به گزارش مشرق، در این مطلب سعی داریم ضمن مطالعه تاریخچه فناوری وای‌فای، استانداردهای آن را هم معرفی کنیم و سپس به سراغ جدیدترین تغییرات این تکنولوژی برویم. پس از خواندن این گزارش، به شکل دقیق‌تری با مشخصات فنی تلفن‌های همراه و مودم‌های بی‌سیم ارتباط برقرار خواهید کرد و برتری‌ها و نقاط ضعف را تشخیص خواهید داد.
تاریخچه استانداردها
تکنولوژی وای‌فای توسط گروهی غیر انتفاعی به نام Wi-Fi Alliance توسعه یافته و می‌یابد. این گروه مارک تجاری Wi-Fi را نیز در اختیار دارد. Wi-Fi Alliance متشکل است از شرکت‌هایی نظیر موتورولا و نوکیا، در حالی که سونی، اپل، مایکروسافت، سامسونگ و بسیاری دیگر، از حامیان اصلی آن‌ها هستند.
بیایید از عددها شروع کنیم، از عدد عجیب و غریب 802 که مرتب تکرار می‌شود. این مدل نامگذاری عمدتا برای استانداردهای شبکه است که به آن ها آشنایی دارید. شبکه اترنت با 802.3، بلوتوث با 802.15 و وای‌فای با 802.11 شناخته می شود.
فرقی نمی کند، همه مدل وای‌فای را با 802.11 نامگذاری می‌کنند و پس از آن یک یا دو حرف می‌آید تا مدل آن را مشخص نماید. مصرف کننده با آگاهی داشتن نسبت به حروف می تواند تشخیص دهد تکنولوژی وای‌فای به کار رفته در دستگاهش تا چه حد قدرتمند است. حداکثر سرعت و محدوده تحت پوشش، از مهم ترین نکاتی هستند که می توان تشخیص دهد.
البته، نباید فراموش کرد که سازندگان ابزارهای مختلف، برای اینکه دستگاه‌شان قابلیت برقراری ارتباط با دیگر وسیله‌ها را داشته باشد، معمولا از چندین استاندارد (و یا شاید تمامی استانداردها) بهره می برند. برای مثال ممکن است در لیست اطلاعات سخت افزاری یک تلفن همراه دیده باشید که نوشته شده Wi-Fi 802.11 a/b/g/n/ac.
این یعنی تلفن همراه مذکور به تمامی استانداردها، از ابتدای پیدایش وای‌فای تاکنون، مجهز شده و با هر وسیله وای‌فای دیگری می‌تواند ارتباط برقرار کند. استانداردهای جدید با نام های جدید، عمدتا بیانگر پیشرفت سرعت شبکه بوده اند. برای مثال، استاندارد 802.11n سرعت حداکثری 150 مگابیت برثانیه ارائه می دهد و متعلق به سال 2009 است اما استاندارد 802.11ac که برای سال 2013 است، تا 800 مگابیت پیشرفت داشته است.
در جدول زیر می توانید به تفکیک، تفاوت ها را مشاهده کنید و ببینید که هر یک از این حروف چه معنایی دارند:
بلافاصله پس از اینکه وای‌فای برای استفاده عمومی آماده شد، استاندارد 802.11b محبوبیت بسیاری پیدا کرد. در مقابل، اگرچه 802.11a از هر لحاظ قوی تر بود اما قیمت بالای آن سبب می شد تا مصرف کنندگان از گزینه لوکس وای‌فای صرف نظر کنند. در نتیجه 802.11b پدید آمد.
سه سال بعد، 802.11g فرا رسید که نسبت به استاندارد پیشین سریع تر بود و سخت افزارهای قدیمی تر را هم تحت پشتیبانی خود قرار می داد، اما با این حال مشکلات خاص خود را هم به همراه داشت.
پیشرفت تکنولوژی وای‌فای از ابتدایی ترین حالت تا 802.11g، بیشتر در ارتباط با افزایش سرعت بود اما با رونمایی از 802.11n، فرکانس 5 گیگاهرتز رسما به عنوان بهترین استاندارد معرفی شد. فرکانس 5 گیگاهرتز تاکنون کم اختلال ترین و مناسب ترین باند برای انتقال اطلاعات شناخته شده.
