WiFi är en trådlös nätverksteknik som låter dig ansluta dina WiFi -aktiverade enheter till ett lokalt nätverk. Med WiFi kan du överföra data mellan lokala nätverksenheter eller ansluta till internet, om en anslutning är tillgänglig. Det vet nog de flesta, eftersom vi alla använder WiFi varje dag, men hur fungerar WiFi egentligen?

WiFi är radio^{(WiFi Is Radio)}

Det mest grundläggande med WiFi är att det använder radiovågor för att överföra information. Radiovågor är vad vi kallar ett specifikt frekvensområde för elektromagnetisk strålning. Ljus^(Light) är den del av spektrumet som våra ögon är känsliga för, men är gjord av samma "grejer" som radiovågor.

WiFi använder två olika frekvenser för överföring: 2,4Ghz och 5Ghz. Det är 2 400 000 000 respektive 5 000 000 000 cykler per sekund. Detta är ganska högt jämfört med FM-radio som har en frekvens på endast cirka 100Mhz.

Den exakta frekvensen för en radiovåg förändras mycket när det gäller dess egenskaper. Med en högre frekvens kan du packa in mer information i din signal. Vissa frekvenser har dock inte särskilt långa räckvidder. 

Olika frekvenser penetrerar också materia olika. Vissa frekvenser kan studsas bort från atmosfären, så din sändare och mottagare behöver inte siktlinje för att fungera. Andra frekvenser skjuter bara rakt ut i rymden. Det är användbart om du vill kommunicera med en satellit, inte så mycket om mottagaren är på jorden.

Vågor vid WiFi -driftsfrekvenserna kan nå hundratals mil om du lägger tillräckligt med watt i överföringseffekten, inte har något i vägen och använder rätt antenn. Dock har vanlig hushålls -WiFi vanligtvis en fri räckvidd på mellan 30-50 meter (ca 100/150 fot). 2,4Ghz WiFi har längre räckvidd, 5Ghz WiFi har högre hastigheter.

WiFi är digitalt^{(WiFi Is Digital)}

WiFi är radio, men det är digitalradio^{(digital )} . Det betyder att radiovågorna är modulerade för att bära digital kod. WiFi är helt fullspäckat med digital information.

Den senaste och bästa WiFi -tekniken har en teoretisk hastighetsgräns på 4,8 Gbps , med fyra 1,2 Gbps dataströmmar samtidigt. Det är 600 megabyte per sekund! Naturligtvis bestäms teoretiska hastigheter i ett labb under optimala förhållanden, men även i den verkliga världen är modern WiFi väldigt snabb.

WiFi har standarder och protokoll^{(WiFi Has Standards & Protocols)}

WiFi har funnits länge. Den första kommersiella versionen av tekniken släpptes ända tillbaka 1997. Institute of Electrical and Electronics Engineers^{(The Institute of Electrical and Electronics Engineers)} ( IEEE ) kodifierade WiFi- standarden, som officiellt är känd som IEEE 802.11 . Den första generationen WiFi är känd som 802.11a, men med tiden utvecklades nyare, bättre versioner av WiFi :

• 802.11a
• 802.11b
• 802,11 g
• 802.11n
• 802.11ac
• 802.11ax

WiFi är inte helt bakåtkompatibelt. Du hittar inte många moderna enheter som fortfarande kan kommunicera med 802.11a-enheter. Många WiFi- enheter där ute är "bgn" och kommer att fungera med dessa tre standarder, som alla använder 2,4 GHz-frekvensbandet. 802.11ac använder 5Ghz-bandet, men de flesta av dessa routrar är "dualband" och erbjuder även 2,4Ghz för att prata med äldre enheter som använder äldre standarder.

I praktiken är bakåtkompatibiliteten med WiFi ojämn, eftersom vissa enheter är låsta till vissa hastigheter inom respektive standard. Nyare routrar kanske inte låter saker gå så långsamt!

För övrigt har hela namnkonventionen "802.11" tagits bort. Den senaste 802.11ax är nu känd som WiFi 6 , där 802.11 är WiFi 5 och så vidare.

WiFi är krypterat^{(WiFi Is Encrypted)}

Vem som helst kan avlyssna WiFi -radiovågor, men tack vare digital kryptering^{(digital encryption)} kan de inte bara avlyssna vad som skickas och tas emot. Åtminstone är detta fallet om ditt WiFi -nätverk är lösenordsskyddat. 

Ditt WiFi- lösenord är också krypteringsnyckeln, så alla som har lösenordet kan se alla datapaket ofiltrerade. Det är därför du bara bör använda webbplatser som är HTTPS-aktiverade och alltid använda en VPN -tjänst om du använder en offentlig WiFi- hotspot!

Dina WiFi- enheter använder troligen WPA2 . WPA är en förkortning för WiFi Protected Access och är ett mycket starkt krypteringsschema för WiFi- anslutningar. Under årens lopp har dock hackare upptäckt olika bedrifter som i vissa fall tillåter dem att bryta WPA2- krypteringsprotokollen. 

