WiFi 는 (WiFi)WiFi 지원 장치를 로컬 네트워크에 연결할 수 있는 무선 네트워킹 기술입니다 . WiFi 를 사용하여 로컬 네트워크 장치 간에 데이터를 전송하거나 연결이 가능한 경우 인터넷에 연결할 수 있습니다. 우리 모두는 매일 WiFi 를 사용하기 때문에 대부분의 사람들은 이것을 알고 있을 것 입니다. 그러나 WiFi 는 실제로 어떻게 작동합니까?
와이파이는 라디오다(WiFi Is Radio)
WiFi 의 가장 기본적인 사실은 정보를 전송하기 위해 전파를 사용한다는 것입니다. 전파는 우리가 전자기 복사의 특정 주파수 범위라고 부르는 것입니다. 빛(Light) 은 우리 눈이 민감한 스펙트럼의 일부이지만 전파와 동일한 "물질"로 만들어집니다.
WiFi는 전송을 위해 2.4Ghz와 5Ghz의 두 가지 다른 주파수를 사용합니다. 이는 각각 초당 2,400,000,000 및 5,000,000,000 사이클입니다. 이는 주파수가 약 100Mhz에 불과한 FM 라디오에 비해 상당히 높은 수치입니다.
전파의 정확한 주파수는 그 특성에 대해 많은 변화를 줍니다. 주파수가 높을수록 신호에 더 많은 정보를 담을 수 있습니다. 그러나 일부 주파수는 범위가 그리 길지 않습니다.
다른 주파수는 또한 물질을 다르게 관통합니다. 일부 주파수는 대기에서 반사될 수 있으므로 송신기와 수신기가 작동하는 데 가시선이 필요하지 않습니다. 다른 주파수는 우주로 바로 발사됩니다. 수신기가 지구에 있는 경우가 아니라 위성과 통신하려는 경우에 유용합니다.
WiFi 작동 주파수 의 파도 는 전송 전력에 충분한 와트를 넣고 방해가 되지 않으며 올바른 안테나를 사용하는 경우 수백 마일에 도달할 수 있습니다. 그러나 표준 가정용 WiFi 의 범위는 일반적으로 30-50미터(약 100/150피트)입니다. 2.4Ghz WiFi 는 범위가 더 길고 5Ghz WiFi 는 더 빠릅니다.
와이파이는 디지털이다(WiFi Is Digital)
WiFi는 라디오이지만 디지털(digital ) 라디오입니다. 즉, 전파가 디지털 코드를 전달하도록 변조됩니다. WiFi 는 절대적으로 디지털 정보로 가득 차 있습니다.
최신의 가장 뛰어난 WiFi 기술은 한 번에 4개의 1.2Gbps(Gbps) 데이터 스트림을 사용하는 4.8Gbps(Gbps) 의 이론적 속도 제한이 있습니다. 초당 600MB입니다! 물론 이론상의 속도는 최적의 조건에서 실험실에서 결정되지만 현실 세계에서도 현대 WiFi 는 매우 빠릅니다.
WiFi에는 표준 및 프로토콜이 있습니다.(WiFi Has Standards & Protocols)
WiFi 는 오랫동안 사용되어 왔습니다. 이 기술의 첫 번째 상용 버전은 1997년으로 거슬러 올라갑니다. IEEE ( Institute of Electrical and Electronics Engineers(The Institute of Electrical and Electronics Engineers) ) 는 공식적으로 IEEE 802.11 로 알려진 (IEEE 802.11)WiFi 표준을 성문화했습니다 . 1세대 WiFi 는 802.11a로 알려져 있지만 시간이 지남에 따라 더 나은 (WiFi)WiFi 버전 이 개발되었습니다.
- 802.11a
- 802.11b
- 802.11g
- 802.11n
- 802.11ac
- 802.11ax
WiFi 는 이전 버전과 완전히 호환되지 않습니다. 802.11a 장치와 여전히 통신할 수 있는 최신 장치는 많지 않습니다. 시중에 나와 있는 많은 WiFi 장치는 "bgn"이며 모두 2.4Ghz 주파수 대역을 사용하는 세 가지 표준과 함께 작동합니다. 802.11ac는 5Ghz 대역을 사용하지만 이러한 라우터의 대부분은 "듀얼 대역"이며 2.4Ghz를 제공하여 이전 표준을 사용하는 이전 장치와 통신할 수도 있습니다.
일부 장치는 각 표준 내에서 특정 속도로 고정되어 있기 때문에 실제로 WiFi 와의 하위 호환성 은 불안정합니다. 최신 라우터는 작업이 그렇게 느리게 진행되지 않을 수 있습니다!
덧붙여서, 전체 "802.11" 명명 규칙이 삭제되었습니다. 최신 802.11ax는 이제 WiFi 6(WiFi 6) 으로 알려져 있으며 802.11은 WiFi 5 등입니다.
WiFi가 암호화됨(WiFi Is Encrypted)
누구나 WiFi 전파를 가로챌 수 있지만 디지털 암호화(digital encryption) 덕분에 송수신되는 내용을 단순히 도청할 수 없습니다. 적어도 WiFi 네트워크가 암호로 보호되어 있는 경우입니다.
