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Wi-Fi(發(fā)音: /?wa?fa?/,法語發(fā)音:/wifi/)是Wi-Fi聯(lián)盟制造商的商標(biāo)做為產(chǎn)品的品牌認(rèn)證,是一個(gè)建立于IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)的無線局域網(wǎng)技術(shù)?;趦商紫到y(tǒng)的密切相關(guān),也常有人把Wi-Fi當(dāng)做IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)的同義術(shù)語?!癢i-Fi”常被寫成“WiFi”或“Wifi”,但是它們并沒有被Wi-Fi聯(lián)盟認(rèn)可。 并不是每樣符合IEEE 802.11的產(chǎn)品都申請(qǐng)Wi-Fi聯(lián)盟的認(rèn)證,相對(duì)地缺少Wi-Fi認(rèn)證的產(chǎn)品并不一定意味著不兼容Wi-Fi設(shè)備。 IEEE 802.11的設(shè)備已安裝在市面上的許多產(chǎn)品,如:個(gè)人電腦、游戲機(jī)、MP3播放器、智慧型手機(jī)、平板電腦、印表機(jī)、筆記型電腦以及其他周邊設(shè)備。 Wi-Fi聯(lián)盟成立于1999年,當(dāng)時(shí)的名稱叫做Wireless Ethernet Compatibility Alliance(WECA)。在2002年10月,正式改名為Wi-Fi Alliance。 由來Wi-Fi這個(gè)術(shù)語被人們普遍誤以為是指無線保真(Wireless Fidelity),類似歷史悠久的音頻設(shè)備分類:長(zhǎng)期高保真(1930年開始采用)或Hi-Fi(1950年開始采用)。即便是Wi-Fi聯(lián)盟本身也經(jīng)常在新聞稿和文件中使用“Wireless Fidelity”這個(gè)詞,Wi-Fi還出現(xiàn)在ITAA的一個(gè)論文中。事實(shí)上,Wi-Fi一詞是沒有任何意義,也沒有全寫的。 IEEE 802.11第一個(gè)版本發(fā)表于1997年,其中定義了介質(zhì)訪問接入控制層和物理層。物理層定義了在2.4GHz的ISM頻段上的兩種無線調(diào)頻方式和一種紅外線傳輸?shù)姆绞?,總?shù)據(jù)傳輸速率設(shè)計(jì)為2Mbit/s。兩個(gè)設(shè)備之間的通信可以自由直接(ad hoc)的方式進(jìn)行,也可以在基站(Base Station,BS)或者訪問點(diǎn)(Access Point,AP)的協(xié)調(diào)下進(jìn)行。1999年加上了兩個(gè)補(bǔ)充版本:802.11a定義了一個(gè)在5GHz ISM頻段上的數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá)54Mbit/s的物理層,802.11b定義了一個(gè)在2.4GHz的ISM頻段上但數(shù)據(jù)傳輸速率高達(dá)11Mbit/s的物理層。 2.4GHz的ISM頻段為世界上絕大多數(shù)國家通用,因此802.11b得到了最為廣泛的應(yīng)用。蘋果公司把自己開發(fā)的802.11標(biāo)準(zhǔn)起名叫AirPort。1999年工業(yè)界成立了Wi-Fi聯(lián)盟,致力解決符合802.11標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品的生產(chǎn)和設(shè)備兼容性問題。Wi-Fi為制定802.11無線網(wǎng)路的組織,并非代表無線網(wǎng)路。 802.11標(biāo)準(zhǔn)和補(bǔ)充
下列常見的標(biāo)準(zhǔn)于2007年收錄在802.11
2008年以后的標(biāo)準(zhǔn)
2011年以后的標(biāo)準(zhǔn)
除了上面的IEEE標(biāo)準(zhǔn),另外有一個(gè)稱為IEEE 802.11b+的技術(shù),通過PBCC技術(shù)(Packet Binary Convolutional Code)在IEEE802.11b(2.4GHz頻段)基礎(chǔ)上提供22Mbit/s的數(shù)據(jù)傳輸速率。但這事實(shí)上并不是IEEE的公開標(biāo)準(zhǔn),而是一項(xiàng)產(chǎn)權(quán)私有的技術(shù)(產(chǎn)權(quán)屬于美國德州儀器,Texas Instruments)。也有一些稱為802.11g+的技術(shù),在IEEE 802.11g的基礎(chǔ)上提供108Mbit/s的傳輸速率,跟802.11b+一樣,同樣是非標(biāo)準(zhǔn)技術(shù),由無線網(wǎng)絡(luò)晶片生產(chǎn)商Atheros所提倡的則為SuperG。 年代Wi-Fi可分為七代。由于ISM頻段中的2.4GHz頻段被廣泛使用,例如微波爐、藍(lán)牙,它們會(huì)干擾WiFi,令速度減慢,5GHz干擾則較小。雙頻路由器可同時(shí)使用2.4GHz和5GHz,裝置則只能使用某一個(gè)頻段。
