แนวคิดเกี่ยวกับ WiFi: WiFi คืออะไร ทำงานอย่างไร และมีประเภทต่างๆ อะไรบ้าง

ทุกวันนี้ สิ่งแรกที่เราทำเมื่อกลับถึงบ้าน ที่ทำงาน หรือที่ร้านกาแฟ คือหยิบโทรศัพท์ออกมาแล้วมองหาเครือข่าย Wi-Fi ที่ใช้งานได้ WiFi ได้กลายเป็นประตูสู่โลกอินเทอร์เน็ต แทบทุกอุปกรณ์ที่เราใช้กันอยู่ แต่เราแทบไม่เคยหยุดคิดถึงความหมายที่ซ่อนอยู่เบื้องหลังคำๆ นั้นเลย

หากคุณต้องการเข้าใจอย่างแท้จริงว่า Wi-Fi คืออะไร ที่มาของคำนี้ กลไกการทำงานภายใน ประเภทต่างๆ อุปกรณ์ที่เกี่ยวข้อง และข้อดีของมันคืออะไร นี่คือสิ่งที่คุณต้องการ ข้อดี ข้อจำกัด และความเสี่ยงด้านความปลอดภัย หรือมาตรฐานทางเทคนิคที่อยู่เบื้องหลังนั้นคืออะไร ที่นี่คุณจะได้พบกับคู่มือฉบับสมบูรณ์ที่อธิบายด้วยภาษาที่เข้าใจง่าย โดยอิงจากแนวคิดที่อธิบายถึงเว็บไซต์ที่มีอันดับดีที่สุด และขยายความด้วยความรู้ทางเทคนิคในปัจจุบัน

Wi-Fi คืออะไรกันแน่?

เมื่อเราพูดถึง Wi-Fi เรากำลังหมายถึง... เทคโนโลยีการสื่อสารไร้สาย ซึ่งช่วยให้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ (คอมพิวเตอร์ โทรศัพท์มือถือ แท็บเล็ต โทรทัศน์ เครื่องเล่นเกม นาฬิกาอัจฉริยะ ฯลฯ) สามารถเชื่อมต่อถึงกันได้ และโดยปกติแล้วจะทำให้สามารถเข้าถึงอินเทอร์เน็ตได้โดยไม่ต้องใช้สายเคเบิล

การสื่อสารนี้ดำเนินการผ่านทาง คลื่นวิทยุที่เดินทางผ่านอากาศภายในพื้นที่จำกัด ภายใต้สภาวะปกติ เครือข่าย Wi-Fi ในบ้านสามารถครอบคลุมพื้นที่ได้ตั้งแต่ไม่กี่เมตรไปจนถึงประมาณ 100 เมตร แม้ว่าระยะทางจริงจะขึ้นอยู่กับผนัง สัญญาณรบกวน และสิ่งกีดขวางต่างๆ เป็นอย่างมากก็ตาม

จากมุมมองของเครือข่าย Wi-Fi เป็นประเภทหนึ่งของ WLAN (เครือข่ายท้องถิ่นไร้สาย)กล่าวอีกนัยหนึ่ง เครือข่ายไร้สายเฉพาะพื้นที่ (WLAN) ทำหน้าที่เป็นเครือข่ายไร้สายที่เทียบเท่ากับเครือข่ายอีเธอร์เน็ตแบบดั้งเดิม ในทางตรรกะแล้ว เครือข่าย Wi-Fi และเครือข่ายอีเธอร์เน็ตทำงานเหมือนกันแทบทุกประการ สิ่งที่แตกต่างกันคือวิธีการส่งเฟรมข้อมูล

ด้วยเหตุผลทั้งหมดนี้ Wi-Fi จึงช่วยให้สามารถสร้างเครือข่ายร่วมกันในบ้าน สำนักงาน ร้านค้า โรงแรม หรือพื้นที่สาธารณะ ซึ่งอุปกรณ์หลายเครื่องสามารถใช้การเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ต ทรัพยากรภายใน (เครื่องพิมพ์ ฮาร์ดไดรฟ์เครือข่าย กล้อง IP) ร่วมกันได้ และสามารถ... สื่อสารด้วยความเร็วสูงในระยะทางค่อนข้างสั้น.

ทำไมถึงเรียกว่า Wi-Fi และสะกดอย่างไรให้ถูกต้อง?

คำที่เราใช้กันทุกวัน ไวไฟ หรือ WiFiคำว่า "Wi-Fi" มาจากเครื่องหมายการค้าจดทะเบียน เครื่องหมายการค้านี้เป็นของ Wi-Fi Alliance ซึ่งเป็นองค์กรไม่แสวงผลกำไรที่ประกอบด้วยบริษัทเทคโนโลยีขนาดใหญ่หลายแห่ง ทำหน้าที่รับรองว่าผลิตภัณฑ์ไร้สายเป็นไปตามมาตรฐานและสามารถใช้งานร่วมกันได้

พันธมิตรนี้ ซึ่งเดิมชื่อ WECA (Wireless Ethernet Compatibility Alliance) ได้ว่าจ้างบริษัทโฆษณาเพื่อค้นหา ชื่อสั้น จำง่าย และออกเสียงง่าย สำหรับเทคโนโลยีที่อิงตามมาตรฐาน IEEE 802.11 ดังนั้น “Wi-Fi” จึงได้รับแรงบันดาลใจจาก “Hi-Fi” (High Fidelity) ซึ่งเป็นคำที่ใช้เรียกอุปกรณ์เครื่องเสียงคุณภาพสูง

