يتميز الاتصال اللاسلكي بشبكة (Wi-Fi) بأنّه أصبح جزءاً أساسياً من الحياة اليومية، حيث تحتوي جميع الهواتف الذكية على تقنية (Wi-Fi) مدمجة كأحد العناصر الأساسية للهاتف، ممّا يتيح توفير اتصال منخفض التكلفة، وبالإضافة إلى ذلك تستخدم أجهزة الكمبيوتر العادية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة والأجهزة اللوحية والكاميرات والعديد من الأجهزة الأخرى شبكة (Wi-Fi).
ما هو الواي فاي – Wi-Fi؟
الواي فاي (Wi-Fi): هي تقنية قائمة على الشبكات اللاسلكية، تتيح لأجهزة مثل أجهزة الكمبيوتر المحمولة والهواتف الذكية وأجهزة التلفاز وأجهزة الألعاب الاتصال بسرعة عالية بالإنترنت دون الحاجة إلى اتصال سلكي فعلي، تمت صياغة مصطلح (Wi-Fi) كاسم علامة تجارية من قبل (Wi-Fi Alliance) عندما تم تشكيلها واشتركت في الترويج للمعيار.
تتميز تقنية (Wi-Fi) باستخدامها التخصيصات الخالية من الترخيص، بحيث تكون مجانية للاستخدام للجميع دون الحاجة إلى ترخيص إرسال لاسلكي، وعادةً ما تستخدم (Wi-Fi) نطاقات (ISM) الصناعية والعلمية والطبية بتردد (2.4 و5 جيجاهرتز)؛ لأن هذه لا تتطلب ترخيصاً ولكنّها تعني أنّها مفتوحة للمستخدمين الآخرين أيضاً وهذا قد يعني وجود تداخل، أمّا مستويات الطاقة تكون منخفضة وعادةً ما تكون حوالي (100 أو 200 ميغا واط) على الرغم من أنّ المستويات القصوى تعتمد على البلد الذي توجد فيه المعدات، ويسمح البعض بقدرات قصوى للواط أو أكثر على بعض القنوات.
يُعرف جوهر أي نظام (Wi-Fi) باسم (Access Point – AP)، أمّا نقطة وصول (Wi-Fi) هي في الأساس المحطة الأساسية التي تتصل بالأجهزة التي تدعم (Wi-Fi)، ويمكن بعد ذلك توجيه البيانات إلى شبكة منطقة محلية وعادةً عبر (Ethernet) وعادةً ما ترتبط بالإنترنت، كما تُستخدم نقاط وصول (Wi-Fi) العامة عادةً لتوفير الوصول المحلي إلى الإنترنت، وغالباً على عناصر مثل الهواتف الذكية أو الأجهزة الأخرى دون الحاجة إلى استخدام بيانات الهاتف المحمول الأكثر تكلف، كما توجد داخل المباني حيث لا تكون إشارات الهاتف المحمول قوية بدرجة كافية.
تتميز أنظمة (Wi-Fi) المنزلية باستخدامها لجهاز توجيه (Ethernet)، ممّا يوفر نقطة وصول (Wi-Fi) بالإضافة إلى اتصالات (Ethernet) لأجهزة الكمبيوتر المكتبية والطابعات، بالإضافة إلى الارتباط المهم بالكامل إلى (Internet) عبر جدار الحماية، ولكونه جهاز توجيه (Ethernet) فإنّه يقوم بنسخ عناوين (IP) لتوفير إمكانية جدار الحماية، وبسبب إنشاء روابط (Wi-Fi) على أي من النطاقين الرئيسيين (2.4 جيجاهرتز و5 جيجاهرتز)؛ فإنّ العديد من أجهزة توجيه (Ethernet) ونقاط وصول (Wi-Fi) توفر اتصال (Wi-Fi) مزدوج النطاق وستوفر (2.4 جيجاهرتز و5 جيجاهرتز Wi-Fi)، حيث يتيح ذلك إنشاء أفضل روابط (Wi-Fi) بغض النظر عن مستويات الاستخدام والتداخل على النطاقات.
