WiFi هي تقنية شبكات لاسلكية تتيح لك توصيل أجهزتك التي تدعم WiFi بشبكة محلية. باستخدام WiFi ، يمكنك نقل البيانات بين أجهزة الشبكة المحلية أو الاتصال بالإنترنت ، إذا كان الاتصال متاحًا. ربما يعرف معظم الناس هذا ، نظرًا لأننا جميعًا نستخدم WiFi كل يوم ، ولكن كيف تعمل WiFi بالفعل؟

واي فاي راديو^{(WiFi Is Radio)}

الحقيقة الأساسية حول شبكة WiFi^(WiFi) هي أنها تستخدم موجات الراديو لنقل المعلومات. موجات الراديو هي ما نسميه نطاق تردد معين للإشعاع الكهرومغناطيسي. الضوء^(Light) هو جزء من الطيف الذي تكون أعيننا حساسة له ، ولكنه مصنوع من نفس "الأشياء" مثل موجات الراديو.

يستخدم WiFi ترددين مختلفين للإرسال: 2.4 جيجا هرتز و 5 جيجا هرتز. هذا هو 2،400،000،000 و 5،000،000،000 دورة في الثانية على التوالي. هذا مرتفع جدًا مقارنةً براديو FM الذي يبلغ تردده حوالي 100 ميجاهرتز فقط.

يتغير التردد الدقيق لموجة الراديو كثيرًا في خصائصها. باستخدام تردد أعلى ، يمكنك حزم المزيد من المعلومات في إشارتك. ومع ذلك ، فإن بعض الترددات ليس لها نطاقات طويلة جدًا. 

كما أن الترددات المختلفة تخترق المادة بشكل مختلف. يمكن ارتداد بعض الترددات عن الغلاف الجوي ، لذلك لا يحتاج جهاز الإرسال والاستقبال إلى خط الرؤية للعمل. ترددات أخرى تنطلق مباشرة في الفضاء. هذا مفيد إذا كنت تريد التواصل مع قمر صناعي ، ليس كثيرًا إذا كان جهاز الاستقبال على الأرض.

يمكن أن تصل الموجات على ترددات تشغيل WiFi إلى مئات الأميال إذا وضعت قوة كهربائية كافية في طاقة الإرسال ، ولم يكن لديك أي شيء في الطريق واستخدمت الهوائي المناسب. ومع ذلك ، عادةً ما يكون لشبكة WiFi^(WiFi) المنزلية القياسية نطاق دون عائق يتراوح بين 30-50 مترًا (حوالي 100/150 قدمًا). 2.4 جيجاهرتز WiFi أطول مدى ، 5 جيجاهرتز للواي فاي^(WiFi) سرعات أعلى.

واي فاي رقمي^{(WiFi Is Digital)}

WiFi عبارة عن راديو ، لكنه راديو رقمي^{(digital )} . هذا يعني أن موجات الراديو معدلة لتحمل كود رقمي. شبكة WiFi^(WiFi) مليئة بالمعلومات الرقمية تمامًا.

أحدث وأكبر تقنية WiFi لها حد نظري للسرعة يبلغ 4.8 جيجابت^(Gbps) في الثانية ، باستخدام أربعة تدفقات بيانات 1.2 جيجابت في الثانية في وقت واحد. ^(Gbps)هذا 600 ميغا بايت في الثانية! بالطبع ، يتم تحديد السرعات النظرية في المختبر في ظل الظروف المثلى ، ولكن حتى في العالم الحقيقي ، فإن شبكة WiFi الحديثة سريعة جدًا.