در مدل n، برای اولین بار نیز آنتن‌های مایمو یا میمو معرفی شدند. روی کاغذ، سرعت تا مرز 450 مگابیت بر ثانیه قابلیت افزایش را دارد، آن هم بنا بر تعداد اتصالات آنتی در شبکه.
آخرین تغییر با نام 802.11ac شناخته می‌شود. ac تغییر تکنولوژیکی خاصی را به نمایش نمی‌گذارد، بلکه طراحی شده تا سرعت در آن افزایش چشمگیری بیابد. این اولین استانداردی است که به Gigabit WiFi نزدیک می شود. گیگابیت وای‌فای در واقع جایی است که سرعت از بند مگابیت خلاص شده و رسما به یک گیگابیت بر ثانیه می رسد.
802.11ac به تنهایی روی باند 5 گیگاهرتز کار می کند و فرکانس بالا و نرخ نوسان قابل قبول، نتیجه ای جز سرعت بالاتر نخواهد داشت. با این حال، ac در برابر n و حتی g، محدوده کمتری را در بر می گیرد (در تصویر بالا خطوط سبز و نارنجی را مشاهده کنید.
آینده وای‌فای
فناوری‌های جدید وای‌فای در راه بازار هستند و طی سال های آتی شاهد تغییراتی اساسی خواهیم بود. فناوری جدید به منزله شکوفایی کلاس جدیدی از دستگاه ها نیز خواهد بود. برای مثال، استاندارد 802.11a اخیرا در تلفن پرچمدار Le Max Pro مشاهده شده، دستگاهی که کوالکام سازنده چیپ آن است.
802.11ad رویکردی کاملا متفاوت از فناوری وای‌فای را به نمایش می گذارد و محدوده عملکرد را قربانی سرعت بالاتر کرده است. فرکانس انتقال بسیار بالای 60 گیگاهرتز به دستگاه این اجازه را می دهد تا سرعت انتقال اطلاعات به 7 گیگابیت بر ثانیه برسد. این سرعت و فرکانس به قدری ایده آل است که می توان از آن برای هارد درایوهای بدون سیم نیز استفاده نمود.
با این حال، استاندارد 802.11ad در زمینه محدوده عملکردی بسیار ضعیف است و حتی فرکانس آن از پشت دیواری نازک هم قابل انتقال نیست و دستگاه باید در نزدیکی و میدان دید روتر باشد.
802.11ad برای انتقال اطلاعات درون یک اتاق یا مکانی بسته و غیر متحرک بسیار مناسب است اما برای استفاده کامل خانگی یا در محل کار چندان توصیه نمی شود. احتمالا تا به اینجای کار شما هم به این نتیجه رسیده اید که ad حداقل برای یک عمل می تواند بسیار عالی باشد: انتقال یک فایل عظیم فیلم 4K از هارد دستگاه به تلویزیون برای تماشا. با این حال، 802.11ad در حال حاضر بسیار گران قیمت است و کمتر تولید کننده ای به فکر استفاده از آن می افتد.
از این فناوری جدید و متفاوت که بگذریم، باید به فکر استانداردهای جدید و پیرو 802.11ac هم باشیم. اخیرا، استاندارد 802.11ah معرفی شد که با نام WiFi HaLow هم شناخته می شود. WiFi HaLow می تواند تا محدوده 1 کیلومتری (برابر با 3300 فوت) را تحت الشعاع خود قرار دهد.
برای دست یابی به محدوده‌ای بزرگ‌تر، 802.11ah، فرکانس انتقال را تا 900 مگاهرتز کاهش داده است که در مقایسه با 2.4 گیگاهرتز و 5 گیگاهرتز فناوری های کنونی فرکانس بسیار پایین‌تری است. در عوض محدوده بیشتر، سرعت هم به شدت کاهش یافته و در محدوده 150 کیلوبیت تا 18 مگابیت بر ثانیه برآورد شده است.