سيكون هناك عادةً مجموعة متنوعة من قنوات (Wi-Fi) المختلفة التي يمكن استخدامها، كما تحدد نقطة وصول (Wi-Fi) أو موجه (Wi-Fi) بشكل عام القناة المثلى التي سيتم استخدامها، وإذا كانت نقطة الوصول أو الموجه توفر إمكانية (Wi-Fi) مزدوجة النطاق، فسيتم تحديد النطاق وعادةً ما يتم إجراء هذا الاختيار بواسطة نقطة وصول (Wi-Fi) أو جهاز التوجيه دون تدخل المستخدم، لذلك ليست هناك حاجة لتحديد (2.4 جيجا هرتز أو 5 جيجا هرتز (Wi-Fi)) كما هو الحال في الأنظمة القديمة.
من أجل ضمان بقاء شبكة المنطقة المحلية التي تتصل بها نقطة وصول (Wi-Fi) آمنة، يلزم عادةً إدخال كلمة مرور؛ لتتمكن من تسجيل الدخول إلى نقطة الوصول، وحتى شبكات (Wi-Fi) المنزلية تستخدم كلمة مرور لضمان عدم وصول المستخدمين غير المرغوب فيهم إلى الشبكة، كما يمكن للعديد من أنواع الأجهزة الاتصال بشبكات (Wi-Fi) مثل الهواتف الذكية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة، وبالتالي فهي تُعد كجزء من المنتج ولا يجب فعل أي شيء بخلاف الاتصال، كما تحتوي الكثير من الأجهزة الأخرى على شبكة (Wi-Fi) مضمنة فيها كأجهزة التلفاز الذكية والكاميرات.
في هذه الأيام معظم أجهزة الكمبيوتر المكتبية تتميز بالقدرة على الاستخدام مع (Ethernet)، وغالباً ما تشتمل على إمكانية (Wi-Fi)، وقد لا يكون لدى البعض شبكة (Wi-Fi) مدمجة وبالتالي قد يحتاج ذلك إلى أجهزة إضافية إذا كانت مطلوبة لاستخدام روابط (Wi-Fi) أي بطاقة إضافية في الكمبيوتر الشخصي أو دونجل خارجي يجب أن يكون كافياً لهذا الغرض.
كما يتميز الوصول إلى (Wi-Fi) في العديد من الأماكن عبر نقاط وصول (Wi-Fi) أو أجهزة توجيه (DSL / Ethernet) صغيرة بالسهولة، وتستخدم شبكات المنطقة المحلية بجميع أشكالها شبكة (Wi-Fi) كأحد الأشكال الرئيسية للاتصال إلى جانب (Ethernet)، أمّا بالنسبة للمنزل والمكتب والعديد من المناطق الأخرى، تُعد شبكة (Wi-Fi) الناقل الرئيسي للبيانات.
لتفعيل العناصر المختلفة التي تتضمن تقنية لاسلكية كهذه للتواصل مع بعضها البعض، هناك حاجة إلى معايير مشتركة، ومعيار (Wi-Fi) هو (IEEE 802.11) والمتغيرات المختلفة مثل (802.11n) أو (802.11ac) هي معايير مختلفة ضمن السلسلة الإجمالية وهي تحدد المتغيرات المختلفة، ومن خلال إطلاق المتغيرات المحدثة، تمكنت التكنولوجيا الشاملة من مواكبة المتطلبات المتزايدة باستمرار لمزيد من البيانات والسرعات العالية وما إلى ذلك، كما يتم الآن استخدام التقنيات بما في ذلك شبكة (Wi-Fi) جيجابت على نطاق واسع.
