. Бұл құрал әдетте сымдық және сымсыз LAN клиенттеріне, сондай-ақ көбінесе WAN клиенттеріне қолжетімді интеграцияланған веб-сервер болып табылады. Бұл бағдарламалық қамтамасыз ету компьютерде іске қосылатын қосымша да болуы мүмкін, мысалы, Apple-дің AirPort құрылғысы macOS және iOS жүйелерінде AirPort Utility бағдарламасымен басқарылады.

Көпір

Сымсыз желілік көпірлер Wi-Fi арқылы деректер байланысы деңгейінде екі желіні біріктіріп, бір желі құра алады. Негізгі стандарт – сымсыз тарату жүйесі (WDS). Сымсыз көпір желісі сымдық желіні сымсыз желіге қосуы мүмкін. Көпір қолжетімділік нүктесінен ерекшеленеді: қолжетімділік нүктесі әдетте сымсыз құрылғыларды бір сымдық желіге қосады. Екі сымсыз көпір құрылғысын екі сымдық желіні сымсыз байланыс арқылы қосу үшін пайдалануға болады, бұл екі бөлек үй арасында немесе сымсыз желілік мүмкіндіктері жоқ (бірақ сымдық желілік мүмкіндіктері бар) құрылғылар үшін, мысалы, тұтынушылық ойын-сауық құрылғылары үшін, сымсыз желілік қосылым мүмкін емес жағдайларда тиімді; сондай-ақ, сымдық қосылымды қолдайтын құрылғыны, құрылғының қолдайтын сымсыз желілік қосылым мүмкіндігінен (сыртқы донгл немесе кіріктірілген) гөрі жылдамырақ сымсыз желілік стандартта жұмыс істеуге мүмкіндік беру үшін сымсыз көпірді пайдалануға болады (мысалы, сымсыз G-ді қолдайтын құрылғы үшін сымсыз N жылдамдықтарын (көпір мен қосылған құрылғылардың екеуінің де сымдық Ethernet портында қолдайтын ең жоғары жылдамдыққа дейін) қосуға болады). Екі жолақты сымсыз көпір 5 ГГц сымсыз желі жұмысын іске қосу үшін де пайдаланылуы мүмкін, егер құрылғы тек 2,4 ГГц сымсыз желіні қолдайтын болса және сымдық Ethernet порты болса.

Қайталаушы

Сымсыз қашықтықты кеңейтушілер немесе сымсыз қайталаушылар қолданыстағы сымсыз желінің қабылдау аймағын кеңейте алады. Стратегиялық түрде орналастырылған қашықтықты кеңейтушілер сигнал аймағын ұзартады немесе L пішіндес дәліздер сияқты кедергілерді айналып өтуге мүмкіндік береді. Қайталаушылар арқылы қосылған сымсыз құрылғылар әрбір «секіріс» үшін жауап уақытының ұзаруына және қол жетімді ең жоғары деректерді өткізу жылдамдығының төмендеуіне тап болады. Бұған қоса, сымсыз қашықтықты кеңейтушілерді пайдаланатын желідегі пайдаланушылардың санының артуы қолда бар өткізу қабілетін жылдам тұтынуына себеп болады, егер бір пайдаланушы ғана кеңейтушілерді пайдаланатын желіде жылса, онда бұл жағдайдан гөрі. Осы себепті, сымсыз қашықтықты кеңейтушілер төмен трафик көлемін қажет ететін желілерде жақсы жұмыс істейді, мысалы, Wi-Fi құрылғысы бар планшетімен бір пайдаланушы жалпы қосылған желінің кеңейтілген және кеңейтілмеген бөліктерінде жылса. Сондай-ақ, тізбектегі кез келген қайталаушыға қосылған сымсыз құрылғының деректерді өткізу жылдамдығы қосылу бастауы мен соңы арасындағы тізбектегі «әлсіз буынмен» шектеледі. Сымсыз кеңейтушілерді пайдаланатын желілер кеңейтілген желімен шектесетін және бірдей каналды пайдаланатын көршілес кіру нүктелерінен туындайтын кедергілерге бейім.