ในช่วงหนึ่ง สโลแกนทางการตลาดที่ใช้คือ “มาตรฐานสำหรับความเที่ยงตรงไร้สาย” และในเอกสารบางฉบับ Wi-Fi ยังถูกตีความว่าหมายถึง “ความเที่ยงตรงไร้สาย” ด้วย อย่างไรก็ตาม ผู้โปรโมตแบรนด์เองได้ชี้แจงแล้วว่า ไม่ใช่คำย่อทางเทคนิคอย่างเป็นทางการแต่เป็นชื่อทางการตลาดที่ต่อมาได้มีการค้นหาคำอธิบายในลักษณะนั้น

ในภาษาสเปน ราชบัณฑิตยสถานสเปนได้นำคำนี้มาใช้เป็น คำนามทั่วไป “ไวไฟ”เขียนด้วยตัวพิมพ์เล็กและไม่มีเครื่องหมายยัติภังค์ เครื่องหมายอัญประกาศ หรือตัวเอียง รูปแบบสองคำ “wi fi” ก็ใช้ได้เช่นกัน แต่ “wifi” เป็นรูปแบบที่นิยมใช้มากกว่า สามารถใช้ได้ทั้งในรูปเพศชาย (el wifi, el sistema) หรือเพศหญิง (la wifi, la red, หรือ la zona de cobertura) ทั้งสองรูปแบบเป็นที่นิยมใช้กันทั่วไป

ประวัติโดยย่อของ Wi-Fi และต้นกำเนิดทางเทคโนโลยี

ประวัติความเป็นมาของ Wi-Fi ไม่ได้เริ่มต้นโดยตรงในห้องนั่งเล่น แต่ย้อนกลับไปไกลกว่านั้น ความก้าวหน้าหลายทศวรรษในด้านคลื่นความถี่วิทยุ และการสื่อสารทางทหารและพลเรือน

หนึ่งในตัวอย่างที่น่าสนใจและมีความสำคัญมากที่สุดคือการคิดค้นเทคนิคที่เรียกว่า "สเปรดสเปกตรัม" และการกระโดดความถี่ ซึ่งเป็นเทคนิคที่คิดค้นขึ้นในช่วงสงครามโลกครั้งที่สองโดยนักแสดงและนักประดิษฐ์หญิงคนหนึ่ง Hedy Lamarr และนักแต่งเพลง จอร์จ แอนไทล์ ระบบนำทางวิทยุสำหรับตอร์ปิโดของฝ่ายสัมพันธมิตรได้รับการออกแบบมาเพื่อป้องกันไม่ให้การสื่อสารถูกรบกวนหรือดักฟังโดยฝ่ายอักษะ

สิทธิบัตรดังกล่าว ซึ่งรู้จักกันในชื่อ “ระบบสื่อสารลับ” ได้วางรากฐานทางทฤษฎีให้กับเทคโนโลยีสมัยใหม่หลายอย่างที่ใช้คลื่นความถี่วิทยุ เช่น... Wi-Fi, Bluetooth, ระบบ GPS บางระบบ และการเชื่อมต่อไร้สายอื่นๆแม้ว่าจะไม่ได้มีการใช้งานอย่างแพร่หลายในขณะนั้น แต่ในที่สุดมันก็กลายเป็นองค์ประกอบสำคัญในการพัฒนาในเวลาต่อมา

หลังสงคราม บริษัทและองค์กรต่างๆ ได้สำรวจระบบไร้สายสำหรับโทรศัพท์มือถือ โทรสาร การสื่อสารผ่านดาวเทียม และเครือข่ายข้อมูล ในทศวรรษ 80 คณะกรรมการกำกับดูแลกิจการสื่อสารแห่งสหรัฐอเมริกา (FCC) ได้เปิดให้ใช้งานคลื่นความถี่ ISM บางช่วง (รวมถึงช่วงความถี่ 2,4 GHz) โดยไม่ต้องขออนุญาต ทำให้ผู้ผลิตสามารถเริ่มทดลองใช้งานคลื่นความถี่เหล่านี้ได้ เครือข่ายไร้สายระยะสั้น.

ในปี 1991 NCR และ AT&T ได้พัฒนาระบบ WaveLAN ซึ่งเป็นหนึ่งในโซลูชันเครือข่ายไร้สายเชิงพาณิชย์รุ่นแรกๆ สำหรับระบบ ณ จุดขายและสภาพแวดล้อมขององค์กร ในขณะเดียวกัน IEEE (สถาบันวิศวกรรมไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์) ก็กำลังทำงานเกี่ยวกับมาตรฐานทั่วไปสำหรับเครือข่ายไร้สายในพื้นที่จำกัด ซึ่งงานดังกล่าวได้สิ้นสุดลงด้วยการพัฒนาระบบดังกล่าว มาตรฐาน IEEE 802.11ซึ่งตีพิมพ์ในปี 1997 และอนุญาตให้มีความเร็วสูงสุดถึง 2 Mbps

