WiFi คืออะไร มีประโยชน์อย่างไร WiFi มีมาตรฐานอะไรบ้าง

      การเชื่อมต่ออินเตอร์เน็ตในยุคปัจจุบันนี้ไม่จำเป็นต้องมีการเชื่อมต่อกับสายนำสัญญาณ UTP อีกต่อไปแล้วหลังมีการคิดค้นเทคโนโลยี Wireless Lan ขึ้นมาซึ่งการเริ่มต้นการทดสอบเริ่มต้นจากกลุ่มนักศึกษาจากมหาวิทยาลัยฮาวาย ซึ่งการทดสอบในครั้งนี้เกิดขึ้นในปี 1970 ด้วยการทดสอบการต่อระบบเครือข่ายแบบสตาร์โดยใช้คอมพิวเตอร์ทั้งหมด 7 เครื่องด้วยกัน โดยแต่ละเครื่องจะอยู่บนเกาะฮาวายทั้งหมด 4 เกาะ เครื่องคอมพิวเตอร์ทั้งหมดนั้นจะเชื่อมต่อเป็นเครือข่ายไร้สายที่เรียกว่า ALOHAnet และส่งแพ็กเกจข้อมูลระหว่างคอมพิวเตอร์ในเครื่องแม่ข่ายและลูกข่าย โดยใช้เครื่องส่งและรับสัญญาณวิทยุอาร์เมเจอร์ (Amateur Radio) เป็นเสมือนฮับ (hub) คอยทำหน้าที่ในการส่งแพ็กเกจข้อมูลให้กับเครื่องลูกข่ายทุกเครื่องและรับข้อมูลจากเครื่องลูกข่ายแต่ละเครื่องด้วยการใช้ความถี่ที่ส่งและรับคนละความถี่กัน ซึ่งการทดสอบครั้งนั้นถือเป็นครั้งแรกในการเปิดตัวเครือข่ายไร้สาย ต่อมาในปี 1991 สถาบัน IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers)หรือเราจะเรียกว่าสถาบันวิศวกรรมทางด้านไฟฟ้าและอิเล็กโทรนิคส์ ซึ่งได้ออกมาจัดตั้งมาตราฐานของ Wireless LAN เป็นครั้งแรกซึ่งได้กำหนดมาตรฐาน IEEE 802.11 ขึ้นและในปีเดียวกันนั้นได้รองรับการพัฒนาเชิงพาณิชย์
ในยุคเริ่มต้นนั้นอุปกรณ์ที่ใช้งานในระบบ Wireless นั้นยังมีราคาแพงอยู่สถานที่ใช้จะเป็นองค์กร โรงพยาบาลและมหาวิทยาลับเท่านั้นจนกระทั่งในปี 1999 บริษัทแอปเปิ้ลได้ผลิต iBook ซึ่งเป็นโน๊ตบุ๊คที่มีการติดตั้งตัวรับสัญญาณ Wireless มาด้วย ซึ่งเป็นครั้งแรกที่มีการผลิตมาใช้กับลูกค้าในระดับผู้ใช้งานทั่วไป อุปกรณ์ชิ้นนี้ถือว่าเป็นอุปกรณ์ชิ้นแรกที่ปฏิวัติวงการ Wireless เพราะหลังจากนั้นก็มีผู้ผลิตมากมายที่ทำการพัฒนาอุปกรณ์รับสัญญาณ wireless ทำให้ราคาของอุปกรณ์ถูกลง และมีผู้ใช้งานมากขึ้นตามไปด้วย