Кіріспелі жүйелер

Wi-Fi Protected Setup қауіпсіздік стандарты, шектеулі графикалық интерфейсі бар кіріктірілген құрылғыларға Интернетке оңай қосылуға мүмкіндік береді. Wi-Fi Protected Setup екі конфигурациядан тұрады: түрту түймешігі және PIN конфигурациясы. Бұл кіріктірілген құрылғылар «Интернет заттары» деп те аталады, олар аз қуатты, батареямен жұмыс істейтін жүйелер болып табылады. Бірнеше Wi-Fi өндірушілері кіріктірілген Wi-Fi үшін чиптер мен модульдерді жобалайды, мысалы GainSpan. Соңғы жылдары (әсіресе 2007 жылдан бастап) нақты уақыт операциялық жүйесін қамтитын және сериялық порт арқылы байланыса алатын кез келген құрылғыны сымсыз қосудың оңай жолын ұсынатын Wi-Fi модульдері қолжетімді болды. Бұл қарапайым мониторинг құрылғыларын жасауға мүмкіндік береді. Мысалы, үйде науқасты бақылайтын портативті ЭКГ құрылғысын қарастырайық. Бұл Wi-Fi қосылған құрылғы Интернет арқылы байланыса алады. Бұл Wi-Fi модульдерін OEM өндірушілер жобалайды, сондықтан оларды жүзеге асырушылар өнімдеріне Wi-Fi байланысын қосу үшін минималды Wi-Fi біліміне ие болуы жеткілікті. 2014 жылдың маусым айында Texas Instruments компаниясы SimpleLink CC3200 арнайы Wi-Fi MCU жиынтығымен бірінші ARM Cortex M4 микроконтроллерін ұсынды. Бұл Wi-Fi байланысы бар кіріктірілген жүйелерді бір чиптік құрылғы ретінде құруға мүмкіндік береді, бұл олардың құнын және ең кішкентай мөлшерін азайтады, соның арқасында сымсыз желілік контроллерлерді арзан, қарапайым заттарға орнату ыңғайлырақ болады.

Желі қауіпсіздігі

Сымсыз желі қауіпсіздігінің басты мәселесі – Ethernet сияқты дәстүрлі сымды желілерге қарағанда желіге қол жеткізудің оңайлығы. Сымды желіде ғимаратқа физикалық түрде кіру (ішкі желіге қосылу) немесе сыртқы өрт қабырғасын бұзу қажет. Wi-Fi желісіне қол жеткізу үшін, Wi-Fi желісінің ішінде болу жеткілікті. Көптеген кәсіпорын желілері құпия деректер мен жүйелерді сыртқы қол жеткізілімді шектеу арқылы қорғайды. Егер желіде шифрлау жеткіліксіз болса немесе мүлдем болмаса, сымсыз қосылымды қосу қауіпсіздікті азайтады. Wi-Fi желісі маршрутизаторына қол жеткізген шабуылшы, сұралған DNS сервер жауап беруге үлкермес бұрын, желідегі кез келген пайдаланушыға қарсы DNS подделдығы шабуылын бастай алады.

