WI-FI không dây ! Tổng quát, cách hoạt động và ưu điểm, nhược điểm

Với sự phát triển về trí tuệ của con người nền công nghệ tỷ đô được sinh sôi mạnh mẽ đi kèm đó là sức mạnh của Internet, AI , IOT được phát triển không rào cản, điều này làm cho thúc đẩy các ngành công nghiệp khác gia tăng năng xuất gấp nhiều lần. Thế hệ 4.0 – Thế hệ của ro-bot . Bài viết dưới đây nhấn mạnh về công nghệ WI-FI, có thể nói đây là công nghệ vượt bậc của nhân loại , nó hiện hữu hàng ngày, hàng giờ quanh chúng ta.

Tầm quan trọng của Internet / WIFI

Trước tiên chúng ta mở đầu về tầm quan trọng của Internet / WIFI , tôi sẽ tóm tắt tầm quan trọng của nó bằng một câu thôi:

” Khi mất Internet/ WIFI cả công ty tôi ngồi chơi”  

Và đây không phải là câu chuyện của riêng, cá nhân, hay của tổ chức nào, và nó là sự thật. Dưới đây là bài viết chi tiết về WI-FI :
 

Vậy Wi-Fi là gì?

WiFi là viết tắt của Wireless Fidelity. WiFi dựa trên dòng tiêu chuẩn IEEE 802.11 và chủ yếu là công nghệ mạng cục bộ (LAN) được thiết kế để cung cấp vùng phủ sóng băng thông rộng trong tòa nhà.
Các hệ thống WiFi hiện tại hỗ trợ tốc độ dữ liệu của lớp vật lý cao nhất là 54 Mb / giây và thường cung cấp vùng phủ sóng trong khoảng cách 20-30m.
WiFi đã trở thành tiêu chuẩn thực tế cho kết nối băng thông rộng trong nhà, văn phòng và các địa điểm điểm nóng công cộng. Các hệ thống thường có thể cung cấp phạm vi khuếch tán cách điểm truy cập khoảng 100m.
WiFi cung cấp tốc độ dữ liệu cao nhất đáng kể so với các hệ thống 3G hay 4G, chủ yếu vì nó hoạt động trên băng thông 20 MHz lớn hơn, nhưng các hệ thống WiFi có những chỗ chưa được thiết kế để hỗ trợ di động tốc độ cao.
Một lợi thế đáng kể của WiFi so với WiMAX và 3G là tính sẵn có rộng rãi của các thiết bị đầu cuối. Phần lớn máy tính xách tay được vận chuyển ngày nay có công nghệ WiFi tích hợp. WiFi hiện cũng đang được tích hợp vào nhiều thiết bị, bao gồm Thiết bị kỹ thuật số hỗ trợ cá nhân (PDA), điện thoại không dây, điện thoại di động, máy ảnh và máy nghe nhạc.
 

Kênh Băng thông

Các tiêu chuẩn WiFi xác định băng thông kênh cố định 25 MHz cho 802.11b và 20 MHz cho mạng 802.11a hoặc g.
 

Wi-Fi – Khái niệm hoạt động

Tin hiệu Radio

Tín hiệu vô tuyến là chìa khóa, giúp kết nối mạng WiFi. Các tín hiệu vô tuyến được truyền từ ăng ten WiFi được thu bởi các máy thu WiFi, chẳng hạn như máy tính và điện thoại di động được trang bị chip xử lý WiFi. Bất cứ khi nào, máy tính nhận được bất kỳ tín hiệu nào trong phạm vi của mạng WiFi, thường là ăng ten 50-100m , chip xử lý WiFi ở trong các sản phẩm công nghệ sẽ đọc các tín hiệu và do đó tạo ra kết nối internet giữa người dùng và mạng mà không cần sử dụng dây.

Chip xử lý WiFi

Chip xử lý WiFi có thể là bên ngoài hoặc bên trong . Nếu chip xử lý WiFi không được cài đặt trong máy tính của bạn, thì bạn có thể mua tệp đính kèm ăng-ten USB và kết nối bên ngoài với cổng USB của bạn hoặc cài đặt thẻ mở rộng được trang bị ăng-ten trực tiếp vào máy tính.

Điểm truy cập WiFi

Hầu hết các điểm nóng được đặt ở những nơi dễ tiếp cận với công chúng như sân bay, quán cà phê, khách sạn, cửa hàng sách và môi trường trong khuôn viên trường. 802.11b là thông số kỹ thuật phổ biến nhất cho các điểm nóng trên toàn thế giới. Chuẩn 802.11g tương thích ngược với .11b nhưng .11a sử dụng dải tần số khác nhau và yêu cầu phần cứng riêng như bộ chuyển đổi a, a / g hoặc a / b / g. Các mạng WiFi công cộng lớn nhất được cung cấp bởi các nhà cung cấp dịch vụ internet tư nhân (ISP); họ tính phí cho người dùng muốn truy cập internet.