واي فاي لديها معايير وبروتوكولات^{(WiFi Has Standards & Protocols)}

كانت شبكة WiFi^(WiFi) موجودة منذ فترة طويلة. تم إصدار أول تكرار تجاري لهذه التقنية في عام 1997. قام معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات^{(The Institute of Electrical and Electronics Engineers)} ( IEEE ) بترميز معيار WiFi ، والذي يُعرف رسميًا باسم IEEE 802.11 . يُعرف الجيل الأول من WiFi باسم 802.11a ، ولكن مع مرور الوقت ، تم تطوير إصدارات أفضل من WiFi :

• 802.11a
• 802.11 ب
• معيار 802.11g
• معيار 802.11n
• 802.11ac
• 802.11ax

WiFi غير متوافق تمامًا مع الإصدارات السابقة. لن تجد العديد من الأجهزة الحديثة التي لا يزال بإمكانها الاتصال بأجهزة 802.11a. العديد من أجهزة WiFi الموجودة هناك "bgn" وستعمل مع تلك المعايير الثلاثة ، والتي تستخدم جميعها نطاق تردد 2.4 جيجا هرتز. يستخدم 802.11ac نطاق 5 جيجاهرتز ، ولكن معظم أجهزة التوجيه هذه هي "نطاق مزدوج" وتوفر أيضًا 2.4 جيجاهرتز للتحدث إلى الأجهزة القديمة باستخدام معايير أقدم.

من الناحية العملية ، يعد التوافق العكسي مع WiFi متقطعًا ، حيث يتم تأمين بعض الأجهزة بسرعات معينة ضمن كل معيار معني. قد لا تدع أجهزة التوجيه الحديثة الأمور تسير ببطء!

بالمناسبة ، تم إسقاط اصطلاح التسمية "802.11" بالكامل. يُعرف أحدث 802.11ax الآن باسم WiFi 6 ، حيث يكون 802.11 WiFi 5 وما إلى ذلك.

واي فاي مشفر^{(WiFi Is Encrypted)}

يمكن لأي شخص اعتراض موجات راديو WiFi ، ولكن بفضل التشفير الرقمي^{(digital encryption)} لا يمكنهم ببساطة التنصت على ما يتم إرساله واستلامه. على الأقل ، هذا هو الحال إذا كانت شبكة WiFi محمية بكلمة مرور. 

كلمة مرور WiFi^(WiFi) الخاصة بك هي أيضًا مفتاح التشفير ، بحيث يمكن لأي شخص لديه كلمة المرور رؤية جميع حزم البيانات غير المفلترة. هذا هو السبب في أنه يجب عليك فقط استخدام مواقع الويب التي تم تمكين HTTPS عليها واستخدام خدمة VPN دائمًا إذا كنت تستخدم نقطة اتصال WiFi عامة !

من المرجح أن تستخدم أجهزة WiFi الخاصة بك WPA2 . WPA اختصار لـ WiFi Protected Access وهو مخطط تشفير قوي جدًا لاتصالات WiFi . ومع ذلك ، اكتشف المتسللون على مر السنين العديد من الثغرات التي تسمح لهم ، في بعض الحالات ، بخرق بروتوكولات تشفير WPA2 . 

في عام 2018 ، أعلن تحالف WiFi^{( WiFi Alliance)} ، المسؤول عن تقنية WiFi ، عن ^(WiFi)WPA3 . يعمل هذا الإصدار الجديد على تحسين الأمان وسد الثغرات الأمنية الموجودة في WPA2 . بالطبع ، سوف يمر بعض الوقت قبل أن تدعم جميع الأجهزة الموجودة في البرية معايير الأمان الجديدة.

WiFi Direct هو شيء^{(WiFi Direct Is a Thing)}

تم تصميم WiFi^(WiFi) لاستخدام جهاز مركزي مثل جهاز التوجيه لإدارة الاتصال بين الأجهزة. ومع ذلك ، يمكن أيضًا استخدام WiFi لتوصيل جهازين مباشرة فيما يعرف باتصال "نظير إلى نظير". يكون هذا مفيدًا جدًا عندما تريد ، على سبيل المثال ، إرسال ملف كبير إلى الهاتف الذكي لشخص ما من هاتفك الذكي. 

