فناوری وای فای به مرور زمان چه تغییراتی داشته؟

در زندگی مدرن امروزی فناوری وای فای جایگاه خاصی دارد و از آن برای اتصال صدها میلیون دستگاه در سطح جهان استفاده می‌شود.

گرچه کاربرد این فناوری تازه به اوج رسیده اما تاریخچه آن به بیش از یک دهه قبل برمی‌گردد. در این مطلب نگاهی به تاریخچه و سیر تکامل فناوری وای فای خواهیم داشت.

وای فای چیست؟

وای فای فناوری است که دستگاه‌ها از آن برای اتصال به اینترنت استفاده می‌کنند. مثل همه مدل‌های ارتباط از راه دور، وای فای هم برای ارسال و دریافت داده‌ها از امواج الکترو مغناطیسی استفاده می‌کند. می‌توان با استفاده از یک کانکشن وای فای چندین دستگاه را به اینترنت متصل کرد در نتیجه این فناوری می‌تواند چند کاره باشد.

وای فای به طور کلی دو باند سیگنال را پوشش می‌دهد که در ادامه به بررسی آنها می‌پردازیم.

2.4 و 5 گیگاهرتز

باند 2.4 گیگاهرتز، باند کم انرژی تر است و اولین بار وقتی که وای فای به صورت رسمی شکل گرفت، مورد استفاده قرار گرفت. این باند برای پوشش مناطق وسیع مناسب تر است و از نظر عبور از دیوار و پنجره قدرت زیادی دارد. امروزه همچنان باند 2.4 گیگاهرتز محبوبیت زیادی دارد.

با اینکه این باند از نظر محدوده پوشش قوی عمل می‌کند اما احتمال بروز تداخل در آن وجود دارد. خیلی از دستگاه‌ها از این باند استفاده می‌کنند در نتیجه هنگام فعالیت دستگاه‌های مختلف، سرعت آن افت می‌کند.

باند 5 گیگاهرتز بعداً معرفی شد. کاربران با این باند سرعت بیشتری در اختیار دارند. به گفته سایت CenturyLink حداکثر سرعت 2.4 گیگاهرتز حدود 150 مگابیت بر ثانیه است اما این سرعت برای باند 5 گیگاهرتز به 1 گیگابیت بر ثانیه می‌رسد. هنوز دستگاه‌های زیادی این باند را اشغال نکرده اند در نتیجه احتمال ایجاد تراکم با این باند کمتر است.

با وجود سرعت بالای باند 5 گیگاهرتز، عملکرد آن از نظر پوشش چندان جالب نیست. همچنین این سیگنال‌ها به سختی از دیوار عبور می‌کنند.

AlohaNet: فناوری پیش از وای فای

تاریخچه وای فای با AlohaNet شروع شد. در اواخر دهه 1960 میلادی، با رشد و توسعه فناوری کامپیوتر نیاز به اشتراک اطلاعات بین کامپیوترها هم بیشتر شد. این نیاز به قدری زیاد بود که اعضای دانشگاه هاوایی تصمیم گرفتند دور هم جمع شده و راهکاری برای اتصال کامپیوترها ابداع کنند.

در این دهه، این دانشگاه جزء 8 کمپی بود که در کل این ایالت وجود داشت. اعضای دانشکده مهندسی الکترونیک این داشنگاه در سپتامبر 1968 دور هم جمع شدند. آنها درباره روشی برای برقراری ارتباط بین کامپیوترهای دانشگاه صحبت کردند که کمپ اصلی در آن نقش قطب مرکزی را داشت.

در سال 1971، پروژه AlohaNet راه اندازی شد. کامپیوتر مورد استفاده در این پروژه با استفاده از یک سخت‌افزار مجزا به اسم واحد کنترل پایانه (Terminal Control Unit یا به اختصار TCU) به کامپیوتر کمپ اصلی آی‌بی‌ام متصل شد. در سال 1973، AlohaNet به ناسا در کالیفرنیا هم متصل شد – همچنین دانشگاه‌هایی خارج از آمریکا.

ایجاد دسترسی اولیه AlohaNnet

به تدریج محبوبیت شبکه AlohaNet افزایش یافته و از آن برای توسعه فناوری‌های مختلف استفاده شد. پس از دهه 70 میلادی، فناوری مهم تری شکل گرفت که به ایجاد وای فای که امروزه می‌شناسیم کمک کردند.

در ادامه فهرست مهم ترین این فناوری‌ها را مرور می‌کنیم.

ISM Bands

در سال 1985، کمیسیون ارتباطات فدرال (FCC) باندهای سیگنال خاصی را طراحی کرد که امکان استفاده از آنها برای مقاصد صنعتی، علمی و پزشکی وجود داشت. به این سیگنال‌ها باند ISM گفته شده و در حال حاضر 3 مورد از آنها وجود دارد: 902 تا 928 مگاهرتز، 2400 تا 2483.5 مگاهرتز و 5725 تا 5850 مگاهرتز. لازم به ذکر است که دو سیگنال آخر امروزه توسط شبکه‌های وای فای مورد استفاده قرار می‌گیرند.