Điểm truy cập WiFi

Bất kỳ máy tính xách tay hiện đại nào bây giờ cũng đều tích hợp không dây, bộ điều hợp không dây được nhà sản xuất gắn vào bo mạch chủ hoặc bộ điều hợp không dây như.
Một số Điểm truy cập yêu Password để kết nối, được coi là riêng tư và an toàn. Đối với các kết nối mở, bất kỳ ai có thẻ WiFi đều có thể truy cập vào điểm phát sóng đó. Vì vậy, để có quyền truy cập internet, người dùng phải nhập password của địa điểm đó, do các nhân viên cung cấp.
 

Wi-Fi – Tiêu chuẩn IEEE

Chuẩn 802.11 được xác định thông qua một số thông số kỹ thuật của mạng WLAN. Nó xác định giao diện không dây giữa máy khách không dây và trạm gốc hoặc giữa hai máy khách không dây.
802.11 – Điều này liên quan đến mạng LAN không dây và cung cấp truyền 1 – hoặc 2 Mbps trong băng tần 2,4 GHz bằng cách sử dụng phổ trải rộng nhảy tần (FHSS) hoặc phổ trải chuỗi trực tiếp (DSSS).
802.11a – Đây là một phần mở rộng cho 802.11 liên quan đến mạng LAN không dây và có tốc độ 54 Mbps trong băng tần 5 GHz. 802.11a sử dụng sơ đồ mã hóa ghép kênh phân chia tần số trực giao (OFDM) trái ngược với FHSS hoặc DSSS.
802.11b – WiFi tốc độ cao 802.11 là một phần mở rộng của 802.11 liên quan đến mạng LAN không dây và mang lại kết nối nhanh như truyền 11 Mb / giây (với mức dự phòng là 5,5, 2 và 1 Mb / giây tùy thuộc vào cường độ tín hiệu) trong 2.4- Băng tần GHz. Đặc tả 802.11b chỉ sử dụng DSSS. Lưu ý rằng 802.11b thực sự là một sửa đổi so với chuẩn 802.11 gốc được thêm vào năm 1999 để cho phép chức năng không dây tương tự như các kết nối Ethernet có dây cứng.
802.11g – Điều này liên quan đến mạng LAN không dây và cung cấp hơn 20 Mbps trong băng tần 2,4 GHz.
 
Gợi ý đọc ngay : Chuẩn của WIFI là gì? 802.11: Các tiêu chuẩn và tốc độ Wi-Fi

Wi-Fi – Giao thức truy cập

Về mặt kỹ thuật, tiêu chuẩn IEEE 802.11 xác định các giao thức cho phép liên lạc với các thiết bị không dây hỗ trợ Wi-Fi hiện tại, bao gồm bộ định tuyến không dây và các điểm truy cập không dây. Các điểm truy cập không dây hỗ trợ các tiêu chuẩn khác nhau của IEEE.
Mỗi tiêu chuẩn là một sửa đổi đã được phê chuẩn theo thời gian. Các tiêu chuẩn hoạt động trên các tần số khác nhau, cung cấp băng thông khác nhau và hỗ trợ số lượng kênh khác nhau.
Giống như điện thoại di động, mạng WiFi sử dụng sóng radio để truyền thông tin qua mạng. Máy tính nên bao gồm một bộ chuyển đổi không dây sẽ dịch dữ liệu được gửi thành tín hiệu radio. Tín hiệu tương tự này sẽ được truyền, thông qua ăng-ten, đến bộ giải mã được gọi là bộ định tuyến . Sau khi được giải mã, dữ liệu sẽ được gửi tới Internet thông qua kết nối Ethernet có dây.
Vì mạng không dây hoạt động như một lưu lượng hai chiều, dữ liệu nhận được từ internet cũng sẽ được truyền qua bộ định tuyến để được mã hóa thành tín hiệu vô tuyến sẽ được nhận bởi bộ điều hợp không dây của máy tính.
 