هذا أيضًا نوع شبكة WiFi التي تُستخدم غالبًا لإرسال الفيديو من هاتف إلى تلفزيون ذكي. عند استخدام أجهزة مثل كاميرات GoPro أو بعض الطائرات بدون طيار الخاصة بكاميرات WiFi ، فأنت تستخدم أيضًا اتصال WiFi مباشرًا . تحظى تقنية Bluetooth^(Bluetooth) بمعظم الاهتمام في عالم الاتصال اللاسلكي من نظير إلى نظير ، خاصةً لأنها موفرة للطاقة للغاية ، ولكن WiFi المباشر سريع وبسيط في الاستخدام.

أجهزة التوجيه وأجهزة إعادة الإرسال والشبكات المعشقة^{(Routers, Repeaters & Mesh Networks)}

في حين أن اتصالات WiFi^(WiFi) المباشرة شائعة هذه الأيام ، فإن شبكة WiFi التي نستخدمها جميعًا في معظم الأحيان تستفيد من تصميم محور وتحدث. بمعنى آخر ، تتصل جميع أجهزة WiFi بجهاز مركزي يعمل كوسيط. بالنسبة لمعظم الناس ، سيكون هذا هو جهاز توجيه WiFi الشائع .

تتميز أجهزة التوجيه الحديثة بهوائيات متعددة ، تفصل بين نطاقات التردد المختلفة وكذلك الأجهزة التي ترسل وتستقبل بيانات WiFi . تتعامل أجهزة التوجيه هذه أيضًا مع اتصالك بالإنترنت وأي أجهزة Ethernet سلكية على شبكتك ، مما يسمح للشبكات السلكية واللاسلكية بالاتصال ببعضها البعض.

ومع ذلك ، كما قلنا أعلاه ، فإن نطاقات إشارة WiFi محدودة جدًا. مما يعني أنه كلما ابتعدت عن جهاز التوجيه ، زادت قوة الإشارة سوءًا. يمكن استخدام مكرر WiFi^{(WiFi repeater)} لتوسيع تلك الإشارة على حافة نطاق التغطية.

بينما تعمل أجهزة إعادة الإرسال بشكل جيد بما فيه الكفاية ، هناك اتجاه جديد نحو أنظمة WiFi " المعشقة". ^{(” WiFi)}هنا ، لا يوجد جهاز توجيه مركزي. بدلاً من ذلك ، تنتشر العديد من أجهزة التوجيه الأصغر في جميع أنحاء منزلك ، ومتصلة ببعضها البعض وتوفر سحابة سلسة من WiFi . هذه هي تقنية WiFi الأكثر استخدامًا في الشركات الكبيرة ، ولكنها أصبحت ميسورة التكلفة للاستخدام المنزلي.

ما وراء شبكة WiFi^{(Beyond WiFi)}

أصبحت شبكة WiFi^(WiFi) من حولنا أكثر من أي وقت مضى ، حيث تحتاج جميع أنواع الأجهزة الآن إلى اتصال بالشبكة. ومع ذلك ، فإن WiFi ليست التكنولوجيا المنافسة الوحيدة عندما يتعلق الأمر بنقل البيانات لاسلكيًا. تحكم البلوتوث^(Bluetooth) في الصدارة عندما يتعلق الأمر بالاتصالات منخفضة الطاقة وقصيرة المدى. قد تمنح الإصدارات المستقبلية من Bluetooth شبكة ^(Bluetooth)WiFi فرصة للحصول على أموال عندما يتعلق الأمر بالسرعة والمدى.

ومع ذلك ، قد يكون أكبر منافس لشبكة WiFi^(WiFi) هو 5G. توفر التكنولوجيا الخلوية من الجيل الخامس معدلات بيانات أرخص وتغطية حضرية كثيفة. قد لا تحل 5G محل WiFi في المنزل ، ولكن 5G تقدم بديلاً لنقاط اتصال WiFi العامة ، والتي أصبحت شائعة بشكل أساسي بسبب ارتفاع تكاليف بيانات الهاتف المحمول.