用途網(wǎng)路連接
城市Wi-Fi覆蓋 戶外Wi-Fi熱點(diǎn) 21世紀(jì)初期,世界各地的許多城市都宣布計(jì)劃構(gòu)建全市Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)。但這比最初發(fā)起人設(shè)想的更為困難,結(jié)果這些項(xiàng)目大多被取消或無限期擱置。但是有幾個(gè)是成功的,例如在2005年,美國加州森尼維爾成為在美國的第一個(gè)提供全市免費(fèi)Wi-Fi的城市。2010年5月,倫敦市長(zhǎng)鮑里斯·約翰遜承諾到2012年倫敦Wi-Fi普及,幾個(gè)自治市鎮(zhèn)包括威斯敏斯特和伊斯靈頓已經(jīng)有了廣泛的Wi-Fi覆蓋。全球已建和建造中的Wi-Fi城市已經(jīng)超過500個(gè),其中覆蓋率最高者為臺(tái)北市,其已達(dá)到全市已有4000個(gè)無線存取點(diǎn)(AP, Access Point),未來將至10,000個(gè),覆蓋率達(dá)到90%,全球主要的大都市的重要公共場(chǎng)所多已有Wi-Fi技術(shù),如上海、臺(tái)北、香港、新加坡、漢堡、巴黎、華盛頓、倫敦、紐約等。 校園的Wi-Fi覆蓋 卡內(nèi)基美隆大學(xué)于1994年在其匹茲堡校區(qū)建立了世界上第一個(gè)無線網(wǎng)絡(luò),比起源于1999年的Wi-Fi品牌還要早。2000年,費(fèi)城德雷克塞爾大學(xué)創(chuàng)造了歷史,成為美國第一個(gè)提供全校園無線網(wǎng)路覆蓋的主要大學(xué)?,F(xiàn)在大多數(shù)校園已設(shè)置無線上網(wǎng)。 在臺(tái)灣的許多大學(xué)圖書館內(nèi),也設(shè)有免費(fèi)Wi-Fi熱點(diǎn),提供學(xué)生使用。 在中國大陸,各大高等院校以及許多中學(xué)校園內(nèi)覆蓋有免費(fèi)或收費(fèi)的教育網(wǎng)校園Wi-Fi,以及電信營運(yùn)商架設(shè)的收費(fèi)校園熱點(diǎn)(中國電信:Chinanet,中國移動(dòng):CMCC)。 在香港,各大專院校各自提供該校專門的Wi-Fi供學(xué)生使用,多數(shù)需要以學(xué)生個(gè)人編號(hào)和密碼來登入。 另外,全世界許多科研和教育機(jī)構(gòu)都提供教育網(wǎng)漫游服務(wù)eduroam,加入該聯(lián)盟的機(jī)構(gòu)成員可使用本機(jī)構(gòu)的賬號(hào),在各聯(lián)盟單位內(nèi)實(shí)現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)訪問的無障礙漫游。 電腦對(duì)電腦直接通訊 Wi-Fi無線通信也可以不需通過存取點(diǎn),直接從一臺(tái)電腦傳出到另一臺(tái)。這就是所謂Ad-hoc模式的Wi-Fi傳輸。這種無線ad-hoc網(wǎng)絡(luò)模式受到掌上游戲機(jī)(如任天堂的3DS游戲機(jī))、數(shù)位相機(jī)和其它消費(fèi)性電子設(shè)備的歡迎。Wi-Fi聯(lián)盟推動(dòng)一個(gè)新的安全方法規(guī)范,稱為Wi-Fi Direct,直接進(jìn)行文件傳輸和媒體共享。 優(yōu)勢(shì)和挑戰(zhàn)商業(yè)優(yōu)勢(shì) 一個(gè)偵測(cè)Wi-Fi的鑰匙圈 Wi-Fi部署區(qū)網(wǎng)(LAN)可讓客戶端設(shè)備無需使用電線,降低網(wǎng)絡(luò)部署和擴(kuò)充的成本。許多空間不能架設(shè)電纜,如戶外區(qū)和歷史建筑,可運(yùn)用無線區(qū)網(wǎng)來改善。 現(xiàn)在大多數(shù)筆記型電腦制造商已經(jīng)內(nèi)建無線網(wǎng)路裝置。Wi-Fi的價(jià)位持續(xù)下跌,使之漸漸普及,已成為企業(yè)普遍的基礎(chǔ)設(shè)施。 根據(jù)Wi-Fi聯(lián)盟指定,“Wi-Fi認(rèn)證”是向后相容的。