自從只需少量的話費就可以將筆記本、平板電腦連接到互聯(lián)網(wǎng),WiFi已成為我們熟知的網(wǎng)絡(luò),并無處不在。
Wi-Fi對于一些物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用十分有用,比如樓宇自動化、內(nèi)部能源管理。但對于另一些的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中,WiFi作用并不大。
WiFi的重要性對于我們的日常生活和某些物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用不言而喻,本文分享8件有關(guān) WiFi 你不知道的趣事,希望可以幫助大家更好的了解 WiFi。
(1)WiFi 的發(fā)源地是夏威夷
至少我們可以說,對于WiFi概念最早的嘗試是在夏威夷的發(fā)生的。ALOHANET是一個在夏威夷大學(xué)開發(fā)的計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),也是有史以來首次公開演示的提供無線分組數(shù)據(jù)網(wǎng)的計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
最初在1971年提出了 WiFi的概念。20年后 NCR和AT&T公司聯(lián)合發(fā)明了WaveLAN,這被認為是Wi-Fi真正的先驅(qū)。接而在1997年,無線協(xié)議的第一個版本IEEE 802.11才被發(fā)布。那么什么又是IEEE 802.11無線協(xié)議呢?
(2)WiFi = IEEE 802.11
當(dāng)兩臺機器相互連通時,它們需要一定的標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議規(guī)定,以使他們能順利溝通。IEEE 802.11是指一組為無線局域網(wǎng)通信所定義的標(biāo)準(zhǔn)(符合IEEE,電氣和電子工程師協(xié)會)。
此時此刻你是不是想著,“IEEE 802.11”:
特別無聊。
特別拗口。
所以在1999年,一個名為Interbrand的品牌咨詢公司開始把這項技術(shù)推廣到市場和消費者,后來,他們將一個無聊的“IEEE 802.11”協(xié)議名,改名為“Wi-Fi”。
Interbrand同時也創(chuàng)造了Wi-Fi logo,這代表著Wi-Fi產(chǎn)品可互操作性的“陰”和“陽”兩面。
那么,WiFi到底是什么意思呢?
(3)WiFi并不代表“無線”或“精準(zhǔn)無線”
與大家普遍認為的不同,Wi-Fi并不是無線保真(Wireless Fidelity)的意思。這種誤解來自于早期使用的廣告語——“無線保真的標(biāo)準(zhǔn)”。
WiFi實際上并不代表什么,也不是任何事物的縮寫。
另外,根據(jù)Wi-Fi聯(lián)盟(成立于1999年,作為一個擁有WiFi商標(biāo)的行業(yè)協(xié)會),確定其正式的名稱為“Wi-Fi”。Wi-Fi聯(lián)盟不承認“WiFi”,“Wifi”,或“wifi”等字眼。
但我更喜歡叫WiFi,因此我要在整篇文章中去使用它。
綜上所述,我們了解了 WiFi的背景,現(xiàn)在我們了解一下 WiFi到底是如何運作的呢?
(4)WiFi使用無線電波
如果你還沒有忘記所學(xué)的知識,那么你應(yīng)該記得無線電波是電磁輻射的一種,而電磁輻射包括從伽瑪射線到可見光到無線電波的種種。
筆記本、平板電腦使用無線適配器將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成無線電波并使用天線發(fā)送該信號。這些無線電波從天線向外發(fā)出,并通過無線路由器被接收。然后,無線路由器把無線電波轉(zhuǎn)換回數(shù)據(jù)形式,使用一個路由器的硬件設(shè)備連接數(shù)據(jù)到互聯(lián)網(wǎng)并且發(fā)送。倘若想要從互聯(lián)網(wǎng)獲取數(shù)據(jù)傳輸?shù)焦P記本電腦、平板電腦等設(shè)備,只需逆轉(zhuǎn)以上的過程即可。
從更宏觀的層面上來看,這是所有無線通信的工作方式。但是,WiFi與其它無線技術(shù)有著幾個顯著的差異。
(5)WiFi在2.4GHz或者5GHz的頻率下傳遞信息
這兩個頻率比用來蜂窩傳輸?shù)念l率高得多。較高頻率意味著信號可以攜帶更多的數(shù)據(jù)。
然而,所有形式的無線通信必然要在功耗,范圍和帶寬之間權(quán)衡。因此,高數(shù)據(jù)速率的代價意味著WiFi將消耗大量的電力,并且它的范圍也較小。
(6)WiFi的最遠能傳輸信息到260英里之外!
