วายฟาย

วายฟาย

ริเริ่ม	21 กันยายน 1997; 27 ปีก่อน (1997-09-21)
อุปกรณ์ที่เข้ากัน	คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล, คอนโซลเกม, Smart device, โทรทัศน์, เครื่องพิมพ์, สมาร์ตโฟน, กล้องวงจรปิด

วายฟาย[1] (อังกฤษ: Wi-Fi หรือ WiFi, /ˈwaɪfaɪ/)[2][a] เป็นกลุ่มโพรโทคอลเครือข่ายไร้สายที่อยู่ในมาตรฐาน IEEE 802.11 วายฟายมักใช้งานในเครือข่ายอุปกรณ์ระยะใกล้ เพื่อเข้าถึงอินเทอร์เน็ตโดยไม่ใช้สายอินเทอร์เน็ต วายฟายจะส่งสัญญาณอินเทอร์เน็ตในรูปแบบของคลื่นวิทยุ ผ่านอุปกรณ์กระจายสัญญาณอินเทอร์เน็ต เช่น เราเตอร์ไร้สาย แอกเซสพอยต์ไร้สาย หรือผ่านร่างวายฟาย (Mesh WiFi) วายฟายสามารถพบเห็นได้ในพื้นที่สาธารณะ เช่น ร้านกาแฟ, โรงแรม, ห้องสมุด และท่าอากาศยานเพื่อเข้าถึงอินเทอร์เน็ตในที่สาธารณะ

Wi-Fi เป็นเครื่องหมายการค้าไม่แสวงหากำไรของ Wi-Fi Alliance ซึ่งนิยามว่า "ชุดผลิตภัณฑ์ใด ๆ ที่สามารถทำงานได้ตามมาตรฐานเครือข่ายคอมพิวเตอร์แบบไร้สาย (แลนไร้สาย) ซึ่งอยู่บนมาตรฐาน IEEE 802.11"[4][5][6] ข้อมูลเมื่อ 2017^[update] มีบริษัทใช้งาน Wi-Fi Alliance มากกว่า 800 แห่งทั่วโลก[7] ข้อมูลเมื่อ 2019^[update] ในแต่ละปี มีการส่งอุปกรณ์ที่มีวายฟายมากกว่า 3.05 พันล้านเครื่องทั่วโลก[8]

ประวัติ

วายฟาย มาตรฐาน IEEE 802.11 ถือกำเนิดขึ้นในปี ค.ศ. 1997 จัดตั้งโดยองค์การไอทริปเปิ้ลอี (สถาบันวิศวกรรมทางด้านไฟฟ้าและอิเล็กโทรนิคส์) มีความเร็ว 1 Mbps ในยุคเริ่มแรกนั้นให้ประสิทธิภาพการทำงานที่ค่อนข้างต่ำ ทั้งไม่มีการรับรองคุณภาพของการให้บริการที่เรียกว่า QoS (Quality of Service) และมาตรฐานความปลอดภัยต่ำ จากนั้นทาง IEEE จึงจัดตั้งคณะทำงานขึ้นมาปรับปรุงหลายกลุ่มด้วยกัน โดยที่กลุ่มที่มีผลงานเป็นที่น่าพอใจและได้รับการยอมรับอย่างเป็นทางการว่า ได้มาตรฐานได้แก่กลุ่ม 802.11a, 802.11b และ 802.11G

เทคโนโลยี 802.11 มีต้นกำเนิดในปี ค.ศ. 1985 กำหนดขึ้นโดยคณะกรรมการการสื่อสารแห่งชาติสหรัฐอเมริกา (U.S. Federal Communications Commission) หรือ FCC ที่ประกาศช่วงความถี่สำหรับกิจการด้านอุตสาหกรรม วิทยาศาสตร์และการแพทย์ (ISM) สำหรับการใช้งานที่ไม่ต้องมีใบอนุญาต

ในปี ค.ศ. 1991 บริษัท เอ็นซีอาร์/เอทีแอนด์ที (ตอนนี้เป็น Alcatel-Lucent และ LSI คอร์ปอเรชั่น) ได้สร้างชุดตั้งต้นของ 802.11 ในเมือง Nieuwegein, เนเธอร์แลนด์ ตอนแรกนักประดิษฐ์ตั้งใจจะใช้เทคโนโลยีนี้สำหรับระบบเก็บเงิน ผลิตภัณฑ์ไร้สายตัวแรกที่นำออกสู่ตลาดอยู่ภายใต้ชื่อ WaveLAN ที่มีอัตราข้อมูลดิบของ 1 Mbit/s และ 2 Mbit/s

วิก เฮส์ผู้เป็นประธานของ IEEE 802.11 เป็นเวลา 10 ปีและเรียกว่า "บิดาแห่ง Wi-Fi" ได้มีส่วนร่วมในการออกแบบ 802.11b และ 802.11a มาตรฐานเริ่มต้นภายใน IEEE.