Gợi ý đọc ngay:  Ethernet là gì? Các chuẩn IEEE 802.11

Wi-FI – Tần số WiFi

Một mạng không dây sẽ truyền ở mức tần số 2,4 GHz hoặc 5 GHz để thích ứng với lượng dữ liệu đang được gửi bởi người dùng. Các chuẩn mạng 802.11 sẽ thay đổi phần nào tùy thuộc vào nhu cầu của người dùng.
Các 802.11a sẽ truyền dữ liệu ở mức tần số 5GHz. Bộ ghép kênh phân chia tần số trực giao (OFDM) được sử dụng giúp tăng cường khả năng thu bằng cách chia tín hiệu vô tuyến thành các tín hiệu nhỏ hơn trước khi đến bộ định tuyến. Bạn có thể truyền tối đa 54 megabit dữ liệu mỗi giây.
Các 802.11b sẽ truyền dữ liệu ở mức tần số 2.4GHz, mà là một tốc độ tương đối chậm. Bạn có thể truyền tối đa 11 megabit dữ liệu mỗi giây.
Các 802.11g sẽ truyền dữ liệu ở tần số 2,4 GHz nhưng có thể truyền tối đa 54 megabit dữ liệu mỗi giây vì nó cũng sử dụng mã hóa OFDM. 802.11n
Tiên tiến hơn có thể truyền tối đa 140 megabit dữ liệu mỗi giây và sử dụng mức tần số 5GHz.
 

Wi-Fi – Bảo mật

Tại thời điểm hiện tịa có các chuẩn bảo mật như : WEP, WPA, WPA2, WPA3 . Mỗi chuẩn bảo mật sẽ có những tính năng bảo mật nổi trội riêng theo từng thời kỳ phát triển của công nghệ và Internet.

WEP

WEP được viết tắt của Wired Equivalent Privacy. Có thể xem đây là phương thức mã hóa bảo mật Wi-Fi những đời đầu tiên do trải qua các quá trình tiến hóa của công nghệ thì đây đã trở thành chuẩn bảo vệ kém an toàn nhất.
Dễ dàng bị phá hủy, chính vì thế hiện tại người dùng đã hầu như không còn sử dụng chuẩn bảo mật này do không đảm bảo được độ an toàn.

WPA

WPA được viết tắt của WIFI Protected Access. Phương pháp này là thế hệ đi sau nhằm củng cố và bổ sung bảo mật cho phương thức bảo mật WEP. Nhưng, mặc dù đã được gia cố nhưng đây vẫn chưa phải là phương pháp bảo mật WIFI an toàn nhất hiện nay.

WPA2

2006 sự xuất hiện của WPA2 đã chính thức làm WPA lui về phía sau. Tính cho đến thời điêm hiện tại thì đây được xem là chuẩn bảo mật được sử dụng phổ hiến cho các dịc vụ trực tuyến.

WPA2 Pre – Share Key

WPA2 Pre – Share Key đây được xem là chuẩn bảo mật phổ biến dành cho các hệ thống manh trong gia đình, quán caffe, shop , văn phòng nhỏ. Tuy nhiên, nếu thiết kế cụm mật khẩu yếu thì hệ thống WI-FI vãn rất dễ bị tấn công

WPA3

WPA3 là thế hệ bảo mật Wi-Fi tiếp theo và cung cấp các giao thức bảo mật tiên tiến cho thị trường. Dựa trên sự thành công rộng rãi và áp dụng Wi-Fi CERTifyED WPA2 , WPA3 bổ sung các tính năng mới để đơn giản hóa bảo mật Wi-Fi, cho phép xác thực mạnh mẽ hơn, cung cấp sức mạnh mã hóa cho thị trường dữ liệu rất nhạy cảm và duy trì khả năng phục hồi của các mạng quan trọng.
 

Wi-Fi – Kĩ thuật truyền vô tuyến

Hệ thống WiFi sử dụng hai kỹ thuật truyền vô tuyến chính.
802.11b (<= 11 Mbps) – Liên kết vô tuyến 802.11b sử dụng kỹ thuật phổ trải chuỗi trực tiếp được gọi là khóa mã hóa bổ sung (CCK). Luồng bit được xử lý bằng mã hóa đặc biệt và sau đó được điều chế bằng cách sử dụng Khóa dịch chuyển pha cầu phương (QPSK).
802.11a và g (<= 54 Mbps) – Hệ thống 802.11a và g sử dụng ghép kênh phân chia tần số trực giao 64 kênh (OFDM). Trong một hệ thống điều chế OFDM, băng tần vô tuyến có sẵn được chia thành một số kênh phụ và một số bit được gửi trên mỗi kênh.
Bộ phát mã hóa các luồng bit trên 64 sóng mang con bằng cách sử dụng Khóa dịch chuyển pha nhị phân (BPSK), Khóa dịch chuyển pha cầu phương (QPSK) hoặc một trong hai mức Điều chế biên độ cầu phương (16 hoặc 64-QAM). Một số thông tin được truyền là không cần thiết, do đó người nhận không phải nhận tất cả các sóng mang phụ để tái cấu trúc thông tin.
 