Деректер қауіпсіздігіне қауіп

Wi-Fi қолжетімділік нүктелері әдетте шифрлаусыз (ашық) режимде жұмыс істейді. Бастаушы пайдаланушылар конфигурацияны қажет етпейтін құрылғыдан пайда көреді, бірақ бұл әдепкі параметр сымсыз қауіпсіздікті қамтамасыз етпейді, LAN-ға ашық сымсыз қол жеткізуді ұсынады. Қауіпсіздікті қосу үшін пайдаланушы құрылғыны конфигурациялауы керек, әдетте бағдарламалық жасақтамалық графикалық интерфейс (GUI) арқылы. Шифрланбаған Wi-Fi желілеріне қосылған құрылғылар деректерді (оның ішінде жеке ақпаратты) бақылап, жаза алады. Мұндай желілерді VPN немесе Transport Layer Security (TLS) арқылы Hypertext Transfer Protocol (HTTPS) сияқты басқа қорғау шараларын қолдану арқылы ғана қамтамасыз етуге болады. Ескі сымсыз шифрлау стандарты, сымдық эквивалентті құпиялылық (WEP), дұрыс конфигурацияланған жағдайда да оңай бұзылатыны дәлелденді. 2003 жылы құрылғыларда қол жетімді болған Wi-Fi Protected Access (WPA) шифрлауы осы мәселені шешуге бағытталған. 2004 жылы бекітілген Wi-Fi Protected Access 2 (WPA2) күшті құпиясөз қолданған жағдайда қауіпсіз деп есептеледі. WPA-ның 2003 жылғы нұсқасы 2004 жылы WPA2 оны алмастырғаннан бері қауіпсіз емес деп саналады. 2018 жылы WPA3 WPA2-ні алмастыру ретінде жарияланды, қауіпсіздікті арттырды және 26 маусымда қолданысқа енгізілді.

Қалтаға көтеріп жүру

Piggybacking – бұл басқа біреудің сымсыз желісінің қабылдау аймағына компьютерді жақындатып, абоненттің тікелей рұқсаты немесе білімі болмастан, сол желіні пайдалану арқылы сымсыз интернетке қол жеткізу. 802.11 стандартының кеңінен қолданыла бастаған кезінде, сымсыз қоғамдық желілерді дамыту мақсатында, ауқымындағы кез келген адамға ашық қолжетімділік нүктелерін ұсынуға ынталандырылды, себебі көптеген адамдар өздерінің жүктеу жылдамдығының аз бөлігін ғана пайдаланады. Басқа адамдардың кіру нүктелерін іздеу және картаға түсіру wardriving деп аталады. Шындығында, көптеген кіру нүктелері қауіпсіздік қосылмайынша орнатылады, осылайша оларды тегін қызмет ретінде пайдалануға болады. Осылайша интернетке қол жеткізу қызмет көрсету шарттарын немесе интернет-провайдермен жасалған келісімшартты бұзуға әкелуі мүмкін. Мұндай әрекеттер көптеген елдерде санкцияланбайды; алайда, заңнама мен сот практикасы әлем бойынша айтарлықтай ерекшеленеді. Қолжетімді қызметтер туралы граффити қалдыру туралы ұсыныс warchalking деп аталды. Piggybacking көбінесе жағдайда байқаусыз болады – техникалық білімі жетілмеген пайдаланушы кіру нүктесінің әдепкі «қорғалмаған» параметрлерін өзгерте алмайды, ал операциялық жүйелер кез келген қолжетімді сымсыз желіге автоматты түрде қосылу үшін конфигурацияланып қойылуы мүмкін. Пайдаланушы ноутбугін кіру нүктесінің жанында іске қосса, компьютер желіге қосылғанын байқамай қалуы мүмкін. Сонымен қатар, бір желіге қосылуға ниеттенген пайдаланушы, егер соңғысы күшті сигналға ие болса, басқа желіге қосылуы мүмкін. Басқа желілік ресурстарды автоматты түрде анықтау мүмкіндігімен (DHCP және Zeroconf қараңыз) сымсыз пайдаланушылар мақсатты іздеген кезде құпия деректерді қате ортаға жіберуі мүмкін (ортадағы адам шабуылына қараңыз). Мысалы, егер веб-сайт TLS қолданбайтын қарапайым HTTP сияқты қауіпсіз емес протоколды қолданса, пайдаланушы веб-сайтқа кіру үшін қауіпсіз емес желіні пайдаланып, кіру деректерін тыңдап отырған кез келген адамға қол жетімді ете алады. Қорғалмаған кіру нүктесінде рұқсатсыз пайдаланушы сымсыз кіру нүктесіндегі жапсырмадан қауіпсіздік туралы ақпаратты (зауыттық алдын ала орнатылған құпия сөз немесе Wi-Fi Protected Setup PIN) ала алады және осы ақпаратты (немесе Wi-Fi Protected Setup түймесі арқылы қосылу) рұқсатсыз немесе заңсыз әрекеттер жасау үшін пайдаланады.