นักวิทยุ-ดาราศาสตร์ชาวออสเตรเลียชื่อ จอห์น โอ ซัลลิแวนได้พัฒนาสิทธิบัตรที่สำคัญที่ใช้ใน Wi-Fi ที่เป็นผลพลอยได้ในโครงการวิจัย CSIRO "การทดลองที่ล้มเหลวในการตรวจสอบหาการระเบิดหลุมดำขนาดเล็กที่มีขนาดเท่าหนึ่งอนุภาคอะตอม"[9] ในปี ค.ศ. 1992 และ ปี ค.ศ. 1996 องค์กรของออสเตรเลียชื่อ CSIRO (the Australian Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation) ได้รับสิทธิบัตร[10]สำหรับวิธีการที่ในภายหลังใช้ใน Wi-Fi ในการ "กำจัดรอยเปื้อน"ของสัญญาณ[11]

ในปี ค.ศ. 1999 Wi-Fi Alliance จัดตั้งขึ้นเป็นสมาคมการค้าเจ้าของเครื่องหมายการค้า Wi-Fi ซึ่งผลิตภัณฑ์ส่วนใหญ่ที่ใช้ Wi-Fi จะมีเครื่องหมายนี้

ในเดือนเมษายน ค.ศ. 2009 14 บริษัทเทคโนโลยีตกลงที่จะจ่าย 250 ล้านดอลลาร์สหรัฐ ให้กับ CSIRO สำหรับการละเมิดสิทธิบัตรของ CSIRO[12] สิ่งนี้ทำให้ Wi-Fi กลายเป็นสิ่งประดิษฐ์ ของออสเตรเลีย[13] แม้ว่าจะเป็นเรื่องของการโต้เถียงกันอยู่[14][15] ในปี ค.ศ. 2012 CSIRO ยังชนะคดีและจะได้รับเงินชดเชยเพิ่มเติม 220 ล้านดอลลาร์ สำหรับการละเมิดสิทธิบัตร Wi-Fi กับบริษัทระดับโลกในประเทศสหรัฐอเมริกา ซึ่งจะต้องจ่ายค่าลิขสิทธิ์แก่ CSIRO ที่คาดว่าจะมีมูลค่าเพิ่มอีก 1 พันล้านดอลลาร์[16][17][18]

ลักษณะการเชื่อมต่อของอุปกรณ์

ภาพของอุปกรณ์ส่งข้อมูลแบบไร้สายไปยังอุปกรณ์อื่นทั้งที่เชื่อมต่อกับแลนไร้สายและเครือข่ายท้องถิ่นใช้สายในการพิมพ์เอกสาร

วายฟาย ได้กำหนดลักษณะการเชื่อมต่อของอุปกรณ์ภายในเครือข่ายแลน ไว้ 2 ลักษณะคือโหมด Infrastructure และโหมด Ad-Hoc หรือ Peer-to-Peer[19]

โหมด Infrastructure

โดยทั่วไปแล้วอุปกรณ์ในเครือข่ายวายฟาย จะเชื่อมต่อกันในลักษณะของโหมด Infrastructure ซึ่งเป็นโหมดที่อนุญาตให้อุปกรณ์ภายใน LAN สามารถเชื่อมต่อกับเครือข่ายอื่นได้ ในโหมด Infrastructure นี้จะประกอบไปด้วยอุปกรณ์ 2 ประเภท ได้แก่ สถานีผู้ใช้ (Client Station) ซึ่งก็คืออุปกรณ์คอมพิวเตอร์ (Desktop, แล็ปท็อป หรือ PDA ต่าง ๆ) ที่มีอุปกรณ์ Client Adapter เพื่อใช้รับส่งข้อมูลผ่านวายฟายให้บริการ แก่สถานีผู้ใช้นั้นอยู่เท่านั้น ส่วนสถานีแม่ข่ายจะทำหน้าที่ส่งต่อ (forward) ข้อมูลที่ได้รับจากสถานีผู้ใช้ไปยังจุดหมายปลายทางหรือส่งต่อข้อมูลที่ได้ รับจากเครือข่ายอื่นมายังสถานีผู้ใช้

โหมด Ad-Hoc หรือ Peer-to-Peer

เครือข่ายวายฟาย.ในโหมด Ad-Hoc หรือ Peer-to-Peer เป็นเครือข่ายที่ปิดคือไม่มีสถานีแม่ข่ายและไม่มีการเชื่อมต่อกับเครือข่ายอื่น บริเวณของเครือข่ายวายฟายในโหมด Ad-Hoc จะเรียกว่า Independent Basic Service Set (IBSS) ซึ่งสถานีผู้ใช้หนึ่งสามารถติดต่อสื่อสารข้อมูลกับสถานีผู้ใช้อื่น ๆ ในเขต IBSS เดียวกันได้โดยตรงโดยไม่ต้องผ่านสถานีแม่ข่าย แต่สถานีผู้ใช้จะไม่สามารถรับส่งข้อมูลกับเครือข่ายอื่น ๆ ได้