Wi-Fi – Các vấn đề bổ sung

Vấn đề bảo mật – Những lo ngại về bảo mật đã cản trở việc áp dụng WiFi trong thế giới doanh nghiệp. Các tin tặc và chuyên gia tư vấn bảo mật đã chứng minh việc bẻ khóa công nghệ bảo mật hiện tại (WEP) được sử dụng trong hầu hết các kết nối WiFi dễ dàng như thế nào. Một tin tặc có thể xâm nhập vào mạng WiFi bằng các vật liệu và phần mềm có sẵn.
Khả năng tương thích và Khả năng tương tác – Một trong những vấn đề chính với WiFi là khả năng tương thích và khả năng tương tác của nó.
Ví dụ: các sản phẩm 802.11a không tương thích với các sản phẩm 802.11b. Do tần số hoạt động khác nhau, các điểm nóng 802.11a sẽ không giúp khách hàng 802.11b. Do thiếu tiêu chuẩn hóa, hài hòa hóa và chứng nhận, các nhà cung cấp khác nhau đưa ra các sản phẩm không hoạt động với nhau.
 

Wi-Fi – Tóm tắt

WiFi là một công nghệ mạng không dây phổ quát sử dụng tần số radio để truyền dữ liệu. WiFi cho phép kết nối Internet tốc độ cao mà không cần sử dụng cáp.
Thuật ngữ WiFi là một sự thu hẹp và thường được sử dụng để chỉ công nghệ mạng không dây. Liên minh WiFi tuyên bố quyền sử dụng làm nhãn hiệu chứng nhận cho thiết bị được chứng nhận theo tiêu chuẩn 802.11x.
WiFi là một sự tự do. Nó cho phép bạn kết nối Internet từ mọi nơi – quán cà phê, phòng khách sạn hoặc phòng hội nghị tại nơi làm việc. Hơn thế nữa – nó nhanh hơn gần 10 lần so với kết nối quay số thông thường. Mạng WiFi hoạt động ở các băng tần 2,4 không được cấp phép, với tốc độ dữ liệu tương ứng là 11 Mbps (802.11b) hoặc 54 Mbps (802.11a).
Để truy cập WiFi, bạn cần các thiết bị hỗ trợ WiFi (máy tính xách tay hoặc máy tính xách tay). Các thiết bị này có thể gửi và nhận dữ liệu không dây ở bất kỳ vị trí nào được trang bị truy cập WiFi.
 

Sự khác biệt giữa không dây & 3g / 4g

Khi nói về các kết nối internet, điều quan trọng là phải phân biệt sự khác biệt giữa mạng không dây hoặc mạng WI-FI và 3G (và 4G). Đặc biệt vì mục đích của bài viết này sẽ là nói về Internet không dây mà bạn có thể nhận được ở nhà.
WiFi, hoặc internet không dây , đang truy cập internet trong khi gần kết nối internet . Điều này thường là trong nhà, nhà nghỉ hoặc quán cà phê của bạn. Bất cứ nơi nào ai đó có một thiết lập bộ định tuyến. Vùng phủ sóng không dây dành cho hầu hết các phần miễn phí, mặc dù một số nơi có thể tính phí bạn sử dụng nó.
Truy cập Internet 3G (internet di động) , mặt khác, giống hệt với 3G có sẵn trên điện thoại di động . Thay vì phải ở gần một kết nối internet và bộ định tuyến, bạn chỉ cần ở trong phạm vi của một tháp điện thoại di động . Nếu bạn có thể truy cập trên điện thoại của mình, bạn sẽ có thể truy cập Internet trên máy tính xách tay hoặc máy tính bảng của mình.
Tuy nhiên, nhược điểm của 3G là nó sẽ khiến bạn mất tiền để sử dụng nó . Giá có thể tương đương với giá bạn phải trả cho một kết nối internet trong nhà của bạn. Các chi phí thực sự cộng thêm nếu bạn vượt quá gói dữ liệu của bạn.
 

Ưu và nhược điểm của WI – FI

Sự phổ biến của mạng LAN không dây là một minh chứng chủ yếu cho sự thuận tiện, hiệu quả chi phí và dễ tích hợp với các mạng và các thành phần mạng khác. Phần lớn các máy tính được bán cho người tiêu dùng ngày nay được trang bị tất cả các công nghệ mạng LAN không dây cần thiết.