چنین استانداردی از اغلب شبکه‌های خانگی هم ضعیف تر و کندتر است. با این حال، دستگاه هایی که اطلاعات کم حجمی را در محوطه‌ای بزرگ منتقل می کنند به سرعتی بیش از این نیاز ندارند. بنابراین برای فراگیرتر شدن اینترنت اشیاء، به استانداردهایی چون 802.11ah نیاز است.
هنوز این استاندارد آماده نشده و توسعه دهندگان باید تا مارس 2016 منتظر بمانند، پس از آن، سازندگان چیپ‌ها می توانند کار خود را در زمینه طراحی و توسعه دستگاه ها آغاز کنند. بنا به گفته Wi-Fi Alliance، اولین ابزاری که به 802.11ah مجهز است، سال 2018 عرضه می‌شود.
مورد بعدی که در دست توسعه است، 802.11af نام دارد که نام جالبی برای آن برگزیده شده: White-Fi یا Super Wi-Fi که از فرکانس های تلویزیونی بین 54 تا 790 مگاهرتز بهره برده و عجیب نیست که بیشترین محدوده را نسبت به هر استاندارد دیگری تحت پوشش خود قرار دهد.
چنین استانداردی هم احتمالا بیشترین کاربردش مربوط به اینترنت اشیاء خواهد بود و می تواند استفاده‌های صنعتی داشته باشد یا برای کسب و کارهایی خاص مورد استفاده قرار گیرد. به دلیل عدم وجود اختلال، سرعت این استاندارد هم احتمالا قابل قبول باشد.
جمع بندی
فناوری وای‌فای از دو دهه گذشته که طرح آن برای اولین بار ارائه شد، تاکنون تغییرات بسیاری را شاهد بوده و پیشرفت های بزرگی حاصل شده است. از همه مهم‌تر، شبکه وای‌فای با ایده‌های جدیدتر، رشد بیشتری می یابد. برای مثال، اینترنت اشیاء و تقاضا برای محتواهایی با کیفیت بهتر و رزولوشن بالاتر، نیازمند شبکه‌ای قدرتمند است و پیشرفت وای‌فای از همین حالا تضمین شده است.
منبع: دیجیاتو
تاریخچه استانداردها
تکنولوژی وای‌فای توسط گروهی غیر انتفاعی به نام Wi-Fi Alliance توسعه یافته و می‌یابد. این گروه مارک تجاری Wi-Fi را نیز در اختیار دارد. Wi-Fi Alliance متشکل است از شرکت‌هایی نظیر موتورولا و نوکیا، در حالی که سونی، اپل، مایکروسافت، سامسونگ و بسیاری دیگر، از حامیان اصلی آن‌ها هستند.
بیایید از عددها شروع کنیم، از عدد عجیب و غریب 802 که مرتب تکرار می‌شود. این مدل نامگذاری عمدتا برای استانداردهای شبکه است که به آن ها آشنایی دارید. شبکه اترنت با 802.3، بلوتوث با 802.15 و وای‌فای با 802.11 شناخته می شود.
فرقی نمی کند، همه مدل وای‌فای را با 802.11 نامگذاری می‌کنند و پس از آن یک یا دو حرف می‌آید تا مدل آن را مشخص نماید. مصرف کننده با آگاهی داشتن نسبت به حروف می تواند تشخیص دهد تکنولوژی وای‌فای به کار رفته در دستگاهش تا چه حد قدرتمند است. حداکثر سرعت و محدوده تحت پوشش، از مهم ترین نکاتی هستند که می توان تشخیص دهد.
البته، نباید فراموش کرد که سازندگان ابزارهای مختلف، برای اینکه دستگاه‌شان قابلیت برقراری ارتباط با دیگر وسیله‌ها را داشته باشد، معمولا از چندین استاندارد (و یا شاید تمامی استانداردها) بهره می برند. برای مثال ممکن است در لیست اطلاعات سخت افزاری یک تلفن همراه دیده باشید که نوشته شده Wi-Fi 802.11 a/b/g/n/ac.
