التكنولوجيا اللاسلكية التي نعرفها باسم WiFi موجودة منذ أكثر من 30 عامًا. في هذه المقالة ، سوف نتذكر سبب تسمية WiFi كما ظهرت بالضبط ، وما هي المراحل الرئيسية للتطوير وما تحمله التكنولوجيا في المستقبل.
كل هذا وأكثر بقليل - تحت الخفض.
لماذا "واي فاي"؟
كثير منا يأخذ الاختصار كأمر مسلم به دون التفكير في سبب تسمية التكنولوجيا بهذه الطريقة. يتم فتح النعش ببساطة - والحقيقة هي أنه تم الترويج لشبكة WiFi في البداية بشعار "معيار الدقة اللاسلكية" ، والذي يمكن ترجمته على أنه "معيار الدقة اللاسلكية".
ثم تم اختصار التكنولوجيا باسم "Wireless Fidelity" ، والتي تم قطعها في النهاية إلى WiFi. لعب الاختصار HiFi ، الذي يرمز إلى High Fidelity ، دورًا أيضًا. ربما كان مطورو WiFi يحاولون جعل تقنيتهم قابلة للتمييز على وجه التحديد على حساب HiFi - من يدري. مهما كان الأمر ، فقد حققوا هدفهم.
كيف بدأ كل شيء
ربما لن يكون من الخطأ القول إن التكنولوجيا ولدت في عام 1985. ثم سمحت خدمة الاتصالات الفيدرالية الأمريكية رسميًا باستخدام ترددات معينة من الطيف الراديوي دون ترخيص. تم دعم هذه المبادرة أيضًا من قبل دول أخرى ، لذلك أدركت الشركات بسرعة أنه من الممكن كسب المال في هذا المجال. بدأت المشاريع اللاسلكية في الظهور واحدة تلو الأخرى ، والتي حاولت العديد من الشركات تسويقها.
لم يتم تقديم المواصفات الأولى لشبكة WiFi إلا في نهاية القرن الماضي ، في عام 1997. أتاح الجيل الأول ، 802.11 ، نقل البيانات بسرعة 2 ميجابت في الثانية ، على الرغم من حقيقة أن نطاق الوحدة كان صغيرًا جدًا. وكانت تكلفة المعدات التي توفر نقل البيانات لاسلكيًا باهظة ببساطة.
بعد ذلك ، حوالي عام 1999 ، ظهرت نماذج أولية لنسختين من المعيار الأساسي: 802.11b و 802.11a. لقد وفروا معدلات نقل بيانات غير مسبوقة عبر الأثير - تصل إلى 11 ميجابت في الثانية. في هذه الحالة ، تم استخدام نطاق الراديو كما هو الحال الآن - 2.4 جيجا هرتز. كان النطاق أوسع بكثير من الجيل الأول من WiFi. أصبحت أجهزة الراديو في متناول الجميع - حتى المستخدمين العاديين يمكنهم شرائها.
بعد ذلك بقليل ، تمت زيادة السرعة إلى 54 ميجابت في الثانية ، باستخدام نطاق 5 جيجاهرتز واستدعاء المواصفات 802.11a. في ذلك الوقت ، تم إصلاح اسم WiFi ، وهو الآن التعيين لمواصفات 802.11.
بالإضافة إلى ذلك ، بدأ المطورون في الاهتمام بأمان البيانات المنقولة بشكل أفضل من ذي قبل. لذلك ، جاء WPA (الوصول المحمي بتقنية Wi-Fi) ليحل محل WEP المتسرب. بعد عام ، في عام 2004 ، ظهر بروتوكول WPA2 ، والذي أصبح موثوقًا للغاية في حماية الشبكات اللاسلكية.