กลไกรักษาความปลอดภัย

วายฟายได้กำหนดให้มีทางเลือกสำหรับสร้างความปลอดภัยให้กับเครือข่ายแลนแบบไร้สาย ด้วยกลไกซึ่งมีชื่อเรียกว่า WEP (Wired Equivalent Privacy) ซึ่งออกแบบมาเพื่อเพิ่มความปลอดภัยกับเครือข่าย LAN แบบไร้สายให้ใกล้เคียงกับความปลอดภัยของเครือข่ายแบบที่ใช้สายนำสัญญาณ (IEEE 802.3 Ethernet) บทบาทของ WEP แบ่งเป็น 2 ส่วนหลัก ๆ คือ การเข้ารหัสข้อมูล (Encryption) และ การตรวจสอบผู้ใช้ (Authentication)

การเข้าและถอดรหัสข้อมูล

การเข้าและถอดรหัสข้อมูล (WEP Encryption/Decryption) ใช้หลักการในการเข้าและถอดรหัสข้อมูลที่เป็นแบบ symmetrical (นั่นคือรหัสที่ใช้ในการเข้ารหัสข้อมูลจะเป็นตัวเดียวกันกับรหัสที่ใช้ สำหรับการถอดรหัสข้อมูล)

• การทำงานของการเข้ารหัสข้อมูลในกลไก WEP Encryption
  • 1. Key ขนาด 64 หรือ 128 บิต สร้างขึ้นโดยการนำเอารหัสลับซึ่งมีความยาว 40 หรือ 104 บิต มาต่อรวมกับข้อความเริ่มต้น IV (Initialization Vector) ขนาด 24 บิตที่กำหนดแบบสุ่มขึ้นมา
  • 2. Integrity Check Value (ICV) ขนาด 32 บิต สร้างขึ้นโดยการคำนวณค่า 32-bit Cyclic Redundant Check จากข้อมูลดิบที่จะส่งออกไป (ICV) ซึ่งจะนำไปต่อรวมกับข้อมูลดิบ มีไว้สำหรับตรวจสอบความถูกต้องของข้อมูลหลังจากการถอดรหัสแล้ว)
  • 3. ข้อความที่มีความสุ่ม (Key Stream) ขนาดเท่ากับความยาวของข้อมูลดิบที่จะส่งกับอีก 32 บิต (ซึ่งเป็นความยาวของ ICV) สร้างขึ้นโดยหน่วยสร้างข้อความที่มีความสุ่มหรือ PRNG (Pseudo-Random Number Generator) ที่มีชื่อเรียกว่า RC4 ซึ่งจะใช้ Key ที่กล่าวมาข้างต้นเป็น Input (หรือ Seed) หมายเหตุ PRNG จะสร้างข้อความสุ่มที่แตกต่างกันสำหรับ Seed แต่ละค่าที่ใช้
  • 4. ข้อความที่ได้รับการเข้ารหัส (Ciphertext) สร้างขึ้นโดยการนำเอา ICV ต่อกับข้อมูลดิบแล้วทำการ XOR แบบบิตต่อบิตกับข้อความสุ่ม (Key Stream) ซึ่ง PRNG ได้สร้างขึ้น
  • 5. สัญญาณที่จะส่งออกไปคือ ICV และข้อความที่ได้รับการเข้ารหัส (Ciphertext)

• การทำงานของการเข้ารหัสข้อมูลในกลไก WEP Decryption
  • 1. Key ขนาด 64 หรือ 128 บิต สร้างขึ้นโดยการนำเอารหัสลับซึ่งมีความยาว 40 หรือ 104 บิต (ซึ่งเป็นรหัสลับเดียวกับที่ใช้ในการเข้ารหัสข้อมูล) มาต่อรวมกับ IV ที่ส่งมากับสัญญาณที่ได้รับ
  • 2. PRNG สร้างข้อความสุ่ม (Key Stream) ที่มีขนาดเท่ากับความยาวของข้อความที่ได้รับการเข้ารหัสและส่งมา โดยใช้ Key ที่กล่าวมาข้างต้นเป็น Input
  • 3. ข้อมูลดิบและ ICV ได้รับการถอดรหัสโดยการนำเอาข้อความที่ได้รับมา XOR แบบบิตต่อบิตกับข้อความสุ่ม (Key Stream) ซึ่ง PRNG ได้สร้างขึ้น
  • 4. สร้าง ICV' โดยการคำนวณค่า CRC-32 จากข้อมูลดิบที่ถอดรหัสแล้วเพื่อนำมาเปรียบเทียบกับค่า ICV ที่ส่งมา หากค่าทั้งสองตรงกัน (ICV' = ICV) แสดงว่าการถอดรหัสถูกต้องและผู้ที่ส่งมาได้รับอนุญาต (มีรหัสลับของเครือข่าย) แต่หากค่าทั้งสองไม่ตรงกันแสดงว่าการถอดรหัสไม่ถูกต้องหรือผู้ที่ส่งมาไม่ได้รับอนุญาต