HDG Explains: How Does WiFi Work?

WiFi is a wireless networking technology that lets you connect your WiFi-enabled devices to a local network. Using WiFi you can transfer data between local network devices or connect to the internet, if a connection is available. Most people probably know this, since we all use WiFi every day, but how does WiFi actually work?

WiFi Is Radio

The most fundamental fact about WiFi is that it uses radio waves to transmit information. Radio waves are what we call a specific frequency range of electromagnetic radiation. Light is the portion of the spectrum our eyes are sensitive to, but is made of the same “stuff” as radio waves.

WiFi uses two different frequencies for transmission: 2.4Ghz and 5Ghz. That’s 2,400,000,000 and 5,000,000,000 cycles per second respectively. This is pretty high compared to FM radio which has a frequency of only about 100Mhz.

The exact frequency of a radio wave changes a lot about its characteristics. With a higher frequency, you can pack more information into your signal. However, some frequencies don’t have very long ranges. 

Different frequencies also penetrate matter differently. Some frequencies can be bounced off the atmosphere, so your transmitter and receiver don’t need line-of-sight to work. Other frequencies just shoot straight out into space. That’s useful if you want to communicate with a satellite, not so much if the receiver is on Earth.

Waves at the WiFi operating frequencies can reach hundreds of miles if you put enough wattage into the transmission power, have nothing in the way and use the right antenna. However, standard household WiFi usually has an unobstructed range of between 30-50 meters (approx 100/150 feet). 2.4Ghz WiFi has the longer range, 5Ghz WiFi has higher speeds.

WiFi Is Digital

WiFi is radio, but it’s digital radio. That means the radio waves are modulated to carry digital code. WiFi is absolutely packed with digital information.

The latest and greatest WiFi technology has a theoretical speed limit of 4.8 Gbps, using four 1.2Gbps data streams at once. That’s 600 megabytes per second! Of course, theoretical speeds are determined in a lab under optimal conditions, but even in the real world modern WiFi is very fast.

WiFi Has Standards & Protocols

WiFi has been around for a long time.The first commercial iteration of the technology was released all the way back in 1997. The Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) codified the WiFi standard, which is officially known as IEEE 802.11. The first generation of WiFi is known as 802.11a, but as time went by newer, better versions of WiFi were developed:

• 802.11a
• 802.11b
• 802.11g
• 802.11n
• 802.11ac
• 802.11ax

WiFi is not fully backwards compatible. You won’t find many modern devices that can still communicate with 802.11a devices. Many WiFi devices out there are “bgn” and will work with those three standards, which all use the 2.4Ghz frequency band. 802.11ac uses the 5Ghz band, but most of these routers are “dual band” and also offer 2.4Ghz to talk to older devices using older standards.

In practice backwards compatibility with WiFi is spotty, since some devices are locked to certain speeds within each respective standard. Newer routers may not let things go that slowly!

Incidentally, the whole “802.11” naming convention has been dropped. The latest 802.11ax is now known as WiFi 6, with 802.11 being WiFi 5 and so on.

WiFi Is Encrypted

Anyone can intercept WiFi radio waves, but thanks to digital encryption they can’t simply eavesdrop on what’s being sent and received. At least, this is the case if your WiFi network is password protected. 

Your WiFi password is also the encryption key, so anyone with the password can see all the data packets unfiltered. This is why you should only use websites that are HTTPS enabled and always use a VPN service if you’re using a public WiFi hotspot!

Your WiFi devices are most likely using WPA2. WPA is short for WiFi Protected Access and is a very strong encryption scheme for WiFi connections. However, over the years hackers have discovered various exploits that, in some cases, allow them to break the WPA2 encryption protocols. 

In 2018 the WiFi Alliance, which is the custodian of WiFi technology, announced WPA3. This new version improves security and plugs the security holes found in WPA2. Of course, it will be some time before all hardware out in the wild will support the new security standard.

