無處不在的無線技術Wi-Fi已成為家庭網(wǎng)絡、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，旨在使本地無線網(wǎng)絡易于公眾理解。如今，Wi-Fi技術無處不在，使所有人都可以無線連接家庭和辦公室，并促進了智能設備的爆炸式增長。

什么是Wi-Fi?

Wi-Fi是使用IEEE 802.11通信標準創(chuàng)建局域網(wǎng)或LAN的多種技術的總稱。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，但它是迄今為止最流行的技術。顧名思義，LAN網(wǎng)絡相對較小，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)絡技術(將設備連接到附近的外圍設備)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)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。

各種設備對這些信息進行編碼和解碼的具體方式極其復雜，并且在過去二十年里，隨著波束成形等技術的發(fā)展，這些技術已經(jīng)得到了改進，使網(wǎng)絡能夠以更低的功耗更快、更遠地傳輸數(shù)據(jù)。

Wi-Fi網(wǎng)絡的基本組件包括：

路由器，負責管理網(wǎng)絡上設備之間的流量。

無線接入點，提供路由器和本地無線設備之間的無線電連接。

將本地網(wǎng)絡連接到更廣泛的互聯(lián)網(wǎng)的調制解調器。雖然Wi-Fi網(wǎng)絡的運行并不是絕對必要的，但如果沒有它，網(wǎng)絡上的設備只能相互通信，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，其中協(xié)調多個擴展器以提供更好的覆蓋范圍。

重要的是要記住，如果沒有調制解調器連接到ISP，僅連接到Wi-Fi網(wǎng)絡并不能訪問互聯(lián)網(wǎng)。換言之，僅靠Wi-Fi不足以上網(wǎng)。這些調制解調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。

有些調制解調器本身就是無線的，盡管它們使用Wi-Fi以外的技術來建立互聯(lián)網(wǎng)連接。一些蜂窩提供商會銷售稱為無線熱點的設備，這些設備既可用作無線調制解調器，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)絡和互聯(lián)網(wǎng)上的所有設備之間發(fā)揮著關鍵作用。雖然可能擁有許多設備，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)絡流量發(fā)送到內部網(wǎng)絡上的正確設備。

什么是802.11?它與Wi-Fi有何關系?

電氣和電子工程師協(xié)會維護著許多行業(yè)標準。802是指定管理LAN如何工作的標準系列的數(shù)字，802.11是專用于無線LAN的子系列。802.11標準詳細描述了設備應如何進行無線通信，任何遵守這些標準的設備都可以與其他執(zhí)行相同標準的設備進行通信。

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標準，每個標準各不相同，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兼容設備開始進入市場，主要設備制造商和網(wǎng)絡企業(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備上使用的字母來查看其是否可以連接。

多年來，關于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“無線保真標準”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。隨著該技術的發(fā)展并在數(shù)百萬種不同的設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，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標準的聯(lián)系如此緊密，以至于IEEE已開始在自己的基礎標準版本中使用它。例如，符合802.11ax的技術稱為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準添加不同的安全協(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早期的一些開放網(wǎng)絡問題的影響。

哪些設備可以使用Wi-Fi?

Wi-Fi技術成功的另一個原因是可安裝Wi-Fi的設備呈指數(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)實等技術的60 GHz產(chǎn)品，Wi-Fi聯(lián)盟還在研究Wi-Fi 7，預計將于2024年推出。得益于更大的信道、增加的二次調幅和多接入點操作，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，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，這項技術將繼續(xù)存在。