Әлеуметтік аспектілер

Сымсыз интернетке қол жеткізу қазіргі қоғамда кеңінен таралды. Осының нәтижесінде, қоғамның жұмыс істеу жолдары көптеген жағынан өзгерді.

Дамушы елдерге әсер ету

Әлемнің жартысынан астамы Интернетке қол жеткізе алмайды, әсіресе дамушы елдердің ауылдық аймақтарында. Дамыған елдерде қолданылып жүрген технология көбінесе қымбат және энергияны тиімді пайдаланбайды. Бұл дамушы елдердің көбірек төмен технологиялық желілерді пайдалануына әкелді, олар көбінесе күн энергиясы арқылы ғана ұсталатын жаңартылатын энергия көздерін қолданады, электр қуатының үзілуіне төзімді желі құрайды. Мысалы, 2007 жылы Перудегі Кабо Пантожа мен Икитос арасында 450 км желі орнатылды, онда барлық жабдықтар тек күн панельдерімен жабдықталады. Басқа факторлар нақты ыстық нүктелерді таңдауға әсер етеді. Бұл басқа ресурстардың қолжетімділігінен, мысалы кітаптардан, жұмыс орнының орналасуынан және сол жерде басқа адамдармен кездесудің әлеуметтік аспектісінен өзгереді. Сонымен қатар, қоғамдық орындарда жұмыс істейтін адамдардың санының артуы жергілікті бизнеске көбірек клиенттер әкеледі, осылайша аймаққа экономикалық серпін береді. Осы зерттеуде сымсыз байланыс жұмыс кезінде қозғалыс еркіндігін арттыратыны да айтылған. Үйде немесе кеңседе жұмыс істегенде әртүрлі бөлмелер немесе аймақтар арасында қозғалуға мүмкіндік береді. Кейбір кеңселерде (әсіресе Нью-Йорктегі Cisco кеңселерiнде) қызметкерлерге үстел тағайындалмайды, бірақ олар кез-келген кеңседен жұмыс істей алады, ноутбуктерін Wi-Fi хот-спотына қосып алады. Сонымен қатар, кең жолақты желісі бар американдық үйлердің 89%-ы сымсыз технологиялар арқылы қосылады. Американдық үйлердің 72,9%-да Wi-Fi бар. Wi-Fi желілері үйлер мен қонақ үйлердің ішкі құрылысына да әсер етті. Мысалы, сәулетшілер клиенттерінің үй кеңсесі ретінде бір бөлмені ғана қаламайтынын, от жанына жақын жұмыс істегісі келетінін немесе әртүрлі бөлмелерде жұмыс істеу мүмкіндігін қалағанын айтады. Бұл сәулетшілердің өздері жобалаған бөлмелерді пайдалану туралы бұрыннан бар идеяларына қайшы келеді. Сонымен қатар, кейбір қонақ үйлер қонақтар Wi-Fi сигналы күштірек болғандықтан, белгілі бір бөлмелерде тұруды ұнататынын атап өтті. (егер "себептік байланыс сенімді деп есептелсе, бірақ кездейсоқтық, бұрмалау немесе шатастыруды нақты сеніммен жоққа шығаруға болмаса" қолданылатын категория), бұл сыныптау Wi-Fi желілеріне емес, сымсыз телефонды пайдалануға байланысты тәуекелдерге негізделген. 2007 жылы Ұлыбританияның Денсаулықты қорғау агенттігі Wi-Fi желісін бір жыл бойы пайдалану "ұялы телефонмен 20 минут сөйлескендегідей радиация шығаратынын" хабарлады. Электромагниттік сезімталдыққа шағымданушы 725 адамды қамтитын зерттеулерді шолу "электромагниттік сезімталдықтың ЭМҚ-ның болуымен байланысы жоқ екенін көрсетеді, бірақ бұл құбылысты зерттеу қажет".