การตรวจสอบผู้ใช้

สำหรับเครือข่ายวายฟาย ผู้ใช้ (เครื่องลูกข่าย) จะมีสิทธิในการรับส่งสัญญาณข้อมูลในเครือข่ายได้ก็ต่อเมื่อได้รับการตรวจสอบ แล้วได้รับอนุญาต ซึ่งมาตรฐานวายฟาย

• Open System Authentication

การตรวจสอบผู้ใช้ในลักษณะ นี้เป็นทางเลือกแบบ default ที่กำหนดไว้ในมาตรฐาน IEEE 802.11 ในการตรวจสอบแบบนี้จะไม่ตรวจสอบรหัสลับจากผู้ใช้ ซึ่งอาจกล่าวได้ว่าเป็นการอนุญาตให้ผู้ใช้ใด ๆ ก็ได้สามารถเข้ามารับส่งสัญญาณในเครือข่ายนั่นเอง แต่อย่างไรก็ตามในการตรวจสอบแบบนี้อุปกรณ์ที่ทำหน้าที่เป็นสถานีแม่ข่ายไม่จำเป็นต้องอนุญาตให้สถานีผู้ใช้เข้ามาใช้เครือข่ายได้เสมอไป ในกรณีนี้บทบาทของ WEP จึงเหลือแต่เพียงการเข้ารหัสข้อมูลเท่านั้น กลไกการตรวจสอบแบบ open system authentication มีขั้นตอนการทำงานดังต่อไปนี้

• • 1. สถานีที่ต้องการจะเข้ามาร่วมใช้เครือข่ายจะส่งข้อความซึ่งไม่เข้ารหัสเพื่อขอรับการตรวจสอบ (Authentication Request Frame) ไปยังอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่เป็นสถานีแม่ข่าย โดยในข้อความดังกล่าวจะมีการแสดงความจำนงเพื่อรับการตรวจสอบแบบ open system
  • 2. อุปกรณ์ที่ทำหน้าที่เป็นสถานีแม่ข่ายโต้ตอบด้วยข้อความที่แสดงถึงการตอบรับหรือปฏิเสธ Request ดังกล่าว
• Shared Key Authentication

การตรวจสอบผู้ใช้แบบ shared key authentication จะอนุญาตให้สถานีผู้ใช้ซึ่งมีรหัสลับของเครือข่ายนี้เท่านั้นที่สามารถเข้า มารับส่งสัญญาณกับอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่เป็นสถานีแม่ข่ายได้ โดยมีการใช้เทคนิคการถามตอบที่ใช้กันทั่วไปผนวกกับการเข้ารหัสด้วย WEP เป็นกลไกสำหรับการตรวจสอบ (ดังนั้นการตรวจสอบแบบนี้จะทำได้ก็ต่อเมื่อมีการ Enable การเข้ารหัสด้วย WEP) กลไกการตรวจสอบดังกล่าวมีขั้นตอนการทำงานดังต่อไปนี้

• • 1. สถานีผู้ใช้ที่ต้องการจะเข้ามาร่วมใช้เครือข่ายจะส่งข้อความซึ่งไม่เข้ารหัสเพื่อขอรับการตรวจสอบ (Authentication Request Frame) ไปยังอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่เป็นสถานีแม่ข่าย โดยในข้อความดังกล่าวจะมีการแสดงความจำนงเพื่อรับการตรวจสอบแบบ shared key
  • 2. หากสถานีแม่ข่ายต้องการตอบรับ Request ดังกล่าว จะมีการส่งข้อความที่แสดงถึงการตอบรับและคำถาม (challenge text) มายังเครื่องลูกข่าย ซึ่ง challenge text ดังกล่าวมีขนาด 128 ไบต์และสุ่มขึ้นมา (โดยอาศัย PRNG) หากอุปกรณ์แม่ข่ายไม่ต้องการตอบรับ Request ดังกล่าว จะมีการส่งข้อความที่แสดงถึงการไม่ตอบรับ ซึ่งเป็นการสิ้นสุดของการตรวจสอบครั้งนี้
  • 3. หากมีการตอบรับจากสถานีแม่ข่าย สถานีผู้ใช้ที่ขอรับการตรวจสอบจะทำการเข้ารหัสข้อความคำถามที่ส่งมาโดยใช้รหัสลับของเครือข่ายแล้วส่งกลับไปยังสถานีแม่ข่าย
  • 4. สถานีแม่ข่ายทำการถอดรหัสข้อความที่ตอบกลับมาโดยใช้รหัสลับของเครือข่าย หลังจากถอดรหัสแล้วหากข้อความที่ตอบกลับมาตรงกับข้อความคำถาม (challenge text) ที่ส่งไป สถานีแม่ข่ายจะส่งข้อความที่แสดงถึงการอนุญาตให้สถานีผู้ใช้นี้เข้าใช้เครือข่ายได้ แต่หากข้อความที่ตอบกลับมาไม่ตรงกับข้อความคำถาม สถานีแม่ข่ายจะโต้ตอบด้วยข้อความที่แสดงถึงการไม่อนุญาต

