Search icon

Co to jest WiFi? Jak działa sieć bezprzewodowa?

01.12.2021 |
| Clock Przeczytasz w 5 Minuty
Co to jest WiFi? Jak działa sieć bezprzewodowa?
Przeczytasz w 5 Minuty
Zwiększ rozmiar tekstu

Skrót WiFi upowszechnił się tak mocno, że nawet nie zastanawiamy się, co oznacza. Stał się on niemalże zamiennikiem słowa „Internet”, jednak nie jest to do końca prawda. Z tej technologii korzystamy codziennie, więc przyjrzeć się, jak działa bezprzewodowy Internet. Z sieci możemy korzystać w dwojaki sposób – z kabla Ethernet, czyli łącza przewodowego, jak również z WiFi, czyli łącza bezprzewodowego. Wraz z rozwojem technologicznym, prędkości internetu osiągane tą metodą są na tyle wysokie, że w wielu zastosowaniach są wystarczające. Połączenie kablowe zawsze będzie najszybsze i najstabilniejsze, ale sieć bezprzewodowa zapewnia ogromną wygodę i dlatego właśnie ten typ połączenia jest najpopularniejszy. Czym właściwie jest WiFi i jak to działa?

Co to jest WiFi? Co oznacza ten skrót?

WiFi – skrót ten w swoim rozwinięciu oznacza „Wireless Fidelity”, czyli w polskim tłumaczeniu „bezprzewodowa dokładność”. Sama nazwa „WiFi” to jednak hasło marketingowe, wymyślone w roku 1999, aby zastąpić bardziej techniczne określenie IEEE 802.11, czyli technologię sieci bezprzewodowych.

Historia i ewolucja sieci bezprzewodowych jest długa i wieloetapowa, ale technologia WiFi zaczęła się rozkręcać po 1999 roku, kiedy to zadebiutował pierwszy laptop z obsługą Internetu bezprzewodowego. Był to iBook od Apple. W 2004 roku pojawiły się pierwsze przenośne urządzenia z obsługą WiFi, w tym PDA oraz telefony komórkowe. Do roku 2009 sprzedano już 600 milionów urządzeń obsługujących ten standard.

Jak wynika z danych portalu Statista z końcem 2021 roku liczba sztuk sprzętu podłączonego przez sieć bezprzewodową do Internetu sięgnie 22,2 miliarda.

Wifi - sieć bezprzewodowa

Jak działa sieć bezprzewodowa?

Sieć bezprzewodowa, która jest typem sieci WLAN, jest łącznikiem. Za jego pomocą nasze urządzenie, np. smartfon, laptop, konsola, czy inteligentne AGD łączy się z routerem, który w określonym zasięgu zapewnia nam Internet. Podłączając się np. do domowej sieci, mamy również łączność z innymi urządzeniami w jej obrębie. W ten sposób możemy zacząć odtwarzać filmik z YouTube na smartfonie, a następnie przerzucić go na telewizor typu Smart.

Technologia WiFi wykorzystuje sygnały radiowe o konkretnych częstotliwościach. W tym przypadku jest to 2,4 GHz i 5 GHz, z możliwym trzecim trybem, tzw. dual band, w którym Twoje urządzenie będzie lub router będzie zmieniał tryb działania w zależności od tego, czy przesył internetu nie jest przeciążony na danej częstotliwości.

Częstotliwość 2,4 GHz zapewnia większy zasięg, ale słabszy sygnał. Natomiast 5 GHz oferuje mocniejszy i szybszy sygnał, ale mniejszy zasięg.

Właściwości te wynikają z podstawowej fizyki fal, które rozchodząc się bardziej, tracą na sile przy większych częstotliwościach. Pasmo 2,4 GHz jest również znacznie bardziej zatłoczone niż 5 GHz i w większym stopniu podatne na interferencję. Z drugiej strony urządzeń obsługujących pasmo 5 GHz jest mniej, a niektóre marki urządzeń nie obsługują tego trybu w ogóle. Najczęściej spotykanym trybem użytkowania sieci bezprzewodowej jest więc 2,4 GHz.