WiFi 암호는 암호화 키이기도 하므로 암호가 있는 사람은 누구나 필터링되지 않은 모든 데이터 패킷을 볼 수 있습니다 . 이것이 HTTPS가 활성화된 웹사이트만 사용해야 하고 공용 WiFi 핫스팟 을 사용하는 경우 항상 VPN 서비스를 사용해야 하는 이유입니다!(VPN)
WiFi 장치는 WPA2 를 사용하고 있을 가능성 이 큽니다 . WPA 는 WiFi Protected Access 의 약자이며 (WiFi Protected Access)WiFi 연결 을 위한 매우 강력한 암호화 체계입니다 . 그러나 수년에 걸쳐 해커는 WPA2(WPA2) 암호화 프로토콜 을 깨뜨릴 수 있는 다양한 익스플로잇을 발견했습니다 .
2018년 WiFi 기술 의 수호자인 WiFi Alliance 는 ( WiFi Alliance)WPA3 를 발표 했습니다 . 이 새 버전은 보안을 향상시키고 WPA2(WPA2) 에서 발견된 보안 허점을 차단 합니다. 물론, 야생에 있는 모든 하드웨어가 새로운 보안 표준을 지원하려면 시간이 걸릴 것입니다.
와이파이 다이렉트가 문제다(WiFi Direct Is a Thing)
WiFi 는 라우터와 같은 중앙 장치를 사용하여 장치 간의 통신을 관리하도록 설계되었습니다. 그러나 WiFi 는 "피어 투 피어" 연결로 알려진 두 장치를 직접 연결하는 데 사용할 수도 있습니다. 이것은 예를 들어 당신의 스마트폰에서 큰 파일을 다른 사람의 스마트폰으로 보내고 싶을 때 매우 편리합니다.
이것은 또한 휴대폰에서 스마트 TV로 비디오를 전송하는 데 자주 사용되는 WiFi 유형입니다. (WiFi)GoPro 카메라 또는 특정 WiFi 카메라 드론 과 같은 장치를 사용할 때 직접 WiFi 연결도 사용하고 있습니다. Bluetooth 는 특히 에너지 효율적이기 때문에 P2P 무선 연결 세계에서 대부분의 주목을 받지만 WiFi Direct는 빠르고 사용하기 쉽습니다.
라우터, 리피터 및 메시 네트워크(Routers, Repeaters & Mesh Networks)
요즘에는 직접 WiFi 연결이 일반적이지만 우리 모두가 대부분의 시간에 사용하는 WiFi는 허브 앤 스포크 디자인을 사용합니다 . (WiFi)즉, 모든 WiFi 장치가 중개자 역할을 하는 중앙 장치에 연결됩니다. 대부분의 사람들에게 이것은 일반적인 WiFi 라우터가 될 것입니다.
최신 라우터는 WiFi(WiFi) 데이터 를 송수신하는 하드웨어뿐만 아니라 서로 다른 주파수 대역을 분리하는 다중 안테나를 자랑합니다 . 이 라우터는 또한 인터넷 연결과 네트워크의 모든 유선 이더넷(Ethernet) 장치를 처리하여 유선 및 무선 네트워크가 서로 통신할 수 있도록 합니다.
그러나 위에서 말했듯이 WiFi 신호 범위는 매우 제한적입니다. 즉, 라우터에서 멀어질수록 신호 강도가 더 나빠집니다. WiFi 리피터(WiFi repeater) 를 사용하여 커버리지 범위 의 가장자리에서 해당 신호를 확장할 수 있습니다.
리피터는 충분히 잘 작동하지만 "메쉬 " WiFi(” WiFi) 시스템 에 대한 새로운 추세가 있습니다. 여기에는 중앙 라우터가 없습니다. 대신 여러 개의 작은 라우터가 집 전체에 퍼져 서로 연결되어 원활한 WiFi 클라우드를 제공합니다 . 이것은 대기업에서 가장 일반적으로 사용되는 WiFi 기술이지만 가정에서 사용할 수 있게 되었습니다.(WiFi)
와이파이 너머(Beyond WiFi)
이제 모든 종류의 장치에 네트워크 연결이 필요하기 때문에 WiFi(WiFi) 는 그 어느 때보다 우리 주변에 있습니다. 그러나 무선 데이터 전송과 관련하여 WiFi 가 유일한 경쟁 기술은 아닙니다. Bluetooth 는 저전력, 단거리 연결과 관련하여 근본을 지배합니다. 블루투스(Bluetooth) 의 미래 버전은 속도와 범위면에서 WiFi 를 돈을 위해 실행할 수도 있습니다 .
그러나 WiFi 의 가장 큰 경쟁자는 5G일 것입니다. 5세대 셀룰러 기술은 더 저렴한 데이터 속도와 밀집된 도시 커버리지를 제공합니다. 5G는 가정에서 WiFi 를 대체할 수 없지만 5G는 주로 높은 모바일 데이터 비용으로 인해 대중화된 공용 WiFi 핫스팟에 대한 대안을 제공합니다.(WiFi)
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.