ข้อดีและข้อจำกัดของวายฟาย

ข้อดี

Wi-Fi ช่วยให้การใช้งานของเครือข่ายท้องถิ่น (LAN) มีราคาถูกลง นอกจากนี้ยังมีบริเวณที่ไม่สามารถวางสายเคเบิลได้ เช่น พื้นที่กลางแจ้งและอาคารประวัติศาสตร์ เราจะสามารถให้บริการ LAN แบบไร้สายได้

ผู้ผลิตสามารถสร้างอะแดปเตอร์เครือข่ายไร้สายในแล็ปท็อปได้ ส่วนใหญ่ราคาของชิปเซ็ตสำหรับ Wi-Fi ยังคงลดลงเรื่อย ๆ ทำให้มีตัวเลือกที่เป็นเครือข่ายประหยัดรวมอยู่ในอุปกรณ์ ต่าง ๆ ได้มากขึ้น

หลาย ๆ แบรนด์ในการแข่งขันที่แตกต่างกันของ AP กับตัวเชื่อมต่อเครื่องลูกข่ายสามารถประสานทำงานกันได้ดีในระดับพื้นฐานของการให้บริการ ผลิตภัณฑ์ทั้งหลายที่ "รองรับ Wi-Fi" ที่ออกโดย Wi-Fi Alliance สามารถเข้ากันได้แบบย้อนหลัง ซึ่งแตกต่างจากโทรศัพท์มือถือ ที่อุปกรณ์ที่มีมาตรฐาน Wi-Fi ใด ๆ สามารถที่จะทำงานร่วมกันได้ที่ใด ๆ ก็ได้ในโลกนี้

การเข้ารหัสของวายฟายแบบ Wi-Fi Protected Access (WPA2) ถือได้ว่ามีความปลอดภัยโดยการใช้รหัสผ่านที่แข็งแกร่ง โพรโทคอลใหม่สำหรับคุณภาพของการให้บริการที่เรียกว่า Wireless Multimedia (WMM) ทำให้ Wi-Fi มีความเหมาะสมมากขึ้นสำหรับการใช้งานที่มี ความละเอียดอ่อนต่อเวลาแฝง(เช่นเสียงและวิดีโอ) กลไกการประหยัดพลังงานของ WMM จะช่วยยืดอายุแบตเตอรี่

ข้อจำกัด

การกำหนดคลื่นความถี่และข้อจำกัดในการดำเนินงานไม่สม่ำเสมอทั่วโลก เช่นที่ออสเตรเลียและยุโรป ได้อนุญาตให้มีอีกสองแชนแนลเพิ่มเติมนอกเหนือจากที่ได้รับอนุญาตในสหรัฐอเมริกาสำหรับแถบความถี่ 2.4 GHz (แชนแนล 1 ถึง 13 เทียบกับ 1 ถึง 11) ในขณะที่ประเทศญี่ปุ่นมีมากขึ้นอีกหนึ่ง (1 ถึง 14)

ภาพแสดงช่องความถี่ของ Wi-Fi ในแถบความถึ่ 2.4 GHz

สัญญาณ Wi-Fi กินพื้นที่ห้าแชนแนลในแถบความถี่ 2.4 GHz ตามภาพประกอบ ตัวเลขของแชนแนลใด ๆ สองแชแนลที่แตกต่างกันห้าตัวเลขหรือมากกว่า เช่นแชนแนล 2 และ 7 จะใช้คลิ่นความถี่ที่ไม่ทับซ้อนกัน เพราะฉะนั้น ความเชื่อเดิม ๆ ที่ว่า แชนแนลที่ 1, 6 , และ 11 เท่านั้นที่เป็นแชนแนลที่ไม่ทับซ้อนกันจึงไม่ถูกต้อง แชนแนลที่ 1, 6, และ 11 เป็นกลุ่มของสามแชนแนลที่ไม่ทับซ้อนกันในทวีปอเมริกาเหนือและสหราชอาณาจักร ในยุโรปและญี่ปุ่นจะแนะนำให้ใช้ ช่อง 1, 5, 9, และ 13 สำหรับ 802.11g และ 802.11n