Na każdej z tych częstotliwości mamy do dyspozycji wiele kanałów, na których mogą działać urządzenia w przypadku przeciążeń sieci. Każda osoba znajdująca się w zasięgu (w pobliżu pola działania routera czy innego punktu dostępu), może połączyć się do sieci.

Jak działa wifi?

W większości przypadków dostęp do WiFi jest zabezpieczony hasłem. W taki sposób funkcjonują sieci założone przez dostawców Internetu. Istnieje kilka standardów zabezpieczeń, w tym WPA, WPA2 i WPA3, które chronią przed niepożądanym dostępem.

Niektóre sieci są jednak pozbawione zabezpieczeń i są to najczęściej hotspoty w miejscach publicznych – dworcach, pociągach, niektórych restauracjach itp. Korzystanie z takiej sieci jest mniej bezpieczne. Nie mamy żadnej pewności w jaki sposób są traktowane nasze dane. Im mniej korzystamy z sieci pozbawionych zabezpieczeń, tym lepiej. Jeśli już musimy to robić, lepiej ograniczyć się do zaufanych, dużych miejsc. Dla przykładu – znane sieci kawiarni będą tutaj mniej podejrzane, bo firmy, które je prowadzą i tak na nas zarabiają.

Najczęściej stosowane standardy WiFi

Istnieje wiele standardów sieci bezprzewodowych, a ich nazewnictwo może wydać się zawiłe i skomplikowane. Od dłuższego czasu organizacja WiFi Alliance dąży do uproszczenia oznaczeń. W roku 2018 ogłosiła, że począwszy od WiFi 6 będzie używać jedynie krótszej nazwy oznaczającej generację łączności sieci bezprzewodowej zamiast pełnej technicznej nazwy (przykładowo: WiFi 6 zamiast IEEE 802.11ax)

Trzy obecnie najczęściej stosowane standardy to: WiFi 6, WiFi 5 oraz WiFi 4 – są to oznaczenia kolejnych generacji sieci bezprzewodowych.

  • WiFi 4, inaczej zwany IEEE 802.11n (nazwa techniczna), to standard wprowadzony pod koniec 2009 roku, odznaczający się prędkością pobierania 600 Mbps i obsługą dwóch pasm: 2,4 GHz oraz 5 GHz.
  • WiFi 5, znany także jako IEEE 802.11ac, wprowadzony z końcem 2013 roku i pozwala osiągać prędkości do 3,5 Gbps. Obsługuje wyłącznie pasmo 5 GHz. Nowszy standard wprowadził technologię MU-MIMO, dzięki której urządzenia korzystają z łącza przekazywanego przez osobne anteny (i obsługiwane przez nie kanały) w routerze/punkcie dostępu. W efekcie Internet działa stabilniej, a łącze jest mniej zatłoczone.
  • WiFi 6, w terminologii technicznej IEEE 802.11ax, to standard, który pojawił się w 2020 roku i tym razem obejmuje pasma 2,4 GHz oraz 5 GHz. Dzięki niemu możliwe są prędkości rzędu nawet 9,6 Gbps. Największe usprawnienia tej technologii dotyczą nie przepustowości, lecz tego, jak radzi sobie z wieloma urządzeniami jednocześnie przy większym zatłoczeniu łącza. To dzięki usprawnieniu MU-MIMO do obsługi 8 jednoczesnych strumieni pobierania i wysyłania danych oraz kolorowaniu BSS, które poprawia jakość sygnału. Oprócz tego ten standard oferuje mniejsze opóźnienia, a urządzenia obsługujące ten standard mogą cieszyć się dłuższym czasem pracy.
  • WiFi 6E – istnieje także wariant WiFi 6, zwany WiFi 6E, używający dodatkowej częstotliwości 6 GHz. Oferuje on od 7 do 14 dodatkowych kanałów, ale wymaga kompatybilnego routera oraz urządzeń z obsługą WiFi 6, jeśli chcesz skorzystać z dodatkowych kanałów. W sytuacji, gdy posiadasz już router z WiFi 6, wymiana na WiFi 6E przyniesie niewielkie korzyści. Jednak gdy masz starszy sprzęt, taki zakup będzie znacznie bardziej opłacalny.

