Wi-Fi
Wi-Fi tarkoittaa langatonta lähiverkkoa, jossa käytetään IEEE 802.11 -standardin mukaista tekniikkaa. Wi-Fi-reitittimet lähettävät useimmiten 2 400 megahertsin taajuista säteilyä[1], mutta osa käyttää 5 000 megahertsiä. Niin sanottu uuden sukupolven Wi-Fi lähettää matalataajuisempaa 900 megahertsin säteilyä[2].
IEEE 802.11 -standardin tavallisin käytössä oleva versio on 802.11g, jonka radiorajapinnan maksimisiirtonopeus on 54 Mbps. Uudempi Wi-Fi 4 eli 802.11n voi käyttää korkeampaa ja vähemmän ruuhkaista 5 GHz taajuutta ja mahdollistaa jopa 600 Mbit/s nopeudet. IEEE 802.11 -standardin lisäksi on myös ETSIn standardoima HiperLAN, mutta HiperLAN-standardin versiot eivät ole kuitenkaan yleistyneet.
Historia
Radioastronomi John O'Sullivan kehitti ratkaisevat osat Wi-fi-teknologiaa radioastronomian tutkimuksen sivutuotteena.[3]
Langaton LAN-laitteisto maksoi alun perin niin paljon, että sitä käytettiin vain vaihtoehtona kaapeliverkolle paikoissa, joissa kaapelointi oli vaikeaa tai mahdotonta. Varhainen kehitystyö sisälsi toimialakohtaisia ratkaisuja ja patentoituja protokollia, mutta 1990-luvun lopulla ne korvattiin teknisillä standardeilla, pääasiassa IEEE 802.11:n eri versioilla (Wi-Fi-tuotenimeä käyttävissä tuotteissa).
Vuonna 2009 802.11n lisättiin 802.11:een. Se toimii sekä 2,4 GHz:n että 5 GHz:n taajuudella enintään 600 Mbit/s tiedonsiirtonopeudella. Useimmat uudemmat reitittimet ovat kaksikaistaisia ja pystyvät hyödyntämään molempia langattomia taajuuksia. Tämä mahdollistaa tiedonsiirron välttämisen ruuhkaisen 2,4 GHz:n kaistan, joka jaetaan myös Bluetooth-laitteiden ja mikroaaltouunien kanssa. 5 GHz:n kaistalla on myös enemmän kanavia kuin 2,4 GHz:n kaistalla, mikä mahdollistaa suuremman määrän laitteita jakaa tilaa. Kaikki WLAN-kanavat eivät ole käytettävissä kaikilla alueilla.
Suomessa jotkut kaupungit, kunnat ja yliopistot kehittivät omia WLAN-verkkoja keskustoihinsa yleisen tietoliikenneinfrastruktuurin kehittämiseksi julkisena palveluna. WLAN saattoi olla HSDPA:n veroinen nopeudessa ja joissain kaupungeissa, kuten Lahdessa ja Oulussa sen sai käyttöönsä maksutta ja rekisteröitymättä.
Nimet ja termit
Wi-Fi (tavaramerkki)
Wi-Fi on Wi-Fi Alliancen tavaramerkki, jota jäsenet käyttävät määritellyn laatutason symbolina. Wi-Fi Zone -logolla merkityssä paikassa on tarjolla langaton lähiverkko, johon voi liittyä Wi-Fi-yhteensopivalla päätelaitteella. Wi-Fi Alliance kiistää tavaramerkin olevan lyhenne sanoista ”Wireless Fidelity”, vaikka järjestö käytti alkuvaiheessa logon yhteydessä slogania ”The Standard For Wireless Fidelity”. Eräs perustelu Wi-Fi-tavaramerkin käyttöönotolle oli samankaltaisuus menestyneen Hi-Fi-tavaramerkin (High Fidelity) kanssa.[4]
IEEE 802.11
- Pääartikkeli: IEEE 802.11
IEEE 802.11 on IEEE:n standardi langattomille lähiverkoille. Varsinkin alkuaikoina käytettiin usein nimitystä langaton Ethernet, koska tekniikka on läheistä sukua Ethernetille (802.3). Tällä hetkellä suosituimmat IEEE 802.11 -sarjan standardit ovat 802.11a (2 Mbps), 802.11b (11 Mbps), 802.11g (54 Mbps) ja 802.11n (300 Mbps). 802.11ac, joka käyttää dualband-tekniikkaa on taaksepäin yhteensopiva 802.11b/g/n-standardien kanssa. Sen nopeus on 1 300 Mbps 5 gigahertsin kanavalla ja 450 Mbps 2,4 gigahertsin kanavalla.