ในช่วงปลายทศวรรษ 1990 บริษัทหลายแห่ง รวมถึง 3Com, Aironet, Intersil, Lucent, Nokia และ Symbol Technologies ตระหนักถึงความจำเป็นในการรวมมาตรฐานเพื่อให้1อุปกรณ์จากผู้ผลิตที่แตกต่างกันสามารถสื่อสารกันได้อย่างราบรื่น สิ่งนี้จึงนำไปสู่การสร้าง [ไม่ชัดเจน - อาจเป็น "ระบบส่วนประกอบ" หรือคล้ายกัน] ในปี 1999 พันธมิตรความเข้ากันได้ของอีเธอร์เน็ตไร้สาย (WECA)ซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นของพันธมิตร Wi-Fi ในปัจจุบัน

ในเดือนกรกฎาคม ปี 1999 แอปเปิลเริ่มจำหน่ายแล็ปท็อปที่มีการเชื่อมต่อไร้สายภายใต้แบรนด์ AirPort ซึ่งช่วยทำให้แนวคิดที่ว่าคอมพิวเตอร์สามารถเชื่อมต่อกับเครือข่ายแบบไร้สายเป็นที่นิยมมากขึ้น ต่อมาในปี 2000 องค์กร WECA ได้รับรองอุปกรณ์ที่ใช้มาตรฐาน IEEE 802.11b ภายใต้แบรนด์ดังกล่าวอย่างเป็นทางการ Wi-Fiรับประกันว่าผลิตภัณฑ์ทั้งหมดที่มีตราสัญลักษณ์นั้นจะสามารถใช้งานร่วมกันได้

ความสำเร็จนั้นยิ่งใหญ่มาก จนกระทั่งในปี 2002 สมาคมมีสมาชิกเกือบ 150 ราย และคำว่า wifi เริ่มถูกนำมาใช้ในความหมายทั่วไปเพื่ออ้างถึงการเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์แบบไร้สายทุกประเภท แม้ว่าในทางเทคนิคแล้วควรใช้เฉพาะกับมาตรฐานเท่านั้น IEEE 802.11 และวิวัฒนาการของมัน.

Wi-Fi ทำงานอย่างไรภายในอาคาร

โดยทั่วไปแล้ว การทำงานของเครือข่าย Wi-Fi นั้นคล้ายคลึงกับการทำงานของ... เครื่องส่งสัญญาณวิทยุแบบสองทิศทางด้านหนึ่งเรามีจุดเชื่อมต่อ (เราเตอร์หรือ AP) ที่ส่งและรับคลื่นวิทยุ และอีกด้านหนึ่งคืออุปกรณ์ไคลเอ็นต์ที่มีวิทยุ Wi-Fi ที่สามารถรับและส่งสัญญาณในความถี่เดียวกันได้

ทุกอย่างเริ่มต้นด้วยการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ต: สายไฟเบอร์ เคเบิล หรือ xDSL จะเชื่อมต่อกับโมเด็มหรือเราเตอร์ ซึ่งโมเด็มและเราเตอร์นั้นจะต้องกำหนดค่าต่างๆ เช่น... เปลี่ยน DNS ของเราเตอร์— สามารถส่งผลต่อการทำงานของมันได้ อุปกรณ์นั้นถอดรหัส สัญญาณบรอดแบนด์และแปลงเป็นทราฟฟิก IPซึ่งเป็นภาษาของอินเทอร์เน็ต จากนั้นเราเตอร์ไร้สายจะรับข้อมูลนั้นและแปลงเป็นคลื่นวิทยุตามโปรโตคอล IEEE 802.11

เราเตอร์หรือจุดเชื่อมต่อจะส่งสัญญาณบีคอนเป็นระยะๆ ด้วย ชื่อเครือข่าย (SSID) และพารามิเตอร์อื่นๆ (ช่องสัญญาณ ประเภทการเข้ารหัส ฯลฯ) เพื่อประกาศการมีอยู่ของตนเองไปยังอุปกรณ์ใกล้เคียง อุปกรณ์ใดๆ ที่เปิดใช้งาน Wi-Fi จะสแกนสภาพแวดล้อม ตรวจจับเครือข่ายเหล่านี้ และหากผู้ใช้ป้อนรหัสผ่านที่ถูกต้องหรือเป็นเครือข่ายแบบเปิด ก็จะเริ่มกระบวนการตรวจสอบสิทธิ์และการจับคู่

เมื่อเชื่อมต่อแล้ว อุปกรณ์ไคลเอ็นต์และจุดเชื่อมต่อจะแลกเปลี่ยนข้อมูลโดยใช้เฟรม Wi-Fi ที่เดินทางในย่านความถี่ 2,4 GHz, 5 GHz หรือ 6 GHzตามมาตรฐานแล้ว อุปกรณ์จะรับคลื่นวิทยุ การ์ดไร้สายของอุปกรณ์จะแปลงคลื่นวิทยุเหล่านั้นกลับเป็นข้อมูลดิจิทัล และส่งไปยังระบบปฏิบัติการหรือแอปพลิเคชันที่ต้องการใช้งาน (เช่น เว็บเบราว์เซอร์ แอปวิดีโอ เกมออนไลน์ เป็นต้น)