WiFi Direct Is a Thing

WiFi was designed to use a central device such as a router to manage communication between devices. However, WiFi can also be used to directly connect two devices in what’s known as a “peer-to-peer” connection. This is very handy when, for example, you want to send a large file to someone’s smartphone from yours. 

This is also the type of WiFi that’s often used to cast video from a phone to a smart TV. When you use devices such as GoPro cameras or certain WiFi cameras drones, you’re also using a direct WiFi connection. Bluetooth gets most of the attention in the peer-to-peer wireless connection world, especially since it’s so energy efficient, but WiFi direct is fast and just as simple to use.

Routers, Repeaters & Mesh Networks

While direct WiFi connections are commonplace these days, the WiFi we all use most of the time make use of a hub-and-spoke design. In other words, all of your WiFi devices connect to a central device, which acts as the go-between. For most people, this is going to be the common WiFi router.

Modern routers boast multiple antennas, separating different frequency bands as well as the hardware that sends and receives WiFi data. These routers also handle your internet connection and any wired Ethernet devices on your network, allowing the wired and wireless networks to communicate with each other.

However, as we said above, WiFi signal ranges are pretty limited. Which means that the further you are from the router, the worse the signal strength is. A WiFi repeater can be used to extend that signal at the edge of the coverage range.

While repeaters work well enough, there’s a new trend towards “mesh” WiFi systems. Here, there’s no central router. Instead several smaller routers are spread across your home, connected to each other and providing a seamless cloud of WiFi. This is the WiFi technology most commonly used in large businesses, but it’s become affordable for home use.

Beyond WiFi

WiFi is around us more than ever, as all sorts of devices now have a need for a network connection. However, WiFi is not the only competing technology when it comes to wireless data transmission. Bluetooth rules the roost when it comes to low-power, short range connections. Future versions of Bluetooth may even give WiFi a run for its money when it comes to speed and range.

However, the biggest competitor to WiFi might very well be 5G. Fifth-generation cellular technology offers cheaper data rates and dense urban coverage. 5G may not replace WiFi in the home, but 5G offers an alternative to public WiFi hotspots, which have become popular mainly due to the high costs of mobile data.

Related posts

• توضح HDG: كيف تعمل الطباعة ثلاثية الأبعاد؟

• تشرح HDG: ما هو اختبار CAPTCHA وكيف يعمل؟

• يوضح HDG: كيف يعمل GPS؟

• تشرح HDG: كيف يعمل الواقع المعزز؟

• يوضح HDG: ما هو SFTP و FTP؟

• 5 برامج مجانية لمسح القرص الصلب بالكامل

• لماذا تتخلى معظم الهواتف الجديدة عن مقبس سماعة الرأس

• مقارنة معالجات وحدة المعالجة المركزية - Intel Core i9 vs i7 vs i5 vs i3

• يوضح HDG: ما هي JavaScript وما الذي تستخدمه على الإنترنت؟

• أفضل وقت لشراء جهاز كمبيوتر للحصول على صفقات مذهلة

• يوضح HDG: ما هو خادم الكمبيوتر؟

• يوضح HDG: ما هو وضع مطور Chromebook وما هي استخداماته؟

• قم بإنشاء نسخة احتياطية لصورة نظام Windows 10

• أفضل العروض والأفلام على Apple TV Plus الآن

• دليل استكشاف الأخطاء وإصلاحها النهائي لمشكلات Windows 7 المعلقة

• يوضح HDG: ما هو BIOS؟

• يوضح HDG: ما هي SQL و T-SQL و MSSQL و PL / SQL و MySQL؟

• يوضح HDG: ما المقصود بمنفذ الكمبيوتر وما هي الأغراض المستخدمة فيه؟

• كيفية حذف مجلد Windows.old في Windows 7/8/10

• 12 نصيحة وحيلة لجهاز Chromebook