بعد عشر سنوات
نعم ، لقد تطورت التكنولوجيا على مدار عشر سنوات ، ولكن ليس بسرعة كبيرة - كان عرض النطاق الترددي للقناة كافياً لاحتياجات المستخدمين في ذلك الوقت. ولكن بعد ذلك أصبح من الواضح أنه لا يمكن الاستمرار بهذه الطريقة - كانت هناك حاجة إلى معيار جديد من شأنه أن يسمح بنقل المزيد من البيانات لكل وحدة زمنية.
السبب الرئيسي هو أن جودة الصور ومقاطع الفيديو قد ازدادت بشكل ملحوظ للغاية مقارنة بنهاية القرن العشرين. على المرء فقط أن ينظر إلى صور أوائل العقد الأول من القرن الحالي ، ومقارنتها بالمحتوى الرقمي في وقت سابق ، وسيصبح كل شيء واضحًا.
بشكل عام ، لم تتوقف التقنيات عن العمل ، في عام 2003 ، على سبيل المثال ، ظهرت مواصفات 802.11g. لكن هذا لم يكن شيئًا جديدًا بشكل أساسي - فقد استفاد المطورون من تقنية النطاق 5 جيجاهرتز ، وتكييفها مع النطاق 2.4 جيجا هرتز. بالمناسبة ، بدأ عدد أعضاء تحالف WiFi أيضًا في النمو بسرعة فائقة. في عام 2003 كان هناك أكثر من 100 منها ، وبناءً على ذلك ، كان هناك المزيد والمزيد من الشركات التي تطور معدات متوافقة مع معيار WiFI اللاسلكي.
يا هلا ، تقنيات جديدة
في عام 2009 ، اعتمد فريق التطوير من WiFi Alliance معيارًا جديدًا ، 802.11n. كان هذا بالفعل جيلًا جديدًا من شبكات WiFi ، دون استنساخ آلية نقل البيانات من نطاق إلى آخر. في الوقت نفسه ، زاد معدل نقل البيانات عدة مرات - حتى 600 ميجابت / ثانية.
تم تحقيق هذه الزيادة الهائلة في الإنتاجية باستخدام بيانات MIMO متعددة الدفق بدلاً من SISO. يسمح الإرسال متعدد الدفق باستخدام تدفقات متعددة لنقل البيانات الموجهة بواسطة هوائيات مختلفة. في البداية ، أتاح المعيار العمل مع 4 تدفقات ، كل منها يوفر عرضًا تردديًا يبلغ 150 ميجابت في الثانية.
في الوقت نفسه ، كانت التكنولوجيا "ذكية" - تمت معالجة الإشارات ثم دمجها في وحدة واحدة ، مما جعل من الممكن تحقيق معدل نقل يبلغ 600 ميجابت / ثانية ، على الأقل من الناحية النظرية. بشكل عام ، وضعت MIMO الأساس لتطوير شبكة WiFi حديثة - عالية السرعة وموثوقة وطويلة المدى.
ونطور مرة أخرى
استمرت التكنولوجيا اللاسلكية في التطور. لذلك ، في عام 2015 ، ظهرت مراجعة جديدة - WiF 802.11 AC ، حيث تم رفع عدد تدفقات MIMO إلى 8. بفضل هذا ، بالإضافة إلى الحيل التقنية الأخرى ، كان من الممكن تحقيق معدل نقل لقناة واحدة يصل إلى 866 ميجابت / ثانية. صحيح ، كانت هناك بعض الصعوبات في تحقيق الحد الأقصى النظري ، لأنه في نطاق التردد الضيق 2.4 جيجا هرتز ، من الصعب جدًا تحقيق استقبال مثالي بسبب ازدحام "الهواء".
كانت هذه السرعة البالغة 7 جيجابت في الثانية نادرة للغاية. ومع ذلك ، فإن السرعة هائلة مقارنة بالأجيال السابقة. تم تحسين MIMO ، بحيث ظهرت تقنية MU-MIMO - تعدد إرسال القنوات. أصبحت نقاط الوصول ذكية ، وتم تعليمهم تقسيم قناة واحدة إلى عدة قنوات فرعية ، كل منها يتبادل البيانات مع المشتركين. هذا جعل من الممكن تحسين تشغيل نقاط الوصول حتى في الشبكات شديدة التحميل.