Apple iBook เครื่องคอมพิวเตอร์โน๊ตบุ๊กในยุคแรกๆที่มี WiFi มาให้ด้วย

      แต่เมื่อมีผู้ใช้งานมากขึ้น ผู้ผลิตแต่ละค่ายก็พยายามพัฒนาอุปกรณ์ของต้นเองทำให้อุปกรณ์ Wireless ไม่มีทิศทางที่แน่นอนเลยทำให้เกิดองค์กรที่จะมากำหนดมาตรฐานของอุปกรณ์wireless ขึ้นมาโดยให้ชื่อองค์กรนี้ว่า WI-FI organization เป็นสถาบันที่ตั้งขึ้นมาจากความร่วมมือระหว่างบริษัทเอกชนที่ทำธุรกิจด้านการสื่อสารเดิมชื่อว่า WECA(Wireless Ethernet Compatibility Alliance) ซึ่งต่อมาได้เปลี่ยนชื่อเป็น WI-FI organization ในปี 2000 ซึ่งบริษัทที่ทำการก่อตั้งองค์กรนี้ครั้งแรกก็คือ บริษัท 3com, Aironet ซึ่งในปัจจุบันก็คือ Cisco , Harris Semiconductor ปัจจุบันเปลี่ยนชื่อเป็น Intersil, Lucent ปัจจุบันเปลี่ยนชื่อเป็น Aere, Nokia และ Symbol Technology ซึ่งในปัจจุบันนี้สมาชิกอยู่กว่า 320 บริษัทแล้ว จะเรียกได้ว่าองค์กรนี้เป็นหน่วยงานที่ควบคุมการใช้เครื่องหมายการค้า WI-FI Certificated ออกมาใช้กับสมาชิกเพื่อแสดงให้ลูกค้าเห็นว่า เป็นอุปกรณ์ที่สามารถทำงานร่วมกันได้อย่างไม่มีปัญหาผู้ผลิตแต่ละรายที่เป็นสมาชิกจะได้โลโก้นี้ไปใส่ไว้ที่ผลิตภัณฑ์ของตัวเอง เนื่องจากการตั้งค่าต่างๆของอุปกรณ์ Wireless มีสเปคที่ต้องการ การเชื่อมต่อกันระหว่างอุปกรณ์จำเป็นต้องมีรหัสความปลอดภัย จึงมีความจำเป็นที่ต้องใช้คุณสมบัติตรงส่วนนี้ร่วมกันระหว่างอุปกรณ์กระจายสัญญาณและอุปกรณ์รับสัญญาณ ซึ่งอุปกรณ์ที่มีสัญลักษณ์ WI-FI Certificated จะสามารถเชื่อมต่อกันได้แบบไม่มีปัญหาซึ่งหลายคนสงสัยว่า Wireless และ wifi แตกต่างกันอย่างไร จากข้อมูลจะเห็นได้ว่า ทั้ง Wireless และ WIFI นั้นมีความหมายเหมือนกันเพียงแต่ว่าผู้ใช้งานจะเรียก Wifi กันมากกว่า

ตรารับรองว่าอุปกรณ์นั้นๆรองรับมาตรฐาน WiFi ประเภทต่างๆ

การสื่อสารไร้สายทุกรูปแบบมีพื้นฐานการเชื่อมต่อจากคลื่นสนามแม่เหล็กไฟฟ้าทั้งสิ้น โดยคลื่นเหล่านี้จะมีตัวแปรที่ผกผันกันอยู่คือความถี่กับความยาวคลื่น อาทิเช่น คลื่นคลื่นวิทยุที่มีความถี่ต่ำจะมีความยาวคลื่นมาก โดยคลื่นความถี่ที่ใช้อยู่ในระบบwireless ที่มีอยู่ในตลาดคือ 2.4 GHz กับ 5 GHz ขึ้นอยู่กับมาตรฐาน IEEE ที่ใช้ ซึ่ง IEEE 802.b/g จะใช้ความถี่ที่ 2.4 GHz และมาตรฐาน IEEE 802.11a จะใช้ความถี่ที่ 5 GHz
ความถี่ของ Wi-Fi ในแถบความถึ่ 2.4 GHz