WiFi 7 – trwają prace nad nowym standardem

WiFi Alliance nie próżnuje i już trwają prace nad stworzeniem standardów dla WiFi 7. Pierwsze urządzenia wykorzystujące tę technologię zostaną zaprezentowane na targach CES 2022. W tym momencie niewiele wiadomo o WiFi 7 poza prędkościami 2,4 większymi od WiFi 6, a także jeszcze niższymi opóźnieniami.

Zasięg sieci bezprzewodowej

Zasięg sieci bezprzewodowej może wynosić nawet do 100 metrów w otwartej przestrzeni. W praktyce jednak będzie rzadko osiągalny. W większości przypadków używania sieci bezprzewodowej wynosi on około 10-35 metrów. Osłabiają go ściany, podłogi (jeśli mamy mieszkanie piętrowe/dom) i inne materiały, które odbijają sygnał. Ceglane czy zbrojone ściany (np. z żelbetu) ograniczają siłę sygnału bezprzewodowego. Na jakość sygnału negatywnie wpływa także interferencja innych urządzeń, w tym np. kuchenek mikrofalowych, głośników Bluetooth.

Jak wspomnieliśmy wcześniej, także częstotliwość ma znaczenie – pasmo 5 GHz ma mniejszy zasięg, a 2,4 GHz większy. Zasięg i siłę sygnału można zwiększyć przez dokupienie sprzętu, jakim jest tzw. wzmacniacz WiFi (repeater).

Liczba podłączonych urządzeń do routera z w obrębie jednej sieci domowej, teoretycznie może wynosić nawet 255. W praktyce podłączenie takiej liczby sprzętów do sieci bezprzewodowej jest niemożliwe.

zasięg sieci bezprzewodowej wifi

Podpięcie zbyt dużej liczby urządzeń korzystających z WiFi powoduje większe ryzyko interferencji, czyli zakłóceń sygnałów radiowych. Router nie może połączyć się ze wszystkimi urządzeniami na raz i musi dzielić dane pasmo ze wszystkimi podłączonymi sprzętami, co powoduje przeciążenie sieci. W rezultacie tak obciążona sieć może przełożyć się na obniżoną prędkość transferu, buforowanie strumieniowanego wideo, zwiększone opóźnienie w grach itp.

W odciążeniu sieci może znacząco pomóc używanie routerów z trybem dual band, a także technologii WiFi 6/WiFi 6E. Jak podaje jeden z producentów sprzętu sieciowego, NetGear, jeśli liczba podłączonych do sieci urządzeń przekroczy 15, powinniśmy zainwestować w trzyzakresowy router WiFi. Obsługuje on 3 pasma: jedno o częstotliwości 2,4 GHz oraz dwa o częstotliwości 5 GHz. Taki sprzęt pomoże zmniejszyć zakłócenia i skuteczniej rozkładać ruch sieciowy.

Może Cię zainteresować:

Na skrzyżowaniu światów dziennikarstwa, PR-u i IT. Ma słabość do najnowszych technologii obrazu oraz dźwięku i nie byłby sobą, gdyby przestał być na bieżąco z gadżetami. Przygodę z komputerami i grami zaczął w wieku 5 lat, a teraz jest tatą małej gejmerki. Gdy nie zajmuje się żonglerką i ekwilibrystyką słowną, lubuje się w słuchaniu alt-rocka, zgłębianiu kina światowego i konsumowaniu szeroko rozumianej (pop)kultury.