它指定一套全球統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn):不同于行動(dòng)電話,任何Wi – Fi標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備將在世界上任何地方正確執(zhí)行。 Wi – Fi已在22萬個(gè)以上公開熱點(diǎn)和幾千萬戶家庭、公司及世界各地的大學(xué)校園中使用。2010年,Wi-Fi保護(hù)訪問加密(WPA2)被認(rèn)定安全,能讓用戶使用強(qiáng)大的密碼。新協(xié)議的Wi-Fi Multimedia(WMM)說明Wi-Fi更適合于延遲敏感型應(yīng)用(如語音和視頻),此外,WMM的省電機(jī)制能提高電池效率。 限制 Wi-Fi在全球各地的頻率分配和操作限制并不相同。臺(tái)灣、美國所用的標(biāo)準(zhǔn)在2.4 GHz頻帶有11個(gè)頻道,而在歐洲大部份地區(qū)有另外的2個(gè)頻道,即13個(gè)頻道(1-11 v.s 1-13),日本還要追加一個(gè)(1-14)。這造成混亂現(xiàn)象:一個(gè)Wi-Fi信號(hào)在2.4 GHz頻段實(shí)際上占用五個(gè)頻道,兩個(gè)頻道編號(hào)之差大于5的頻道,如2和7,不會(huì)發(fā)生頻道重疊,因此在美國只有3個(gè)非重疊頻道:1、6、11。在歐洲有三個(gè)或四個(gè)非重疊頻道:1、6、13或1、5、9、13。Effective Isotropic Radiated Power(EIRP)在歐盟被限制為20 dBm的(100mW)。 傳遞的距離 Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)范圍有限。一個(gè)使用802.11b或802.11g的典型無線路由器和天線,在無任何障礙物下可覆蓋范圍可達(dá)到室內(nèi)-50平方米(538英尺)/室外-140平方米(1,500英尺)。802.11n可到達(dá)超過這個(gè)范圍兩倍的距離,范圍隨頻率的波段調(diào)整。Wi-Fi在2.4 GHz的頻率區(qū)段范圍比5 GHz的頻率區(qū)段稍微好些。 通過使用定向天線,室外覆蓋范圍可提高數(shù)公里或以上。在一般情況下一個(gè)Wi-Fi設(shè)備的最高功率傳輸是受限于地方法規(guī),如美國FCC第15條。 為達(dá)到無線區(qū)網(wǎng)的應(yīng)用要求,和其他裝置相比Wi-Fi顯得相當(dāng)耗電。其他技術(shù)如藍(lán)牙(可支持無線PAN應(yīng)用)提供了一個(gè)較小的傳播范圍(小于十公尺),因此耗電量較低。其他低耗電技術(shù),如ZigBee的有相當(dāng)長(zhǎng)的范圍,但傳輸速率卻很低。Wi-Fi的高耗電特性使得電池壽命的問題漸受重視。 研究人員已經(jīng)開發(fā)出“不須新線”的技術(shù),試圖彌補(bǔ)Wi-Fi室內(nèi)范圍不足的問題。安裝新的電線(如cat-5)不具成本效益,ITU-T G.hn(英語:G.hn)標(biāo)準(zhǔn)的高速區(qū)域網(wǎng)絡(luò)使用現(xiàn)有的家庭線路(同軸電纜,電話線和電源線)來達(dá)成。雖然G.hn不具備一些Wi-Fi優(yōu)勢(shì)(如可移動(dòng)性或戶外使用),它的設(shè)計(jì)應(yīng)用(如IPTV分配)仍在室內(nèi)范圍發(fā)揮功能。 典型Wi-Fi的頻率由于電波傳播的復(fù)雜性,特別是樹和建筑物影響信號(hào)的反射,只能大約測(cè)出Wi-Fi有關(guān)地區(qū)的發(fā)射器的信號(hào)強(qiáng)度。但這不包括遠(yuǎn)距離Wi-Fi,因?yàn)檫h(yuǎn)距離Wi-Fi是使用塔臺(tái)或高建筑頂上的天線所架設(shè)的。 基本上,Wi-Fi的實(shí)際應(yīng)用范圍非常有限,例如;倉庫中或零售空間的盤點(diǎn)機(jī)、結(jié)帳條碼閱讀器、收發(fā)臺(tái)。市面上的無線路由器最低覆蓋率可達(dá)80平方公尺,蘋果公司的AirPort技術(shù)更可達(dá)100-140平方公尺。 技術(shù)簡(jiǎn)介網(wǎng)絡(luò)成員和結(jié)構(gòu)
這里有3種媒介,站點(diǎn)使用的無線媒介,分配系統(tǒng)使用的媒介,以及和無線局域網(wǎng)集成一起的其它局域網(wǎng)使用的媒介。物理上它們可能互相重疊。IEEE 802.11只負(fù)責(zé)在站點(diǎn)使用的無線的媒介上的尋址(Addressing)。分配系統(tǒng)和其它局域網(wǎng)的尋址不屬無線局域網(wǎng)的范圍。 IEEE802.11沒有具體定義分配系統(tǒng),只是定義了分配系統(tǒng)應(yīng)該提供的服務(wù)(Service)。整個(gè)無線局域網(wǎng)定義了9種服務(wù):