ลำดับมาตรฐานของ Wireless หรือ Wifi
ปี 1997 มีการประกาศใช้มาตรฐานตัวแรกคือ IEEE 802.11
ปี 1999 มาตรฐาน IEEE 802.11a และ IEE 802.11bประกาศใช้งานอย่างเป็นทางการ
ปี 2000 WECA ใช้ชื่อ WIFI แทนคำว่า Wireless Fidelity สำหรับเรียกอุปกรณ์ต่างๆที่รองรับมาตรฐาน IEEE 802.11b และ IEEE 802.11g
ปี 2002 IEEE กำหนดขอบเขตมาตรฐาน IEEE 802.11 ให้มีตั้งแต่ 802.11a ถึง 802.11i
ปี 2003 มาตรฐาน IEEE 802.11g ประกาศใช้งานอย่างเป็นทางการ
ปี 2006 มีการเปิดตัวอุปกรณ์ ที่มีมาตรฐาน 802.11n (Pre-N)แต่ยังไม่ได้การรับรองจาก IEEE
ปี 2007 มีการเปิดตัวอุปกรณ์ wireless ที่ใช้มาตรฐาน 802.11n
ปี 2009 มีการประกาศมาตรฐาน IEEE 802.11n อย่างเป็นทางการ

มาตรฐาน WiFi ประเภทต่างๆ

ประโยชน์ของ WIFI มีอะไรบ้าง
การเชื่อมต่อเครือข่ายไรสายหรือ Wireless LAN นั้นเป็นการเชื่อมต่ออุปกรณ์ต่างๆให้สามารถใช้งานอินเตอร์เน็ตและแลกเปลี่ยนข้อมูลซึ่งกันและกันมาก โดยประโยชน์ของ WIFI นั้นมีอยู่มากมายอาทิเช่น
1. ช่วยลดค่าใช้จ่ายในการเดินระบบเครือข่ายซึ่งปกติแล้วการเชื่อมโยงเครือข่ายนั้นจำเป็นต้องใช้สายนำสัญญาณในการเชื่อมโยงเครือข่าย และต้องเสียค่าใช้จ่ายในการเดินสายสัญญาณแต่สำหรับระบบ WIFI ไม่จำเป็นเพราะระบบWIFI จะส่งคลื่นวิทยุผ่านอากาศไปยังเครื่องรับ
2. มีความยืดหยุ่นในการใช้งานเพราะการใช้งานไวไฟนั้นไม่จำเป็นต้องอยู่กับที่ สามารถเคลื่อนย้ายไปไหนก็ได้ภายในรัศมีของการกระจายสัญญาณ
3. ใช้มาตรฐาน IEEE 802 ซึ่งเป็นมาตรฐานที่ยอมรับกันทั่วไปพร้อมกันนั้นอุปกรณ์ต่างๆ ที่เกี่ยวกับ WIFI ก็มีราคาถูกลงและมีให้เลือกซื้อหาหลายยี่ห้อ
4. ช่วยส่งเสริมธุรกิจและธุรกรรมทางการเงิน อาทิเช่นการซื้อขายผ่านอินเตอร์เน็ต การทำธุรกรรมผ่านอินเตอร์เน็ต หรือแม้กระทั่งเป็นจุดเด่นของการดำเนินธุรกิจด้านบริการได้อีกด้วย


สิ่งที่กล่าวมานี้เป็นเพียงประโยชน์บ้างส่วนของการเชื่อมต่อเครือข่ายไร้สายหรือไวไฟ ซึ่งการใช้งาน Wifi นั้นมีความสะดวกสบายมากแต่ถึงกระนั้นถ้าไม่อยู่ในรัศมีของเครื่องกระจายสัญญาณไวไฟเราก็จะไม่สามารถใช้งานอินเตอร์ได้เหมือนกัน
ข้อจำกัดของ wifi
การกำหนดคลื่นความถี่และข้อจำกัดในการดำเนินงานไม่สม่ำเสมอทั่วโลก เช่นที่ออสเตรเลียและยุโรป ได้อนุญาตให้มีอีกสองแชนแนลเพิ่มเติมนอกเหนือจากที่ได้รับอนุญาตในสหรัฐอเมริกาสำหรับแถบความถึ่ 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