Il Wi-Fi^(WiFi) è una tecnologia di rete wireless che ti consente di connettere i tuoi dispositivi abilitati Wi-Fi a una rete locale. Usando il WiFi puoi trasferire i dati tra dispositivi di rete locale o connetterti a Internet, se è disponibile una connessione. La maggior parte delle persone probabilmente lo sa, dal momento che tutti usiamo il WiFi ogni giorno, ma come funziona effettivamente il WiFi ?

Wi-Fi è radio^{(WiFi Is Radio)}

Il fatto più fondamentale del WiFi è che utilizza le onde radio per trasmettere informazioni. Le onde radio sono ciò che chiamiamo un intervallo di frequenza specifico della radiazione elettromagnetica. La luce^(Light) è la porzione dello spettro a cui i nostri occhi sono sensibili, ma è composta dalla stessa "roba" delle onde radio.

Il WiFi utilizza due diverse frequenze per la trasmissione: 2,4 Ghz e 5 Ghz. Sono rispettivamente 2.400.000.000 e 5.000.000.000 di cicli al secondo. Questo è piuttosto alto rispetto alla radio FM che ha una frequenza di soli 100 Mhz circa.

La frequenza esatta di un'onda radio cambia molto rispetto alle sue caratteristiche. Con una frequenza più alta, puoi inserire più informazioni nel tuo segnale. Tuttavia, alcune frequenze non hanno gamme molto lunghe. 

Frequenze diverse penetrano anche la materia in modo diverso. Alcune frequenze possono essere rimbalzate sull'atmosfera, quindi il trasmettitore e il ricevitore non hanno bisogno di una linea di vista per funzionare. Altre frequenze sparano dritte nello spazio. È utile se vuoi comunicare con un satellite, non tanto se il ricevitore è sulla Terra.

Le onde alle frequenze operative del Wi^(WiFi) -Fi possono raggiungere centinaia di miglia se metti abbastanza potenza nella potenza di trasmissione, non hai nulla di intralcio e usi l'antenna giusta. Tuttavia, il WiFi^(WiFi) domestico standard di solito ha una portata libera compresa tra 30 e 50 metri (circa 100/150 piedi). Il WiFi^(WiFi) a 2,4 Ghz ha la portata più lunga, il WiFi a 5 Ghz ha velocità più elevate.

Il Wi-Fi è digitale^{(WiFi Is Digital)}

Il WiFi è radio, ma è radio digitale^{(digital )} . Ciò significa che le onde radio sono modulate per trasportare il codice digitale. Il WiFi^(WiFi) è assolutamente ricco di informazioni digitali.

La più recente e migliore tecnologia WiFi ha un limite di velocità teorico di 4,8 Gbps , utilizzando quattro flussi di dati da 1,2 Gbps contemporaneamente. Sono 600 megabyte al secondo! Naturalmente, le velocità teoriche sono determinate in laboratorio in condizioni ottimali, ma anche nel mondo reale il moderno WiFi è molto veloce.

Il WiFi ha standard e protocolli^{(WiFi Has Standards & Protocols)}

Il WiFi^(WiFi) esiste da molto tempo. La prima iterazione commerciale della tecnologia è stata rilasciata nel lontano 1997. L'Institute of Electrical and Electronics Engineers^{(The Institute of Electrical and Electronics Engineers)} ( IEEE ) ha codificato lo standard WiFi , ufficialmente noto come IEEE 802.11 . La prima generazione di WiFi è nota come 802.11a, ma con il passare del tempo sono state sviluppate versioni più recenti e migliori di WiFi :

• 802.11a
• 802.11b
• 802.11g
• 802.11n
• 802.11ac
• 802.11ax

Il WiFi^(WiFi) non è completamente compatibile con le versioni precedenti. Non troverai molti dispositivi moderni che possono ancora comunicare con i dispositivi 802.11a. Molti dispositivi WiFi là fuori sono "bgn" e funzioneranno con questi tre standard, che utilizzano tutti la banda di frequenza a 2,4 Ghz. 802.11ac utilizza la banda da 5 Ghz, ma la maggior parte di questi router sono "dual band" e offrono anche 2,4 Ghz per comunicare con dispositivi meno recenti utilizzando standard precedenti.

In pratica la retrocompatibilità con il WiFi è imprevedibile, poiché alcuni dispositivi sono bloccati a determinate velocità all'interno di ciascun rispettivo standard. I router più recenti potrebbero non lasciare che le cose vadano così lentamente!

Per inciso, l'intera convenzione di denominazione "802.11" è stata abbandonata. L'ultimo 802.11ax è ora noto come WiFi 6 , mentre 802.11 è WiFi 5 e così via.

Il Wi-Fi è crittografato^{(WiFi Is Encrypted)}

Chiunque può intercettare le onde radio WiFi , ma grazie alla ^(WiFi)crittografia digitale^{(digital encryption)} non può semplicemente intercettare ciò che viene inviato e ricevuto. Almeno, questo è il caso se la tua rete WiFi è protetta da password. 