กระบวนการนี้เป็นแบบสองทิศทาง: เมื่อคุณส่งข้อความ อัปโหลดไฟล์ หรือโทรวิดีโอ อุปกรณ์ของคุณจะสร้างข้อมูลที่ถูกห่อหุ้มไว้ในเฟรม Wi-Fi และส่งแบบไร้สายไปยังเราเตอร์ จากนั้นเราเตอร์จะส่งต่อข้อมูลเหล่านั้นผ่านการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตไปยังปลายทางที่เกี่ยวข้อง ดังนั้น อุปกรณ์หลายเครื่องสามารถใช้งานอินเทอร์เน็ตเดียวกันได้พร้อมกัน และยังสามารถแลกเปลี่ยนข้อมูลภายในเครือข่ายท้องถิ่นได้โดยไม่ต้องออกไปสู่เครือข่ายภายนอก

คุณสมบัติหลักของการเชื่อมต่อ Wi-Fi

เครือข่าย WiFi มีคุณสมบัติหลายประการที่แตกต่างจากการเชื่อมต่อแบบใช้สายแบบดั้งเดิม ซึ่งควรคำนึงถึงไว้ด้วย

ประการแรก มันเป็นระบบ ไร้สายอย่างสมบูรณ์ระบบนี้ไม่จำเป็นต้องใช้สายเคเบิลเชื่อมต่อระหว่างอุปกรณ์กับเราเตอร์ ซึ่งให้ความสะดวกสบายอย่างมากแก่ผู้ใช้ และช่วยลดค่าใช้จ่ายในการติดตั้ง การก่อสร้าง และการบำรุงรักษาของระบบสายเคเบิลแบบมีโครงสร้าง

ไวไฟมี ขอบเขตการออกฤทธิ์ที่จำกัดและแปรผันได้คุณภาพของสัญญาณขึ้นอยู่กับระยะห่างจากจุดเชื่อมต่อ วัสดุของผนัง การมีอุปกรณ์อื่นๆ ที่ปล่อยคลื่นความถี่เดียวกัน (ไมโครเวฟ บลูทูธ เราเตอร์อื่นๆ ที่อยู่ใกล้เคียง) และโดยทั่วไปแล้ว "สัญญาณรบกวน" ในย่านความถี่วิทยุ

นอกจากนี้ เทคโนโลยีนี้โดยทั่วไป อาจต้องแลกมาด้วยความเสถียรและความเร็วบางส่วน เมื่อเทียบกับการเชื่อมต่อแบบใช้สายทั้งหมด แม้ว่ามาตรฐานสมัยใหม่จะสามารถทำความเร็วได้สูงมากภายใต้สภาวะที่เหมาะสม แต่ในทางปฏิบัติ ความเร็วที่แท้จริงจะได้รับผลกระทบจากสัญญาณรบกวน ความแออัดของช่องสัญญาณ และจำนวนผู้ใช้งานที่เชื่อมต่ออยู่

อีกประเด็นสำคัญคือเรื่องความปลอดภัย: เนื่องจากข้อมูลเดินทางผ่านทางอากาศ อุปกรณ์ใดๆ ที่อยู่ในระยะอาจพยายามดักฟังหรือเชื่อมต่อได้ นั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมเครือข่าย Wi-Fi จึงต้องการการป้องกัน กลไกการตรวจสอบสิทธิ์และการเข้ารหัสที่แข็งแกร่งรวมถึงการตั้งค่าเราเตอร์ที่ดี เพื่อป้องกันการบุกรุกและการรั่วไหลของข้อมูล

อุปกรณ์ที่สร้างเครือข่าย Wi-Fi

ในเครือข่าย Wi-Fi เราสามารถแบ่งอุปกรณ์ออกเป็นสองกลุ่มหลัก ได้แก่... อุปกรณ์กระจายหรือเครือข่ายซึ่งสนับสนุนโครงสร้างพื้นฐานไร้สาย และ อุปกรณ์ปลายทางซึ่งเป็นช่องทางที่ผู้ใช้ปลายทางใช้ในการเชื่อมต่อ

อุปกรณ์กระจายสัญญาณหรือเครือข่าย

อุปกรณ์เหล่านี้เป็นอุปกรณ์ที่สร้าง ขยาย หรือจัดการเครือข่าย Wi-Fi และในหลายกรณี อุปกรณ์เดียวกันมักรวมหลายบทบาทไว้ด้วยกัน

ด้านหนึ่งมี จุดเชื่อมต่อ (AP หรือ WAP)อุปกรณ์เหล่านี้มีหน้าที่ส่งสัญญาณไร้สายและจัดการการเชื่อมต่อของลูกค้า จุดเชื่อมต่อแต่ละจุดจะมีที่อยู่ IP ภายในเครือข่ายท้องถิ่น เพื่อให้สามารถบริหารจัดการ กำหนดพารามิเตอร์ด้านความปลอดภัย SSID ช่องสัญญาณ กำลังส่ง ฯลฯ ได้

นอกจากนี้เรายังมีไฟล์ อุปกรณ์ขยายสัญญาณ Wi-Fi หรือตัวทวนสัญญาณอุปกรณ์เหล่านี้รับสัญญาณที่มีอยู่แล้วและส่งสัญญาณซ้ำเพื่อขยายพื้นที่ครอบคลุมหรือเสริมความแรงของสัญญาณ Wi-Fi ในบริเวณที่มีสัญญาณอ่อน บางอุปกรณ์ขยายสัญญาณยังรวมฟังก์ชันของจุดเชื่อมต่อ (Access Point) และสามารถผสานรวมเข้ากับระบบ Mesh ได้