این یعنی تلفن همراه مذکور به تمامی استانداردها، از ابتدای پیدایش وای‌فای تاکنون، مجهز شده و با هر وسیله وای‌فای دیگری می‌تواند ارتباط برقرار کند. استانداردهای جدید با نام های جدید، عمدتا بیانگر پیشرفت سرعت شبکه بوده اند. برای مثال، استاندارد 802.11n سرعت حداکثری 150 مگابیت برثانیه ارائه می دهد و متعلق به سال 2009 است اما استاندارد 802.11ac که برای سال 2013 است، تا 800 مگابیت پیشرفت داشته است.
در جدول زیر می توانید به تفکیک، تفاوت ها را مشاهده کنید و ببینید که هر یک از این حروف چه معنایی دارند:
بلافاصله پس از اینکه وای‌فای برای استفاده عمومی آماده شد، استاندارد 802.11b محبوبیت بسیاری پیدا کرد. در مقابل، اگرچه 802.11a از هر لحاظ قوی تر بود اما قیمت بالای آن سبب می شد تا مصرف کنندگان از گزینه لوکس وای‌فای صرف نظر کنند. در نتیجه 802.11b پدید آمد.
سه سال بعد، 802.11g فرا رسید که نسبت به استاندارد پیشین سریع تر بود و سخت افزارهای قدیمی تر را هم تحت پشتیبانی خود قرار می داد، اما با این حال مشکلات خاص خود را هم به همراه داشت.
پیشرفت تکنولوژی وای‌فای از ابتدایی ترین حالت تا 802.11g، بیشتر در ارتباط با افزایش سرعت بود اما با رونمایی از 802.11n، فرکانس 5 گیگاهرتز رسما به عنوان بهترین استاندارد معرفی شد. فرکانس 5 گیگاهرتز تاکنون کم اختلال ترین و مناسب ترین باند برای انتقال اطلاعات شناخته شده.
در مدل n، برای اولین بار نیز آنتن‌های مایمو یا میمو معرفی شدند. روی کاغذ، سرعت تا مرز 450 مگابیت بر ثانیه قابلیت افزایش را دارد، آن هم بنا بر تعداد اتصالات آنتی در شبکه.
آخرین تغییر با نام 802.11ac شناخته می‌شود. ac تغییر تکنولوژیکی خاصی را به نمایش نمی‌گذارد، بلکه طراحی شده تا سرعت در آن افزایش چشمگیری بیابد. این اولین استانداردی است که به Gigabit WiFi نزدیک می شود. گیگابیت وای‌فای در واقع جایی است که سرعت از بند مگابیت خلاص شده و رسما به یک گیگابیت بر ثانیه می رسد.
802.11ac به تنهایی روی باند 5 گیگاهرتز کار می کند و فرکانس بالا و نرخ نوسان قابل قبول، نتیجه ای جز سرعت بالاتر نخواهد داشت. با این حال، ac در برابر n و حتی g، محدوده کمتری را در بر می گیرد (در تصویر بالا خطوط سبز و نارنجی را مشاهده کنید.
آینده وای‌فای
فناوری‌های جدید وای‌فای در راه بازار هستند و طی سال های آتی شاهد تغییراتی اساسی خواهیم بود. فناوری جدید به منزله شکوفایی کلاس جدیدی از دستگاه ها نیز خواهد بود. برای مثال، استاندارد 802.11a اخیرا در تلفن پرچمدار Le Max Pro مشاهده شده، دستگاهی که کوالکام سازنده چیپ آن است.
802.11ad رویکردی کاملا متفاوت از فناوری وای‌فای را به نمایش می گذارد و محدوده عملکرد را قربانی سرعت بالاتر کرده است. فرکانس انتقال بسیار بالای 60 گیگاهرتز به دستگاه این اجازه را می دهد تا سرعت انتقال اطلاعات به 7 گیگابیت بر ثانیه برسد. این سرعت و فرکانس به قدری ایده آل است که می توان از آن برای هارد درایوهای بدون سیم نیز استفاده نمود.