ค่าการส่งพลังงานที่เรียกว่า "Equivalent Isotropically Radiated Power" (EIRP) ในสหภาพยุโรปจะจำกัดที่ 20 dBm (100 mW)

ปัจจุบัน 802.11n ปรกติที่ 'เร็วที่สุด' จะใช้สเปกตรัมวิทยุ/แบนด์วิดธ์เป็นสองเท่า (40 MHz) เมื่อเทียบกับ 802.11a หรือ 802.11g (20 MHz) ซึ่งหมายความว่า จะมี เพียงหนึ่งเครือข่าย 802.11n เท่านั้นในแถบความถี่ 2.4 GHz ณ สถานที่ที่กำหนด โดยไม่มีการรบกวนไปยัง/จากการจราจร WLAN อื่น ๆ นอกจากนี้ 802.11n ยังสามารถตั้งค่าการใช้แบนด์วิดธ์ที่ 20 MHz เพียงเพื่อที่จะป้องกันการรบกวนในชุมชนหนาแน่น

พิสัย

เครือข่าย Wi-Fi มีพิสัยจำกัด AP ไร้สายโดยทั่วไปที่ใช้ 802.11b หรือ 802.11g กับเสาอากาศอาจมีพิสัยทำการที่ 35 เมตร (120 ฟุต) ในบ้านและ 100 เมตร (300 ฟุต)กลางแจ้ง แต่ IEEE 802.11n สามารถทำงานในพิสัยที่มากกว่าสองเท่า พิสัยนี้ยังขึ้นอยู่กับช่วงความถี่ Wi-Fi ในบล็อกความถี่ 2.4 GHz มีพิสัยทำการที่ดีกว่า Wi-Fi ในบล็อกความถี่ 5 GHz ซึ่งใช้โดย 802.11a และ 802.11n ในเราเตอร์ไร้สายที่มีเสาอากาศถอดออกได้ เป็นไปได้ที่จะเพิ่มพิสัยโดยการติดตั้งเสาอากาศที่มีการเพิ่มเกนสูงขึ้นในทิศทางที่เฉพาะเจาะจง พิสัยกลางแจ้งสามารถเพิ่มไปได้หลายกิโลเมตรโดยการใช้เสาอากาศแบบทิศทางเกนสูงที่ เราเตอร์และอุปกรณ์ระยะไกล โดยทั่วไปจำนวนพลังงานสูงสุดที่อุปกรณ์ Wi-Fi สามารถส่ง ออกได้จะจำกัดโดยกฎระเบียบของท้องถิ่นเช่น FCC ส่วนที่ 15 ในสหรัฐอเมริกา

เพื่อเข้าถึงความต้องการสำหรับการใช้งานเครือข่ายไร้สาย Wi-Fi จึงมีการใช้พลังงานค่อนข้างสูงเมื่อเทียบกับมาตรฐานอื่น ๆ เทคโนโลยีเช่นบลูทูธ (ออกแบบมาเพื่อรองรับการใช้งาน PAN แบบไร้สาย) ให้พิสัยการกระจายคลื่นที่สั้นมาก ระหว่าง 1 ถึง 100 เมตร และโดยทั่วไปก็มีการใช้พลังงานที่ต่ำกว่า เทคโนโลยีพลังงานต่ำอื่น ๆ เช่น ZigBee มีพิสัยค่อนข้างไกล แต่อัตรารับส่งข้อมูลต่ำกว่ามาก การใช้พลังงานที่สูงของ Wi-Fi ทำให้แบตเตอรี่ใน โทรศัพท์มือถือน่าเป็นห่วง

นักวิจัยได้พัฒนาหลายเทคโนโลยีที่ "ไม่มีสายใหม่" เพื่อเป็นทางเลือกแทน Wi-Fi สำหรับการใช้งานที่หลากหลายในที่ซึ่งพิสัยในร่มของ Wi-Fi มีไม่เพียงพอและการติดตั้งสายใหม่ (เช่น CAT- 6) เป็นไปไม่ได้หรือค่าใช้จ่ายสูงเกินไป ตัวอย่างเช่นมาตรฐาน ITU -T G.hn สำหรับแลนความเร็วสูงที่ใช้สายไฟบ้านที่มีอยู่แล้ว (สาย coaxial, สายโทรศัพท์และสายไฟฟ้า) แม้ว่า G.hn ไม่ได้ให้บางส่วนของข้อดีของ Wi-Fi (เช่นการเคลื่อนที่หรือการใช้งานกลางแจ้ง), ออกแบบมาสำหรับการใช้งาน (เช่นการกระจาย IPTV ) ที่หลากหลาย ในร่มมีความสำคัญมากกว่าการเคลื่อนที่