2018 tillkännagav WiFi Alliance , som är väktare av WiFi -teknik, WPA3 . Den här nya versionen förbättrar säkerheten och täpper till säkerhetshålen som finns i WPA2 . Naturligtvis kommer det att dröja innan all hårdvara ute i naturen kommer att stödja den nya säkerhetsstandarden.

WiFi Direct är en sak^{(WiFi Direct Is a Thing)}

WiFi designades för att använda en central enhet som en router för att hantera kommunikation mellan enheter. Men WiFi kan också användas för att direkt ansluta två enheter i en så kallad "peer-to-peer"-anslutning. Detta är väldigt praktiskt när du till exempel vill skicka en stor fil till någons smartphone från din. 

Detta är också den typ av WiFi som ofta används för att casta video från en telefon till en smart TV. När du använder enheter som GoPro- kameror eller vissa WiFi- kameror drönare, använder du också en direkt WiFi- anslutning. Bluetooth får mest uppmärksamhet i peer-to-peer trådlös anslutningsvärld, särskilt eftersom det är så energieffektivt, men WiFi Direct är snabbt och lika enkelt att använda.

Routrar, Repeaters & Mesh-nätverk^{(Routers, Repeaters & Mesh Networks)}

Medan direkta WiFi- anslutningar är vanliga nuförtiden, använder WiFi som vi alla använder för det mesta en nav-och-ek-design. Med andra ord, alla dina WiFi -enheter ansluter till en central enhet, som fungerar som mellanhand. För de flesta kommer detta att vara den vanliga WiFi- routern.

Moderna routrar har flera antenner som separerar olika frekvensband såväl som hårdvaran som skickar och tar emot WiFi- data. Dessa routrar hanterar även din internetanslutning och alla trådbundna Ethernet- enheter i ditt nätverk, vilket gör att de trådbundna och trådlösa nätverken kan kommunicera med varandra.

Men som vi sa ovan är WiFi- signalintervallen ganska begränsade. Vilket innebär att ju längre du är från routern, desto sämre är signalstyrkan. En WiFi-repeater kan användas för att utöka den signalen vid kanten av täckningsområdet.

Även om repeatrar fungerar tillräckligt bra, finns det en ny trend mot "mesh " WiFi- system. Här finns ingen central router. Istället är flera mindre routrar utspridda över ditt hem, anslutna till varandra och ger ett sömlöst moln av WiFi . Detta är den WiFi -teknik som oftast används i stora företag, men den har blivit överkomlig för hemmabruk.

Bortom WiFi^{(Beyond WiFi)}

WiFi finns runt omkring oss mer än någonsin, eftersom alla typer av enheter nu har behov av en nätverksanslutning. WiFi är dock inte den enda konkurrerande tekniken när det kommer till trådlös dataöverföring. Bluetooth styr platsen när det kommer till lågeffektsanslutningar med kort räckvidd. Framtida versioner av Bluetooth kan till och med ge WiFi en kör för pengarna när det kommer till hastighet och räckvidd.

Den största konkurrenten till WiFi kan dock mycket väl vara 5G. Femte generationens mobilteknologi erbjuder billigare datahastigheter och tät stadstäckning. 5G kanske inte ersätter WiFi i hemmet, men 5G erbjuder ett alternativ till offentliga WiFi -hotspots, som har blivit populära främst på grund av de höga kostnaderna för mobildata.

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.

Related posts

• HDG förklarar: Hur fungerar 3D-utskrift?

• HDG förklarar: Vad är CAPTCHA och hur fungerar det?

• HDG förklarar: Hur fungerar GPS?

• HDG förklarar: Hur fungerar Augmented Reality?

• HDG förklarar: Vad är SFTP och FTP?

• HDG förklarar: Vad är Markdown och vad är grunderna jag borde veta?

• Skapa en Windows 10 System Image Backup

• CPU-processorjämförelse – Intel Core i9 vs i7 vs i5 vs i3

• HDG förklarar: Vad är Chromebooks utvecklarläge och vad är det för användning?

• HDG förklarar: Hur fungerar Google Chromecast?

• Hämta din trådlösa nätverkssäkerhetsnyckel i Windows

• Varför de flesta nya telefoner släpper hörlursuttaget

• HDG förklarar: Vad är metadata och hur används det?

• HDG-guide för att ta skärmdumpar av startmiljöer

• Hur man felsöker WiFi (trådlösa) skrivare

• De bästa program och filmer på Apple TV Plus just nu

• HDG förklarar: Vad är en datorport och vad används de till?

• Vad betyder livets slut för programvaran och bör du bry dig?

• HDG förklarar: Vad är Ethernet och är det bättre än wifi?

• Bästa tiden att köpa en dator för fantastiska erbjudanden