از آنجایی که این باندها تحت مجوز خاصی قرار ندارند، سایر فناوری‌ها می‌توانند آزادانه از آنها استفاده کنند. بلوتوث در رنج 2.4 گیگاهرتز کار می‌کند همچنین دستگاه‌هایی مثل مایکروفر و ابزارهای نظارت بر کودکان.

WaveLAN

در سال 1991 زمانی که شرکت AT&T موفق به خرید شرکت NCR شد، فناوری بی سیم پیشرفت جدیدی پیدا کرد. این شرکت یک استاندارد تکنولوژیکی برای اتصال بی سیم به اسم WaveLAN طراحی کرد که دستگاه‌های مختلف مثل صندوق‌های فروشگاهی از آن استفاده می‌کردند.

یکسری کارت WaveLAN وجود داشت که کاربران داخل کامپیوتر یا لپ تاپ قرار می‌دادند تا به یک نقطه دسترسی متصل شوند.

در این دهه، فناوری WaveLAN فراگیر شد و البته سرعت 1.5 مگابیت بر ثانیه‌ای آن نسبت به استانداردهای امروزی بسیار ناچیز بود. اما محدوده پوشش این فناوری 80 فوت بود که بد نیست.

استاندارد 802.11

در سال 1997، مؤسسه IEEE استاندارد  802.11 را برای ارتباطات بی سیم طراحی کرد. امکان استفاده از دستگاه‌های سازگار با این فناوری برای دسترسی به اینترنت به صورت بی سیم وجود داشت. ارتباطاتی که با استاندارد  802.11 انجام می‌شدند سرعت 1 یا 2 مگابیت بر ثانیه داشتند.

این استاندارد از آن زمان تا به امروز چندین بار تغییر داشته و هر تغییر منجر به افزایش سرعت آن شده است. این تغییرات با یک حرف (یا گاهی اوقات دو حرف) پس از عدد  802.11 مشخص می‌شوند.

در سال 1999 دو مورد از این تغییرات منتشر شده و منجر به افزایش سرعت اتصالات شدند. هر دوی این اصلاحیه‌ها همزمان رونمایی شدند. 802.11a روی باند 5 گیگاهرتزی کار می‌کرد و حداکثر سرعت 54 مگابیت بر ثانیه را داشت. از طرفی 802.11b با باند 2.4 گیگاهرتزی کار می‌کرد و حداکثر سرعت 11 مگابیت بر ثانیه را داشت.

در قرن بیست و یکم فناوری وای فای چه پیشرفت‌هایی داشته است؟

با اینکه استاندارد 802.11 در سال 1997 مقرر شد، اما نام وای فای در تابستان 1999 شکل گرفت. اتحادیه وای فای شرکت مشاوره برند جهانی Interbrand را استخدام کرد تا به انتخاب نام این فناوری کمک کند.

در اوایل دهه 2000 میلادی محبوبیت فناوری وای فای بیشتر شد و در منازل و صنایع بیشتری پیاده سازی شد. با ظهور 802.11g در سال 2009، سرعت وای فای به 600 مگابیت بر ثانیه جهش پیدا کرد – یعنی بیشتر از 11 برابر سرعت 54 مگابیت برثانیه‌ای قبل. در سال 2013 با ظهور 802.11ac فناوری وای فای به سرعت 1 گیگابیت بر ثانیه نزدیک شد.

فناوری وای فای امروز و فردا

امروزه جدیدترین نوع فناوری وای فای 802.11ax است – که به آن وای فای 6 هم گفته می‌شود و در سال 2019 شکل گرفت. این فناوری روی هر دو باند 2.4 و 5 گیگاهرتزی کار می‌کند. در باند 5 گیگاهرتزی، سرعت این فناوری به بیش از یک گیگابیت بر ثانیه می‌رسد. سرعت باند 2.4 گیگاهرتزی هم به 450 مگابیت بر ثانیه می‌رسد.

در رابطه با آینده وای فای، اتحادیه وای فای اعلام کرده که در حال کار روی فناوری وای فای 7 (802.11be) است اما این فناوری هنوز در اولین مراحل توسعه قرار دارد.

رشد و توسعه وای فای همچنان ادامه دارد

فناوری وای فای نسبت به دوره AlohaNet مسیری طولانی را طی کرده و حالا تبدیل به یکی از مهم ترین فناوری‌ها در زندگی ما شده است.

با وجود طی کردن این مسیر طولانی هنوز این فناوری به مقصد نرسیده است. هر چند سال یک بار شاهد افزایش سرعت این فناوری هستیم و نمی‌توان مرز نهایی آن را مشخص کرد.