เสาหลักที่สามคือ เราเตอร์ไร้สาย (เราเตอร์ไวไฟ)ในเครือข่ายภายในบ้านหรือสำนักงานขนาดเล็ก อุปกรณ์เหล่านี้มักจะเป็นอุปกรณ์ "ออลอินวัน" ที่รวมโมเด็ม (ในบางกรณี) เราเตอร์สำหรับเชื่อมต่อเครือข่ายภายในกับอินเทอร์เน็ต จุดเชื่อมต่อ Wi-Fi และมักจะมีสวิตช์ขนาดเล็กที่มีพอร์ตอีเธอร์เน็ต และบางครั้งก็มีพอร์ต USB ด้วย

อุปกรณ์ปลายทาง

อีกด้านหนึ่งคืออุปกรณ์ปลายทางทั้งหมดที่เชื่อมต่อกับเครือข่ายไร้สายผ่านทาง... การ์ดเครือข่าย Wi-Fi แบบรวมหรือแบบภายนอกซึ่งรวมถึง:

• คอมพิวเตอร์ตั้งโต๊ะ โดยใช้การ์ด PCI, PCIe หรืออะแดปเตอร์ Wi-Fi USB
• แล็ปท็อปและอัลตร้าบุ๊กซึ่งโดยปกติจะมีช่องเสียบการ์ด MiniPCI หรือ M.2 ภายใน
• สมาร์ทโฟนและแท็บเล็ต ไม่ว่าจะเป็นระบบปฏิบัติการใดก็ตาม
• สมาร์ททีวี (สมาร์ททีวี) และกล่องรับสัญญาณทีวี
• เครื่องเล่นวิดีโอเกม คอมพิวเตอร์ตั้งโต๊ะและแล็ปท็อป
• สมาร์ทวอทช์และอุปกรณ์ติดตามการออกกำลังกาย.
• อุปกรณ์ต่อพ่วงที่เชื่อมต่อ เช่น เครื่องพิมพ์ กล้อง IP หรือเว็บแคม Wi-Fi.
• อุปกรณ์ IoT อื่นๆ ที่มีระบบ Wi-Fi ในตัว

ในยุคแรกๆ การ์ด PCMCIA นิยมใช้ในแล็ปท็อป ส่วนการ์ด PCI แบบติดตั้งภายในนั้นนิยมใช้ในคอมพิวเตอร์ตั้งโต๊ะ แต่ปัจจุบันการ์ดเหล่านี้ถูกแทนที่ด้วยโซลูชันอื่นๆ เกือบทั้งหมดแล้ว โมดูล USB และไร้สายแบบรวมในตัว มีมาให้ในตัว และสามารถใช้งานร่วมกับมาตรฐานล่าสุด เช่น 802.11ac หรือ 802.11ax ได้

ประเภทของ Wi-Fi และมาตรฐาน IEEE 802.11

เมื่อผู้คนพูดถึง “ประเภทของไวไฟ” จริงๆ แล้วพวกเขากำลังหมายถึง... มาตรฐานต่างๆ ของตระกูล IEEE 802.11 ซึ่ง IEEE ได้เผยแพร่มาเป็นระยะ โดยแต่ละฉบับจะระบุถึงการปรับปรุงในด้านความเร็ว ระยะทาง ประสิทธิภาพ หรือความปลอดภัย

มาตรฐานคลาสสิกที่สุดที่ใช้ได้ผลในวงดนตรี 2,4 GHz เสียง:

• IEEE 802.11b: เป็นหนึ่งในเทคโนโลยีแรกๆ ที่ได้รับความนิยม ด้วยความเร็วสูงสุดถึง 11 เมกะบิตต่อวินาที
• IEEE 802.11g: ปรับปรุงความเร็วสูงสุดตามทฤษฎีเป็น 54 เมกะบิต/วินาที โดยยังคงใช้ย่านความถี่เดิม
• IEEE 802.11n (WiFi 4): ช่วยให้ได้ความเร็วเพิ่มขึ้นสูงสุดถึง 300 เมกะบิตต่อวินาที ด้วยเทคนิคต่างๆ เช่น MIMO และความกว้างของช่องสัญญาณ 40 เมกะเฮิร์ตซ์

ย่านความถี่ 2,4 GHz มีข้อดีคือระยะการส่งสัญญาณไกลกว่า แต่ก็มีข้อเสียอยู่บ้าง การแทรกแซงที่มากขึ้นเนื่องจากมีการใช้งานในเทคโนโลยีอื่นๆ เช่น บลูทูธ ไมโครเวฟในครัวเรือน หรือระบบไร้สายในอุตสาหกรรมบางประเภทด้วย

เพื่อลดความอิ่มตัวดังกล่าว จึงมีการส่งเสริมมาตรฐานในแถบความถี่ดังกล่าว 5 GHz, อย่างไร:

• IEEE 802.11ac (WiFi 5)ระบบนี้ทำงานที่ความถี่ 5 GHz โดยมีช่องสัญญาณที่กว้างกว่า (80 และ 160 MHz) และความเร็วตามทฤษฎีที่สามารถเกิน 3,5 Gbit/s ในการกำหนดค่าแบบหลายเสาอากาศ ให้สภาพแวดล้อมความถี่ที่สะอาดกว่า แม้ว่าจะมีระยะทำการน้อยกว่า 2,4 GHz เล็กน้อย (ประมาณ 10%)