 

ƯU ĐIỂM CỦA WIFI

SỰ TIỆN LỢI

– Bản chất không dây của các mạng như vậy cho phép người dùng truy cập tài nguyên mạng từ gần như bất kỳ vị trí thuận tiện nào trong môi trường mạng chính của họ (nhà hoặc văn phòng). Với sự bão hòa ngày càng tăng của máy tính kiểu máy tính xách tay, điều này đặc biệt là cần thiết

VẬN ĐỘNG

– Với sự xuất hiện của các mạng không dây công cộng, người dùng có thể truy cập Internet ngay cả ngoài môi trường làm việc bình thường của họ. Ví dụ, hầu hết các cửa hàng cà phê chuỗi cung cấp cho khách hàng của họ một kết nối không dây với internet với chi phí thấp hoặc miễn phí.

NĂNG SUẤT

– Người dùng được kết nối với mạng không dây có thể duy trì liên kết gần như liên tục với mạng mong muốn của họ khi họ di chuyển từ nơi này sang nơi khác. Đối với một doanh nghiệp, điều này ngụ ý rằng một nhân viên có thể có khả năng làm việc hiệu quả hơn vì công việc của họ có thể được hoàn thành từ bất kỳ vị trí thuận tiện nào.

TRIỂN KHAI

– Thiết lập ban đầu của một mạng không dây dựa trên cơ sở hạ tầng đòi hỏi ít hơn một điểm truy cập. Mặt khác, mạng có dây có thêm chi phí và độ phức tạp của cáp vật lý thực tế được chạy đến nhiều địa điểm (điều này thậm chí không thể thực hiện được đối với các vị trí khó tiếp cận trong tòa nhà).

KHẢ NĂNG MỞ RỘNG

– Mạng không dây có thể phục vụ số lượng khách hàng tăng đột ngột với các thiết bị hiện có. Trong một mạng có dây, các khách hàng bổ sung sẽ yêu cầu thêm dây.

GIÁ CẢ

– Giá cả tuy không thấp hơn so với mạng dây nhưng sự thuận tiện là không thể không nhắc đến.
Đối với một tình huống mạng nhất định, mạng LAN không dây có thể không được mong muốn vì một số lý do.
 

NHƯỢC ĐIỂM CỦA WIFI

BẢO VỆ

– Để chống lại sự cân nhắc này, các mạng không dây có thể chọn sử dụng một số công nghệ mã hóa khác nhau có sẵn. Tuy nhiên, một số phương pháp mã hóa được sử dụng phổ biến hơn được biết là có những điểm yếu mà một đối thủ chuyên nghiệp có thể lợi dụng hoặc phá hủy hệ thống.

PHẠM VI

– Phạm vi điển hình của mạng 802.11g phổ biến với thiết bị tiêu chuẩn là theo hàng chục mét. Trong khi đủ cho một ngôi nhà, nó sẽ không đủ trong một cấu trúc lớn hơn như công ty, quán caffe đông người, hội trường, sân khấu,….. Để có được phạm vi bổ sung,  các điểm truy cập bổ sung sẽ phải được cung cấp thêm.

ĐỘ TIN CẬY

– Giống như bất kỳ việc truyền tần số vô tuyến nào, tín hiệu mạng không dây phải chịu nhiều loại nhiễu, cũng như các hiệu ứng lan truyền phức tạp nằm ngoài tầm kiểm soát của quản trị viên mạng.

TỐC ĐỘ

– Tốc độ trên hầu hết các mạng không dây (thường là 30-100 Mbps) chậm hơn nhiều so với các mạng có dây phổ biến chậm nhất (100Mbps lên đến vài Gbps). Tuy nhiên, trong các môi trường chuyên biệt, thông lượng của mạng có dây là cần thiết.
 

Nguồn tham khảo :

1. https://www.webopedia.com/TERM/W/Wi_Fi.html
2. https://en.wikipedia.org/wiki/Wi-Fi
3. https://www.cisco.com/c/en/us/products/wireless/what-is-wifi.html
4. https://tintuc.viettelstore.vn/nhung-cach-bao-mat-mang-wi-fi-cuc-hay-ma-ban-chac-chan-nen-biet.html
5. https://quantrimang.com/huong-dan-bao-mat-mang-khong-day-trong-gia-dinh-ban-140118
6. https://www.rfwireless-world.com/Terminology/Advantages-and-Disadvantages-of-WiFi.html
7. https://turbofuture.com/computers/Wireless-Network-vs-Wired-Network-Advantages-and-Disadvantages