La tua password WiFi è anche la chiave di crittografia, quindi chiunque abbia la password può vedere tutti i pacchetti di dati non filtrati. Questo è il motivo per cui dovresti utilizzare solo siti Web abilitati HTTPS e utilizzare sempre un servizio VPN se stai utilizzando un hotspot WiFi pubblico!^(WiFi)

È molto probabile che i tuoi dispositivi WiFi utilizzino WPA2 . WPA è l'abbreviazione di WiFi Protected Access ed è uno schema di crittografia molto potente per le connessioni WiFi^(WiFi) . Tuttavia, nel corso degli anni gli hacker hanno scoperto vari exploit che, in alcuni casi, consentono loro di violare i protocolli di crittografia  WPA2 .

Nel 2018 WiFi Alliance , custode della tecnologia WiFi , ha annunciato WPA3 . Questa nuova versione migliora la sicurezza e colma le falle di sicurezza trovate in WPA2 . Ovviamente, passerà del tempo prima che tutto l'hardware in circolazione supporti il ​​nuovo standard di sicurezza.

WiFi Direct è una cosa^{(WiFi Direct Is a Thing)}

Il WiFi^(WiFi) è stato progettato per utilizzare un dispositivo centrale come un router per gestire la comunicazione tra i dispositivi. Tuttavia, il WiFi può anche essere utilizzato per connettere direttamente due dispositivi in ​​quella che è nota come connessione "peer-to-peer". Questo è molto utile quando, ad esempio, vuoi inviare un file di grandi dimensioni allo smartphone di qualcuno dal tuo. 

Questo è anche il tipo di WiFi che viene spesso utilizzato per trasmettere video da un telefono a una smart TV. Quando utilizzi dispositivi come videocamere GoPro o alcuni droni con videocamera Wi-Fi , utilizzi anche una connessione ^(WiFi)Wi-Fi diretta . Il Bluetooth^(Bluetooth) ottiene la maggior parte dell'attenzione nel mondo della connessione wireless peer-to-peer, soprattutto perché è così efficiente dal punto di vista energetico, ma il WiFi diretto è veloce e altrettanto semplice da usare.

Router, ripetitori e reti mesh^{(Routers, Repeaters & Mesh Networks)}

Mentre le connessioni WiFi dirette sono comuni in questi giorni, il WiFi che tutti utilizziamo per la maggior parte del tempo fa uso di un design hub-and-spoke. In altre parole, tutti i tuoi dispositivi WiFi si connettono a un dispositivo centrale, che funge da intermediario. Per la maggior parte delle persone, questo sarà il router WiFi comune.^(WiFi)

I router moderni vantano più antenne, che separano diverse bande di frequenza, nonché l'hardware che invia e riceve i dati WiFi . Questi router gestiscono anche la tua connessione Internet e qualsiasi dispositivo Ethernet cablato sulla tua rete, consentendo alle reti cablate e wireless di comunicare tra loro.

Tuttavia, come abbiamo detto sopra, le gamme del segnale WiFi sono piuttosto limitate. Ciò significa che più sei lontano dal router, peggiore è la potenza del segnale. Un ripetitore WiFi^{(WiFi repeater)} può essere utilizzato per estendere quel segnale al limite del raggio di copertura.

Sebbene i ripetitori funzionino abbastanza bene, c'è una nuova tendenza verso i sistemi WiFi "mesh"^{(” WiFi)} . Qui non c'è un router centrale. Invece diversi router più piccoli sono sparsi in tutta la casa, collegati tra loro e forniscono un cloud Wi^(WiFi) -Fi senza interruzioni . Questa è la tecnologia WiFi più comunemente utilizzata nelle grandi aziende, ma è diventata conveniente per l'uso domestico.

Oltre il Wi-Fi^{(Beyond WiFi)}

Il Wi-Fi^(WiFi) è intorno a noi più che mai, poiché tutti i tipi di dispositivi ora hanno bisogno di una connessione di rete. Tuttavia, il WiFi non è l'unica tecnologia concorrente quando si tratta di trasmissione dati wireless. Il Bluetooth^(Bluetooth) domina il posatoio quando si tratta di connessioni a bassa potenza e a corto raggio. Le versioni future di Bluetooth potrebbero persino dare una corsa al WiFi per i suoi soldi quando si tratta di velocità e portata.

Tuttavia, il più grande concorrente del WiFi potrebbe benissimo essere il 5G. La tecnologia cellulare di quinta generazione offre velocità di trasmissione dati più convenienti e una fitta copertura urbana. Il 5G potrebbe non sostituire il WiFi in casa, ma il 5G offre un'alternativa agli hotspot WiFi pubblici , che sono diventati popolari principalmente a causa degli alti costi dei dati mobili.

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.

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