การพัฒนาล่าสุดคือมาตรฐานต่างๆ ที่จัดกลุ่มไว้ภายใต้ป้ายกำกับนั้น WiFi 6 และรุ่นที่ใหม่กว่า:

• IEEE 802.11ax (ไวไฟ 6)เปิดตัวในปี 2019 โดยทำงานบนย่านความถี่ 2,4 GHz และ 5 GHz มีการนำเทคโนโลยี OFDMA มาใช้ ปรับปรุงการใช้งาน MU-MIMO (ทั้งอัปโหลดและดาวน์โหลด) เพิ่มประสิทธิภาพการใช้คลื่นความถี่ และสามารถทำความเร็วได้เร็วกว่า 802.11ac ถึง 37% ในสถานการณ์จริง
• Wi-Fi 6E: ส่วนขยาย WiFi 6 ที่เพิ่มย่านความถี่ 6 GHz ทำให้มีช่องสัญญาณมากขึ้นและลดการรบกวนสำหรับเครือข่ายที่มีผู้ใช้งานหนาแน่น
• IEEE 802.11be (WiFi 7)ข้อมูลจำเพาะที่นำเสนอในปี 2023 รองรับคลื่นความถี่ 2,4 GHz, 5 GHz และ 6 GHz พร้อมแบนด์วิดท์ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น และความเร็วสูงสุดที่อาจสูงถึงหลายสิบกิกะบิตต่อวินาที

เพื่อลดความซับซ้อนของตัวย่อต่างๆ Wi-Fi Alliance จึงเสนอชื่อรุ่นต่างๆ ที่คุณจะได้เห็นบนเราเตอร์และอุปกรณ์หลายชนิดในเร็วๆ นี้: WiFi 4 สำหรับ 802.11n, WiFi 5 สำหรับ 802.11ac และ WiFi 6 สำหรับ 802.11axวิธีนี้ช่วยให้ผู้ใช้ทั่วไปเข้าใจได้ง่ายขึ้นว่าตนเองกำลังใช้เทคโนโลยีอะไร โดยไม่ต้องจดจำรหัสทางเทคนิค

Wi-Fi มีประโยชน์อย่างไรในชีวิตประจำวัน?

นอกเหนือจากแง่มุมทางเทคนิคแล้ว สิ่งสำคัญคือต้องรู้ว่ามันมีประโยชน์ในทางปฏิบัติอย่างไร Wi-Fi ช่วยให้ เชื่อมต่ออุปกรณ์ต่างๆ และเข้าถึงอินเทอร์เน็ต ภายในระยะค่อนข้างใกล้ (บ้าน สำนักงาน ธุรกิจ ยานพาหนะ วิทยาเขต จัตุรัสสาธารณะ ฯลฯ) โดยไม่ต้องติดตั้งสายเคเบิล

ด้วยการเชื่อมต่อบรอดแบนด์เพียงเส้นเดียวและเราเตอร์ไร้สายที่ตั้งค่าอย่างดี คุณสามารถแชร์อินเทอร์เน็ตกับผู้ใช้หลายคนพร้อมกันเพื่อท่องเว็บ สตรีมวิดีโอ ทำงานจากระยะไกล เล่นเกมออนไลน์ หรือโทรวิดีโอ และอื่นๆ อีกมากมาย Wi-Fi คือตัวช่วยสำคัญที่ทำให้สิ่งเหล่านี้เป็นไปได้ การทำงานทางไกล ความบันเทิงออนไลน์ และระบบบ้านอัจฉริยะ.

นอกจากนี้ยังเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการสื่อสารระหว่างอุปกรณ์ต่างๆ ภายในเครือข่ายท้องถิ่น เช่น การส่งเอกสารไปยังเครื่องพิมพ์ Wi-Fi การเข้าถึงเซิร์ฟเวอร์ NAS การดูวิดีโอที่จัดเก็บไว้ในคอมพิวเตอร์บนทีวี การควบคุมกล้องวงจรปิด หรือการเชื่อมต่อลำโพงอัจฉริยะและผู้ช่วยเสียงภายในบ้าน

ในแวดวงธุรกิจ Wi-Fi ช่วยให้พนักงานสามารถเคลื่อนที่ภายในสำนักงานได้สะดวกยิ่งขึ้น ลดต้นทุนและความยืดหยุ่นของระบบสายเคเบิล และช่วยให้สามารถใช้งานแอปพลิเคชันต่างๆ ได้ เช่น เครือข่ายสำหรับแขก เครือข่ายองค์กรที่แยกส่วน หรือโซลูชัน IoT สำหรับภาคอุตสาหกรรม.