Versiot
| Versio | 802.11- protokolla |
Julkaisu- päivä[5] |
Taajuus | Kaista | Maksimisiirtonopeus [6] | Sallitut MIMO streamit |
Modulaatio | Arvioitu kantavuus | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| sisätiloissa | ulkona | ||||||||
| (GHz) | (MHz) | (Mbit/s) | (m) | (m) | |||||
| Wi-Fi 0 | 802.11 | Kesäkuu 1997 | 2.4 | 22 | 1, 2 | n/a | DSSS, FHSS | 20 | 100 |
| Wi-Fi 1 | 802.11b | Syyskuu 1999 | 2.4 | 22 | 1, 2, 5.5, 11 | — | DSSS | 35 | 140 |
| Wi-Fi 2 | 802.11a | Syyskuu 1999 | 5 | 20 | 6, 9, 12, 18, 24, 36, 48, 54 | — | OFDM | 35 | 120 |
| 3.7 | — | 5000 | |||||||
| Wi-Fi 3 | 802.11g | Kesäkuu 2003 | 2.4 | 20 | 6, 9, 12, 18, 24, 36, 48, 54 | n/a | OFDM | 38 | 140 |
| Wi-Fi 4 | 802.11n | Lokakuu 2009 | 2.4/5 | 20 | 400 ns GI : 7.2, 14.4, 21.7, 28.9, 43.3, 57.8, 65, 72.2 800 ns GI : 6.5, 13, 19.5, 26, 39, 52, 58.5, 65 | 4 | MIMO-OFDM | 70 | 250[7] |
| 40 | 400 ns GI : 15, 30, 45, 60, 90, 120, 135, 150 800 ns GI : 13.5, 27, 40.5, 54, 81, 108, 121.5, 135 | 70 | 250[7] | ||||||
| Wi-Fi 5 | 802.11ac | Joulukuu 2013 | 5 | 20 | 400 ns GI : 7.2, 14.4, 21.7, 28.9, 43.3, 57.8, 65, 72.2, 86.7, 96.3 800 ns GI : 6.5, 13, 19.5, 26, 39, 52, 58.5, 65, 78, 86.7 | 8 | 35[8] | ||
| 40 | 400 ns GI : 15, 30, 45, 60, 90, 120, 135, 150, 180, 200 800 ns GI : 13.5, 27, 40.5, 54, 81, 108, 121.5, 135, 162, 180 | 35[8] | |||||||
| 80 | 400 ns GI : 32.5, 65, 97.5, 130, 195, 260, 292.5, 325, 390, 433.3 800 ns GI : 29.2, 58.5, 87.8, 117, 175.5, 234, 263.2, 292.5, 351, 390 | 35[8] | |||||||
| 160 | 400 ns GI : 65, 130, 195, 260, 390, 520, 585, 650, 780, 866.7 800 ns GI : 58.5, 117, 175.5, 234, 351, 468, 702, 780 | 35[8] | |||||||
| Wi-Fi 6 | 802.11ax | n. 2019[5] | 2.4/5 | MIMO-OFDM | |||||
| Wi-Fi 7 | 802.11be | TBD | 2.4/5/6Ghz | -- | -- | -- | 4K QAM, |
-- | |
Tietoturvallisuus
- Pääartikkeli: Langattoman lähiverkon tietoturva
Suojaamattoman avoimen verkon kautta luotu yhteys on täysin turvallinen, kun tietokoneen ja palvelun välillä käytetään TLS-suojausta. TLS-suojatut verkkosivut tunnistaa HTTPS-protokollasta. Yleensä myös selain ilmaisee salatusta yhteydestä (esim. värittämällä osoitekentän tai näyttämällä suljetun lukon kuvaa). Myös VPN-yhteydet ovat salattuja.
WLAN-verkoista osa on avoimia ja osa on suojattu erilaisilla salasanoilla. Yksi vieläkin yleinen ja jo tietoturvattomaksi osoitettu salausprotokolla on WEP. Sen tultua helpohkosti murrettavaksi kehitettiin TKIP, ja sen jälkeen uudet tekniikat WPA ja WPA2. WLAN-yhteyden luvattoman käytön ehkäisemiseksi voidaan ottaa käyttöön myös verkkokorttien MAC-osoitteen tarkistus, jolloin WLAN-tukiasema sallii yhteydenmuodostuksen ainoastaan verkkokorteille, joiden MAC-osoite löytyy WLAN-tukiaseman valkoiselta listalta.
Energiankulutus
Wifi-reitittimen energiankulutus riippuu sen tehosta. Kyseisten laitteiden energiankulutus vaihteli vuonna 2018 välillä 2-20 wattia keskikulutuksen ollessa 6 wattia[9].
Lähteet
- Does prolonged radiofrequency radiation emitted from Wi-Fi devices induce DNA damage in various tissues of rats? Journal of Chemical Neuroanatomy Volume 75, Part B, September 2016, Pages 116-122. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0891061816000053?via%3Dihub
- Next-generation Wi-Fi 802.11ah announced with almost double the range, lower power. 5.1.2016. https://www.extremetech.com/electronics/220355-next-generation-wi-fi-802-11ah-announced-with-almost-double-the-range-lower-power
- Phil Mercer: Wi-fi, dual-flush loos and eight more Australian inventions, BBC News, 8.11.2012.
- Wifi Net News
- Official IEEE 802.11 working group project timelines grouper.ieee.org. Kesäkuu 2, 2014. Viitattu 3.6.2014.
- "Wi-Fi CERTIFIED n: Longer-Range, Faster-Throughput, Multimedia-Grade Wi-Fi® Networks" (registration required) (September 2009). Wi-Fi Alliance. (Arkistoitu – Internet Archive)
- 802.11n Delivers Better Range Wi-Fi Planet. 31.5.2007. Arkistoitu 24.11.2008. Viitattu 31.1.2023.
- IEEE 802.11ac: What Does it Mean for Test? LitePoint. Lokakuuober 2013. Arkistoitu 22.2.2016. Viitattu 31.1.2023.
- Sunny Singh: How much energy is your Wi-Fi router using? Make it Cheaper. 11.4.2018. Viitattu 15.11.2022. (englanniksi)
Kirjallisuutta
- Lähteinen, Olavi; Pietikäinen, Ville; Kosonen, Harri: Uusi PC-tekniikan käsikirja, s. 471–478. 6. painos. Helsinki Media Erikoislehdet, 2000 (1997). ISBN 951-832-015-9.