這是真的,瑞典航天局曾使用WiFi來轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)至260英里外的平流層上的氣球。但是,他們使用了非常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)的WiFi設(shè)備和6瓦特放大器。當(dāng)然,在傳輸路徑上根本沒有物理屏障來阻攔、截斷信號。
對于一般的WiFi路由器,信號范圍非常非常小,并且取決于許多因素——天線,反射和折射,以及無線電功率輸出。
不說260英里,我們談?wù)?00英尺(約30米)吧。為什么當(dāng)你站在隔壁房間的時候,你接收不到信號呢?
這可能是由于物理屏障導(dǎo)致的。無線電波穿過大多數(shù)種類的材料,但會被可導(dǎo)電的材料所阻擋或吸收。水可導(dǎo)電,這意味著我們的身體實際上可以對WiFi造成干擾。但別慌張! WiFi可不會引起細胞損傷。
這也可能是電波干擾所導(dǎo)致的。由于WiFi使用無線電波(同時無線電波有很多很多的源頭,包括空間中也會發(fā)射無線電波),這些電波會相互碰撞和干擾信號。事實上,你的微波爐以2.4 GHz的頻率運行,這意味著它可以與WiFi干擾,這取決于你是用 2.4或5GHz哪種類型的WiFi。
(7)WiFi有許多不同的種類
在上文我們了解了802.11的意思,但是自1997年以來WiFi有了許多不同新的版本:
802.11a
802.11b
802.11g
802.11n
802.11ac
每一個協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)都有好處和壞處:有些數(shù)據(jù)傳速快,有些速度慢;有些對信號干擾的免疫強,有些抗干擾能力弱;有的成本較低,有些則較為昂貴。成本是個因素,因為雖然在協(xié)議上,新標(biāo)準(zhǔn)可以兼容舊標(biāo)準(zhǔn),但是不同的標(biāo)準(zhǔn)總是需要不同的硬件來協(xié)同運作。
(8)對于大多數(shù)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和設(shè)備來說,WiFi其實并不是個很好的選擇
現(xiàn)在市面上已經(jīng)有數(shù)不盡的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和設(shè)備,而其中許多是需要電池供電數(shù)月甚至數(shù)年的小型傳感器或設(shè)備。這些傳感器和設(shè)備并不需要發(fā)送大量的數(shù)據(jù),也許只是偶爾的這或那冒出來的幾個字節(jié)。并且,他們可能還需要把數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)英里之外,而不僅僅是短短幾英尺之內(nèi)。
像之前提到的,WiFi可以在高能耗和短距離的前提下傳速大量的數(shù)據(jù)。當(dāng)你同時使用成千上萬個傳感器的時候,WiFi可不是一個很好的選擇。
WiFi可以很好地應(yīng)用在不必擔(dān)心功耗(比如插入插座的設(shè)備),需要發(fā)送大量的數(shù)據(jù)(如視頻),而且并不需要太大傳輸范圍的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中。家庭安全系統(tǒng)便是一個很好的例子。
然而,對于大多數(shù)其它的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用,還有更好的連接選項,比如藍牙(Bluetooth),低功耗廣域網(wǎng)(Low-Power Wide-Area Networks, LPWANs),或移動物聯(lián)網(wǎng)(Cellular IoT)。
話雖這么說,現(xiàn)在已經(jīng)有兩種已經(jīng)開發(fā)完成或正在開發(fā)的WiFi標(biāo)準(zhǔn)是專門針對物聯(lián)網(wǎng)的——WiFi HaLow(802.11ah)和HEW(802.11ax)。
WiFi HaLow在2016年被批準(zhǔn),旨在解決對于物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用所需的數(shù)據(jù)傳輸范圍和電力能量問題。HEW(高效無線)是即將發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn),在HaLow的基礎(chǔ)上添加增加的對物聯(lián)網(wǎng)便利的特征。