با این حال، استاندارد 802.11ad در زمینه محدوده عملکردی بسیار ضعیف است و حتی فرکانس آن از پشت دیواری نازک هم قابل انتقال نیست و دستگاه باید در نزدیکی و میدان دید روتر باشد.
802.11ad برای انتقال اطلاعات درون یک اتاق یا مکانی بسته و غیر متحرک بسیار مناسب است اما برای استفاده کامل خانگی یا در محل کار چندان توصیه نمی شود. احتمالا تا به اینجای کار شما هم به این نتیجه رسیده اید که ad حداقل برای یک عمل می تواند بسیار عالی باشد: انتقال یک فایل عظیم فیلم 4K از هارد دستگاه به تلویزیون برای تماشا. با این حال، 802.11ad در حال حاضر بسیار گران قیمت است و کمتر تولید کننده ای به فکر استفاده از آن می افتد.
از این فناوری جدید و متفاوت که بگذریم، باید به فکر استانداردهای جدید و پیرو 802.11ac هم باشیم. اخیرا، استاندارد 802.11ah معرفی شد که با نام WiFi HaLow هم شناخته می شود. WiFi HaLow می تواند تا محدوده 1 کیلومتری (برابر با 3300 فوت) را تحت الشعاع خود قرار دهد.
برای دست یابی به محدوده‌ای بزرگ‌تر، 802.11ah، فرکانس انتقال را تا 900 مگاهرتز کاهش داده است که در مقایسه با 2.4 گیگاهرتز و 5 گیگاهرتز فناوری های کنونی فرکانس بسیار پایین‌تری است. در عوض محدوده بیشتر، سرعت هم به شدت کاهش یافته و در محدوده 150 کیلوبیت تا 18 مگابیت بر ثانیه برآورد شده است.
چنین استانداردی از اغلب شبکه‌های خانگی هم ضعیف تر و کندتر است. با این حال، دستگاه هایی که اطلاعات کم حجمی را در محوطه‌ای بزرگ منتقل می کنند به سرعتی بیش از این نیاز ندارند. بنابراین برای فراگیرتر شدن اینترنت اشیاء، به استانداردهایی چون 802.11ah نیاز است.
هنوز این استاندارد آماده نشده و توسعه دهندگان باید تا مارس 2016 منتظر بمانند، پس از آن، سازندگان چیپ‌ها می توانند کار خود را در زمینه طراحی و توسعه دستگاه ها آغاز کنند. بنا به گفته Wi-Fi Alliance، اولین ابزاری که به 802.11ah مجهز است، سال 2018 عرضه می‌شود.
مورد بعدی که در دست توسعه است، 802.11af نام دارد که نام جالبی برای آن برگزیده شده: White-Fi یا Super Wi-Fi که از فرکانس های تلویزیونی بین 54 تا 790 مگاهرتز بهره برده و عجیب نیست که بیشترین محدوده را نسبت به هر استاندارد دیگری تحت پوشش خود قرار دهد.
چنین استانداردی هم احتمالا بیشترین کاربردش مربوط به اینترنت اشیاء خواهد بود و می تواند استفاده‌های صنعتی داشته باشد یا برای کسب و کارهایی خاص مورد استفاده قرار گیرد. به دلیل عدم وجود اختلال، سرعت این استاندارد هم احتمالا قابل قبول باشد.
جمع بندی
فناوری وای‌فای از دو دهه گذشته که طرح آن برای اولین بار ارائه شد، تاکنون تغییرات بسیاری را شاهد بوده و پیشرفت های بزرگی حاصل شده است. از همه مهم‌تر، شبکه وای‌فای با ایده‌های جدیدتر، رشد بیشتری می یابد. برای مثال، اینترنت اشیاء و تقاضا برای محتواهایی با کیفیت بهتر و رزولوشن بالاتر، نیازمند شبکه‌ای قدرتمند است و پیشرفت وای‌فای از همین حالا تضمین شده است.
منبع: دیجیاتو