وقد تحقق ذلك أيضًا بسبب انزياح طور الإشارة بحيث يصبح التداخل "بناءً" ، بحيث يتم تضخيم موجات الراديو بسبب التفاعل.
إنجازات جديدة
في الآونة الأخيرة ، تم اعتماد معيار جديد - 802.11 AX ، والذي يسمى أيضًا Wi-Fi 6. كان هناك العديد من الابتكارات في وقت واحد ، بما في ذلك إضافة تقنية OFDMA الجديدة. سمح بزيادة أداء قناة واحدة بعرض طيف من 40 ميجاهرتز إلى 290 ميجابت في الثانية. تم تحسين مخطط MU-MIMO ، والآن يوجد وضع تبادل بيانات كامل ثنائي الاتجاه.
على وجه الخصوص ، قدم المطورون 1024 Quadrature Amplitude Modulation (QAM) ، مما زاد من كثافة التعديل وزاد معدل البيانات بنحو الثلث.
يتيح لك 802.11ax العمل في بيئات العملاء عالية الكثافة عن طريق إرسال محتوى وسائط ثقيل عبر الهواء ، مثل فيديو بدقة 4-8 كيلو بايت. لا يؤثر عدد نقاط الوصول القريبة من بعضها البعض عمليًا على جودة استقبال البيانات وإرسالها. تتمثل ميزة الجيل الجديد من الاتصالات في أنها موفرة للطاقة تمامًا ، بحيث تدوم بطاريات الأجهزة المحمولة لفترة تشغيل أطول.
ماذا بعد؟
في المستقبل القريب ، ننتظر بروتوكولًا جديدًا لنقل البيانات اللاسلكية WiFI 7 أو IEEE 802.11be. ستعمل مع تقنية CMU-MIMO ، والتي ستدعم 16 تدفقًا للبيانات في وقت واحد. إلى جانب النطاقين التقليديين 2.4 جيجا هرتز و 5 جيجا هرتز ، سيدعم WiFi 7 أيضًا نطاق 6 جيجا هرتز. يمكن أن تعمل جميع نطاقات التردد الثلاثة في وقت واحد.
يمكن أن يصل الحد الأقصى لمعدل النقل النظري لشبكة Wi-Fi 7 إلى 30 جيجابت في الثانية ، وهو ما يعادل ثلاثة أضعاف السرعة القصوى البالغة 9.6 جيجابت في الثانية لشبكة Wi-Fi 6.
لسوء الحظ ، تأخر الوباء في تطوير الآليات الأساسية للتكنولوجيا. كان من المخطط في الأصل أن يتم الانتهاء من جميع الأعمال الرئيسية بحلول عام 2021 ، وسيتم اعتماد المعيار في عام 2024. ولكن الآن ، على الأرجح ، ستتم زيادة هذه الفترة بنحو ستة أشهر ، إن لم يكن سنة. لكن على أي حال ، لم يتوقف التطور ، بل يستمر ، وإن كان بوتيرة أبطأ إلى حد ما.
Zyxel لديه WiFi 6 أيضًا
قدمت Zyxel ، مثل أي مصنع يحترم نفسه وعملائه ، مجموعة واسعة من نقاط وصول WiFi 6 ومفاتيح PoE لهم. هناك أيضًا نماذج موازنة ونقاط خيالية مع "مثبط كمومي لاضطراب الجاذبية". :-)
انظر بنفسك .
وإذا أعجبك تعال إلينا وابقى:
- قناة إخبارية في Telegram
- دعم دردشة Telegram للمتخصصين
- منتدى للمتخصصين
- YouTube الخاص بنا