นอกจากนี้ ด้วยจุดให้บริการ Wi-Fi สาธารณะในสนามบิน โรงแรม ร้านอาหาร และห้องสมุด ทำให้การเข้าถึงอินเทอร์เน็ตเป็นเรื่องที่เข้าถึงได้ง่ายขึ้น แม้ว่าจะมีข้อเสียอยู่บ้างก็ตาม ความท้าทายด้านความปลอดภัยและความเป็นส่วนตัวที่สำคัญ เมื่อเครือข่ายไม่ได้รับการปกป้องอย่างดี

ข้อดีและข้อเสียของ Wi-Fi

WiFi มีข้อดีหลายอย่าง แต่ก็มีข้อจำกัดที่ควรทราบเพื่อหลีกเลี่ยงเหตุการณ์ไม่คาดฝัน

ในบรรดาตัวหลัก ความได้เปรียบ สามารถเน้น:

• ความสะดวกสบายและความคล่องตัวเนื่องจากไม่จำเป็นต้องใช้สายเคเบิล คุณจึงสามารถเคลื่อนที่ไปมาได้อย่างอิสระในพื้นที่ค่อนข้างกว้างพร้อมกับแล็ปท็อป โทรศัพท์มือถือ และแท็บเล็ต
• ลดต้นทุนการติดตั้งเมื่อติดตั้งเครือข่ายแล้ว การเพิ่มอุปกรณ์ใหม่แทบจะไม่เสียค่าใช้จ่ายด้านโครงสร้างพื้นฐานเลย
• ความสามารถในการปรับขนาดอย่างง่ายในหลายกรณี การเพิ่มจุดเชื่อมต่อหรือตัวขยายสัญญาณก็เพียงพอที่จะขยายพื้นที่ครอบคลุมได้แล้ว
• ความเข้ากันได้กว้างการรับรองมาตรฐาน Wi-Fi ช่วยให้มั่นใจได้ว่าอุปกรณ์จากผู้ผลิตต่าง ๆ จะสามารถทำงานร่วมกันได้โดยไม่มีปัญหาสำคัญ

ด้านข้างของ ข้อเสีย หรือปัญหาทั่วไป:

• ระบบรักษาความปลอดภัยที่มีความละเอียดอ่อนยิ่งขึ้นเนื่องจากการแพร่กระจายเกิดขึ้นผ่านทางอากาศ การตั้งค่าที่ไม่ถูกต้องหรือการเข้ารหัสที่อ่อนแออาจทำให้เครือข่ายเสี่ยงต่อการถูกผู้บุกรุกดักจับข้อมูลหรือขโมยแบนด์วิดท์ได้
• ความเร็วต่ำกว่าของเคเบิล ในหลายกรณี สาเหตุเกิดจากการรบกวน การสูญเสียสัญญาณ หรือการอิ่มตัวของย่านความถี่
• ขอบเขตจำกัดและขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมอย่างมากผนัง เฟอร์นิเจอร์ โครงสร้างโลหะ เครือข่ายอื่นๆ ที่อยู่ใกล้เคียง... สิ่งเหล่านี้ล้วนลดทอนสัญญาณ
• ความไม่เข้ากันและการใช้งานร่วมกับเทคโนโลยีไร้สายอื่นๆโดยเฉพาะในย่านความถี่ 2,4 GHz ซึ่งเป็นย่านความถี่ที่ใช้งานร่วมกับ Bluetooth, ไมโครเวฟ, ZigBee และอื่นๆ

อย่างไรก็ตาม หากเครือข่ายได้รับการออกแบบมาอย่างดี เลือกใช้อุปกรณ์ที่เหมาะสม และตั้งค่าระบบรักษาความปลอดภัยที่ดี Wi-Fi ก็ยังคงเป็นตัวเลือกที่ใช้งานได้จริงและหลากหลายที่สุด เชื่อมต่ออุปกรณ์จำนวนมากในพื้นที่ขนาดเล็ก โดยไม่ต้องเข้าไปยุ่งเกี่ยวกับการก่อสร้างหรือสายเคเบิลที่พันกันยุ่งเหยิง

ความปลอดภัยของเครือข่าย WiFi: ความเสี่ยง การเข้ารหัส และแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุด

หนึ่งในแง่มุมที่สำคัญที่สุดของ Wi-Fi คือเรื่องความปลอดภัย เครือข่าย Wi-Fi ในบ้านจำนวนมากถูกตั้งค่าโดยไม่ได้เปลี่ยนแปลงการตั้งค่าเริ่มต้น ทำให้มีความเสี่ยงต่อการถูกโจมตี รหัสผ่านที่อ่อนแอ และ SSID ที่คาดเดาได้ง่ายและมองเห็นได้ชัดเจน หรือรหัสลับที่ล้าสมัยซึ่งสามารถถอดรหัสได้ค่อนข้างง่าย

เมื่อเครือข่ายไม่มีการป้องกันหรือมีการป้องกันที่ไม่ดีพอ ใครก็ตามที่อยู่ในบริเวณที่ครอบคลุมของเครือข่ายนั้นสามารถพยายามเชื่อมต่อ ใช้การเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ต หรือที่แย่กว่านั้นคือ... บันทึกและอ่านข้อมูลที่ไหลเวียนอยู่ภายในระบบซึ่งรวมถึงข้อมูลส่วนบุคคล ข้อมูลประจำตัว อีเมล หรือข้อมูลอื่นใดที่ไม่ได้รับการเข้ารหัสด้วยชั้นการเข้ารหัสที่สูงกว่า (HTTPS, VPN เป็นต้น)

เพื่อลดความเสี่ยงเหล่านี้ อุปกรณ์ Wi-Fi จึงได้รวมเอาคุณสมบัติต่างๆ ไว้มากมาย โปรโตคอลการเข้ารหัสและการตรวจสอบสิทธิ์ ซึ่งเข้ารหัสข้อมูลก่อนส่ง ตัวอย่างที่รู้จักกันดี ได้แก่:

• WEP (ความเป็นส่วนตัวแบบมีสาย)นี่คือระบบเข้ารหัสตัวแรกสำหรับ Wi-Fi มันใช้คีย์ 64 หรือ 128 บิต แต่มีช่องโหว่ร้ายแรงมาก ปัจจุบันถือว่าไม่ปลอดภัยอย่างสิ้นเชิง และผู้โจมตีใดๆ ที่มีเครื่องมือที่เหมาะสมก็สามารถเจาะระบบได้ในเวลาอันสั้น แม้กระทั่งใช้คีย์ที่ซับซ้อนก็ตาม
• WPA (การเข้าถึงแบบป้องกัน Wi-Fi)โปรโตคอลนี้มีการปรับปรุงจาก WEP เช่น การสร้างคีย์แบบไดนามิกและการใช้ TKIP อย่างไรก็ตาม ปัจจุบันยังไม่ถือว่ามีความแข็งแกร่งเพียงพอสำหรับสภาพแวดล้อมที่ต้องการความปลอดภัยสูง
• WPA2มาตรฐานนี้ได้รับการแนะนำมาเป็นเวลานานแล้ว โดยอิงตามมาตรฐาน 802.11i ใช้การเข้ารหัส AES และเมื่อตั้งค่าอย่างถูกต้องแล้วจะมีความเสถียรค่อนข้างดี แม้ว่าจะต้องใช้ฮาร์ดแวร์และเฟิร์มแวร์ที่เข้ากันได้ก็ตาม
• WPA3วิวัฒนาการล่าสุดช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการป้องกันการโจมตีแบบเดาสุ่ม และมอบความปลอดภัยที่มากขึ้นในเครือข่ายแบบเปิดผ่านการเข้ารหัสแบบเฉพาะบุคคล

นอกเหนือจากการเข้ารหัสแล้ว ยังมีมาตรการอื่นๆ ที่ช่วยเสริมความแข็งแกร่งในการปกป้องเครือข่ายไร้สาย แม้ว่ามาตรการเหล่านั้นจะไม่สามารถป้องกันได้อย่างสมบูรณ์แบบก็ตาม:

• ควรเปลี่ยนรหัสผ่าน Wi-Fi บ่อยๆโดยใช้การผสมผสานที่ยาวของตัวอักษรพิมพ์ใหญ่ ตัวอักษรพิมพ์เล็ก ตัวเลข และสัญลักษณ์
• เปลี่ยนชื่อ SSID เริ่มต้น เพื่อไม่ให้เปิดเผยยี่ห้อและรุ่นของเราเตอร์ แม้ว่าการซ่อน SSID เพียงอย่างเดียวจะไม่เหมาะสม เนื่องจากไม่ใช่กลไกการรักษาความปลอดภัยที่แท้จริง
• ปิดใช้งาน WPS (ปุ่มจับคู่ด่วน) ซึ่งทำงานผิดปกติในอุปกรณ์หลายเครื่อง
• ตั้งค่าตัวกรอง MAC นี่เป็นเพียงข้อมูลอ้างอิงเท่านั้น โปรดทราบว่าที่อยู่ MAC สามารถปลอมแปลงได้
• ในสภาพแวดล้อมการทำงานแบบมืออาชีพ ให้ใช้ 802.1X, RADIUS และ VPN สำหรับการตรวจสอบสิทธิ์ขั้นสูงและอุโมงค์เข้ารหัส

อย่างไรก็ตาม เป็นเรื่องฉลาดที่จะสันนิษฐานว่าไม่มีวิธีแก้ปัญหาใดที่ไร้ช่องโหว่โดยสิ้นเชิง และกลยุทธ์ที่ดีที่สุดคือการผสมผสานหลายๆ อย่างเข้าด้วยกัน การเข้ารหัสที่แข็งแกร่ง (WPA2 หรือ WPA3) การอัปเดตเฟิร์มแวร์เป็นประจำ และมีพฤติกรรมการใช้งานอย่างมีความรับผิดชอบ (อย่าเชื่อมต่อกับเครือข่ายสาธารณะที่มีความอ่อนไหวโดยไม่มีการป้องกันเพิ่มเติม ใช้ HTTPS, VPN เป็นต้น)

การทำความเข้าใจแนวคิดเกี่ยวกับ Wi-Fi ทั้งหมด ตั้งแต่ที่มาของคำไปจนถึงมาตรฐานล่าสุด อุปกรณ์ที่เกี่ยวข้อง และมาตรการรักษาความปลอดภัยที่มีอยู่ จะช่วยให้คุณตัดสินใจได้ดีขึ้นเมื่อเลือกเราเตอร์ ตั้งค่าเครือข่ายภายในบ้าน หรือประเมินความเสี่ยงของการเชื่อมต่อกับเครือข่ายสาธารณะ การเข้าใจว่าข้อมูลเดินทางผ่านอากาศอย่างไร จะช่วยให้คุณใช้ประโยชน์จากความสะดวกสบายของ Wi-Fi ได้อย่างเต็มที่ ในขณะเดียวกันก็ตระหนักถึงข้อจำกัดและความรับผิดชอบของมันด้วย