เนื่องจากธรรมชาติที่ซับซ้อนของการกระจายคลื่นวิทยุที่ความถี่ทั่วไปของ Wi-Fi โดยเฉพาะอย่างยิ่งผลกระทบของการสะท้อนสัญญาณเมื่อกระทบต้นไม้และสิ่งปลูกสร้างต่าง ๆ อัลกอริทึมได้แต่เพียงคาดการณ์ความแรงของสัญญาณ Wi-Fi สำหรับพื้นที่ใด ๆ ที่สัมพันธ์กับตัวส่งสัญญาณเท่านั้น. ผลกระทบนี้ไม่ได้ใช้อย่างเท่าเทียมกันใน Wi-Fi พิสัยไกล เนื่องจากการเชื่อมโยงสัญญาณระยะไกลปกติจะดำเนินการจากเสาสูงที่ส่งสัญญาณเหนือสิ่งกีดขวางเหล่านั้น

พิสัยของ Wi-Fi ในทางปฏิบัติขึ้นอยู่กับขอบเขตการใช้อุปกรณ์เคลื่อนที่เพื่อการใช้งาน เช่นเครื่องตรวจสอบสินค้าคงคลังในคลังสินค้า หรือในพื้นที่ค้าปลีก อุปกรณ์อ่านบาร์โค้ดที่เคาน์เตอร์เช็คเอาท์ หรือสถานีรับ/ส่งสินค้า การใช้ Wi-Fi พิสัยกว้างกับอุปกรณ์เคลื่อนที่เร็ว จะทำได้จำกัด เช่น การใช้งานในขณะที่รถยนต์เคลื่อนย้ายจากฮอทสปอตหนึ่งไปยังอีกฮอทสปอดหนึ่ง เทคโนโลยีไร้สายอื่น ๆ น่าจะมีความเหมาะสมมากกว่าสำหรับการสื่อสารกับยานพาหนะเคลื่อนที่เร็ว

ความเสี่ยงด้านความปลอดภัยของข้อมูล

มาตรฐานการเข้ารหัสแบบไร้สายที่พบมากที่สุดคือ Wired Equivalent Privacy (WEP) พบว่าเปราะบางง่ายแม้ว่าจะคอนฟิคอย่างถูกต้องก็ตาม การเข้ารหัส Wi-Fi Protected Access (WPA และ WPA2) ซึ่งมีอยู่ในอุปกรณ์ในปี 2003 มีวัตถุประสงค์เพื่อแก้ปัญหานี้ Wi-Fi AP โดยปกติจะเริ่มต้นเป็นโหมดไม่เข้ารหัส (เปิด) มือใหม่จะได้ประโยชน์จากอุปกรณ์ที่กำหนดค่าเป็นศูนย์ที่ทำงานตอนแกะกล่อง แต่การเริ่มต้นนี้ไม่ได้ช่วยการรักษาความปลอดภัยไร้สายใด ๆ แต่เปิดให้เชื่อมต่อไร้สายเข้ากับ LAN ในการเปิดการรักษาความปลอดภัย ผู้ใช้ต้องคอนฟิคอุปกรณ์ที่มักจะผ่านทางส่วนติดต่อผู้ใช้แบบกราฟิกซอฟต์แวร์ (GUI) บนเครือข่าย Wi-Fi ที่ไม่ได้เข้ารหัส อุปกรณ์ที่กำลังเชื่อมต่อ สามารถตรวจสอบและ บันทึกข้อมูล (รวมถึงข้อมูลส่วนบุคคล)ได้ เครือข่ายดังกล่าวสามารถจะได้รับการป้องกันความปลอดภัย โดยการใช้วิธีการอื่น เช่น VPN หรือ Hypertext Transfer Protocol (HTTPS) over Transport Layer Security ที่ปลอดภัยเท่านั้น

การรบกวน

การเชื่อมต่อ Wi-Fi สามารถจะหยุดชะงักหรืออินเทอร์เน็ตมีความเร็วลดลงอันเนื่องมาจากอุปกรณ์อื่น ๆ ในพื้นที่เดียวกัน หลาย ๆ AP ที่ใช้มาตรฐาน 802.11b และ 802.11g ที่ 2.4 GHz มีค่า default ในการเริ่มต้นที่เป็นแชนแนลเดียวกัน นำไปสู่ความแออัดในบางแชนแนล Wi-Fi ขยะหรือจำนวน AP ที่มากเกินไปในพื้นที่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในแชนแนลข้างเคียง สามารถกีดขวางการเข้าถึงและแทรกแซงการใช้ AP ของอุปกรณ์อื่น ๆ สาเหตุจากการซ้อนทับกันของแชนแนล ในแถบความถี่ของ 802.11g/b รวมทั้งมีการลดลงของอัตราส่วนสัญญาณต่อคลื่นรบกวน SNR ระหว่าง AP ด้วยกัน สิ่งนี้จะกลายเป็นปัญหาในพื้นที่ที่มีความหนาแน่นสูง เช่น อพาร์ตเมนต์คอมเพล็กซ์ หรืออาคารสำนักงานขนาดใหญ่ที่มีหลาย Wi-Fi AP