運(yùn)作原理Wi-Fi的設(shè)置至少需要一個(gè)存取點(diǎn)(Access Point,AP)和一個(gè)或一個(gè)以上的客戶端使用者(client)。無線AP每100ms將SSID(Service Set Identifier)經(jīng)由beacons(信號(hào)臺(tái))封包廣播一次,beacons封包的傳輸速率是1 Mbit/s,并且長(zhǎng)度相當(dāng)?shù)亩?,所以這個(gè)廣播動(dòng)作對(duì)網(wǎng)路效能的影響不大。因?yàn)閃i-Fi規(guī)定的最低傳輸速率是1 Mbit/s,所以確保所有的Wi-Fi client端都能收到這個(gè)SSID廣播封包,client可以借此決定是否要和這一個(gè)SSID的AP連線。使用者可以設(shè)定要連線到哪一個(gè)SSID。Wi-Fi系統(tǒng)開放對(duì)客戶端的連接并支援漫游,這就是Wi-Fi的好處。但亦意味著,一個(gè)無線適配器有可能在性能上優(yōu)于其他的適配器。由于Wi-Fi通過空氣傳送信號(hào),所以和非交換以太網(wǎng)路有相同的特點(diǎn)。 近兩年,出現(xiàn)一種WIFI over cable的新方案。此方案屬于EOC(ethernet over cable)中的一種技術(shù)。通過將2.4G wifi射頻降頻后在cable中傳輸。此種方案已經(jīng)在中國小范圍內(nèi)測(cè)試商用。 Wi-Fi認(rèn)證Wi-Fi技術(shù)建立在IEEE 802.11ah標(biāo)準(zhǔn)上。 但I(xiàn)EEE開發(fā)和出版這些標(biāo)準(zhǔn),卻不測(cè)試符合他們的設(shè)備。非營利性的Wi-Fi聯(lián)盟成立于1999年,以填補(bǔ)這一段空白——建立并執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn),并推動(dòng)無線區(qū)域網(wǎng)路技術(shù)。 至2009年截止Wi-Fi聯(lián)盟擁有超過300多家來自世界各地公司和廠家會(huì)員,他們的產(chǎn)品通過認(rèn)證過程后,有權(quán)標(biāo)明Wi-Fi標(biāo)志。 認(rèn)證過程具體來說檢查是否符合IEEE 802.11無線標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定、WPA和WPA2安全標(biāo)準(zhǔn),以及EAP的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)。 認(rèn)證時(shí)可以選擇測(cè)試包括IEEE 802.11的標(biāo)準(zhǔn)802.11n (CERTIFIED n)、與行動(dòng)網(wǎng)路互動(dòng)設(shè)備的結(jié)合、有關(guān)安全和功能設(shè)置、多媒體、以及省電能力。 數(shù)據(jù)安全超文本傳輸協(xié)議(HTTP)網(wǎng)站容易在公眾WI-FI上的檔案輸送過程中披露個(gè)人資料,超文本傳輸安全協(xié)議(HTTPS)利用SSL/TLS加密HTTP,保護(hù)交換資料的完整性和隱私。 讀音爭(zhēng)議2012年11月6日,《山東商報(bào)》引用山東外事翻譯職業(yè)學(xué)院商務(wù)英語教研室主任溫顏的說法稱,Wi-Fi的發(fā)音從語法角度來說,應(yīng)該為“微費(fèi)”,因?yàn)椤斑@個(gè)詞是由‘wireless(無線電)’和‘fidelity(保真度)’這兩個(gè)英語單詞組成,但是發(fā)音又不能按照這個(gè)詞的發(fā)音來,因?yàn)椤甒i-Fi’是一個(gè)合成詞,應(yīng)該按照一個(gè)單詞的語法來發(fā)音?!边@個(gè)詞中有兩個(gè)元音字母“i”,所以應(yīng)該發(fā)短音,故從語法角度講,發(fā)音應(yīng)是“微費(fèi)”。這種說法一時(shí)在中國大陸網(wǎng)上引起了很大爭(zhēng)議,網(wǎng)友甚至搬出了牛津字典中的/?wa? fa?/注音和美劇《生活大爆炸》里的相關(guān)視頻來質(zhì)疑。但有網(wǎng)友稱,法國最權(quán)威的Le petit Robert詞典最新版,wifi音標(biāo)是[wifi],發(fā)音接近漢語的“微費(fèi)”。 |
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