นอกจากนี้ อุปกรณ์อื่น ๆ ที่ใช้แถบความถี่ 2.4 GHz เช่นเตาอบไมโครเวฟ อุปกรณ์ ISM กล้องรักษาความปลอดภัย อุปกรณ์ ZigBee อุปกรณ์ บลูทูธ, ผู้ส่ง วิดีโอ โทรศัพท์ไร้สาย เครื่องมอนิเตอร์ทารก และ (ในบางประเทศ) วิทยุสมัครเล่น ทั้งหมดที่สามารถก่อให้เกิดการรบกวนเพิ่มเติมอย่างมีนัยสำคัญ นอกจากนี้ยังเป็นปัญหาเมื่อหลาย ๆ เทศบาลหรือหลาย ๆ องค์กรขนาดใหญ่อื่น ๆ (เช่น มหาวิทยาลัย) พยายามที่จะให้ครอบคลุมพื้นที่ขนาดใหญ่และเกิดการทับซ้อนกัน

ดูเพิ่ม

• บลูทูธ (Bluetooth)

หมายเหตุ

1. ถึงแม้ว่าโดยทั่วไปคำว่า Wi-Fi ย่อมาจาก “wireless fidelity” แต่คำนี้ไม่ได้มีความหมายเต็ม และ 'สร้างขึ้น' เพื่อให้พูดและจำง่ายกว่า IEEE802.11.[3]

อ้างอิง

1. ราชบัณฑิตยสถาน (2002). พจนานุกรมคำใหม่ ฉบับราชบัณฑิตยสถาน เล่ม 3. กรุงเทพฯ: ราชบัณฑิตยสถาน. p. 101. ISBN 978-616-707-333-0.
2. Garber, Megan (2014-06-23). "'Why-Fi' or 'Wiffy'? How Americans Pronounce Common Tech Terms". The Atlantic. เก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 2018-06-15.
3. "What does Wi-Fi stand for?".
4. Beal, Vangie. "What is Wi-Fi (IEEE 802.11x)? A Webopedia Definition". Webopedia. เก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 2012-03-08.
5. Schofield, Jack (21 May 2007). "The Dangers of Wi-Fi Radiation (Updated)" – โดยทาง www.theguardian.com.
6. "Certification". Wi-Fi.org. Wi-Fi Alliance.
7. "History | Wi-Fi Alliance". Wi-Fi Alliance. สืบค้นเมื่อ 2020-09-15.
8. "Global Wi-Fi Enabled Devices Shipment Forecast, 2020 - 2024". Research and Markets. 2020-07-01. สืบค้นเมื่อ 2020-11-23.
9. Phil Mercer (August 11, 2012). "Wi-fi, dual-flush loos and eight more Australian inventions". BBC News.
10. EP 0599632
11. Sygall, David (December 7, 2009). "How Australia's top scientist earned millions from Wi-Fi". The Sydney Morning Herald.
12. Moses, Asher (June 1, 2010). "CSIRO to reap 'lazy billion' from world's biggest tech companies". The Age (Melbourne). Retrieved 8 June 2010.
13. World changing Aussie inventions – Australian Geographic
14. How the Aussie government “invented WiFi” and sued its way to $430 million | Ars Technica
15. "Australia's Biggest Patent Troll Goes After AT&T, Verizon and T-Mobile". CBS News.
16. Moses, Asher (June 1, 2010). "CSIRO to reap 'lazy billion' from world's biggest tech companies". The Age (Melbourne). Retrieved 8 June 2010.
17. Australian scientists cash in on Wi-Fi invention: SMH 1 April 2012
18. CSIRO wins legal battle over Wi-Fi patent: ABC 1 April 2012
19. มาตรฐาน IEEE 802.11 WLAN เก็บถาวร 2008-10-15 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน (เว็บไซต์ศูนย์ประสานงานการรักษาความปลอดภัยคอมพิวเตอร์ ประเทศไทย)

อ่านเพิ่ม

• The WNDW Authors (1 March 2013). Butler, Jane (บ.ก.). Wireless Networking in the Developing World (Third ed.). ISBN 978-1-4840-3935-9.