تاريخ شبكة Wi-Fi:
يتم تتبع تاريخ شبكة (Wi-Fi) بالاعتماد على التطورات في الراديو أو الأجهزة اللاسلكية، إلّا أنّ الإصدار الأول من (IEEE 802.11) حدث في عام 1997م، وكان هذا وقتاً كانت فيه الإنترنت في ذروتها وكانت معظم أجهزة الكمبيوتر الشخصية أجهزة كمبيوتر مكتبية، وكان هذا الإصدار الأول من (IEEE 802.11) لنظام يوفر معدلات نقل (1 أو 2 ميجابت في الثانية)، باستخدام قفز التردد أو طيف انتشار التسلسل المباشر.
أمّا في عام 1999م تم إصدار مواصفات (802.11b) ممّا وفر معدلات بيانات أولية تبلغ (11 ميجابت في الثانية) واستخدم نطاق (2.4 جيجا هرتز ISM) وتم إصدار المنتجات الأولى في عام 2000م.
تم إصدار (802.11b) متبوعاً بـ (802.11a)، واستخدم هذا شكل موجة (OFDM) ويمكنه نقل البيانات بمعدلات تتراوح بين (1.5 و54 ميجابت في الثانية)، ويستخدم قنوات (RF) في نطاق (ISM حوالي 5 جيجاهرتز) حيث كان هناك مساحة متاحة أكبر بكثير، وحدثت إصدارات أخرى مع مرور الوقت كل واحدة توفر أداء محسناً أو قدرات مختلفة، أهمها: (802.11g (2003 و(802.11n (2009 و(802.11ac (2013 و(802.11ax (2019.
والميزة الرئيسية الأخرى في تطوير (Wi-Fi 802.11) كان تشكيل (Wi-Fi Alliance) في عام 1999م، وهي هيئة صناعية تعمل على تحقيق مستويات أعلى من اعتماد (Wi-Fi)، بالإضافة إلى ضمان إمكانية تشغيل جميع الأجهزة، حيث إنّه منفصل عن (IEEE) الذي يطور المعايير ولكنّه يعمل معها بشكل طبيعي.
أنواع شبكات Wi-Fi:
1- الشبكة القائمة على شبكة المنطقة المحلية – Local area network based network:
قد يطلق على هذا النوع من الشبكات بالشبكة القائمة على (LAN)، حيث تُعد بأنّها نقطة وصول (Wi-Fi) كما يتم ربط (AP) بشبكة محلية لتوفير اتصال لاسلكي وكذلك سلكي وغالباً مع أكثر من نقطة اتصال (Wi-Fi) واحدة، كما يهدف تطبيق البنية التحتية إلى مناطق المكاتب أو توفير “نقطة نشطة” وقد يعمل المكتب لاسلكياً فقط ولديه شبكة محلية لاسلكية (WLAN)، ولا تزال الشبكة السلكية الأساسية مطلوبة ومتصلة بالخادم.
يتم بعد ذلك تقسيم الشبكة اللاسلكية إلى عدد من الخلايا، كل منها تخدمها محطة أساسية أو نقطة وصول (AP) تعمل كوحدة تحكم للخلية، وقد يكون لكل نقطة وصول نطاق يتراوح بين (30 و300 متراً) حسب البيئة وموقع نقطة الوصول، وعادةً ما توفر الشبكة القائمة على (LAN) وصولاً سلكياً ولاسلكياً وهذا هو نوع الشبكة المستخدمة في معظم المنازل، حيث يتميز جهاز التوجيه باحتوائه على جدار حماية خاص به متصلاً بالإنترنت، ويتم توفير الوصول اللاسلكي عن طريق نقطة وصول (Wi-Fi) داخل جهاز التوجيه، كما يتم توفير توصيلات (Ethernet) و(USB) للوصول السلكي.
2. شبكة الاقتران – Ad hoc network:
النوع الآخر من شبكات (Wi-Fi) التي يمكن استخدامها يسمى شبكة (Ad-Hoc)، حيث تتشكل هذه عندما يتم تجميع عدد من أجهزة الكمبيوتر والأجهزة الطرفية معاً، وقد تكون هناك حاجة إليها عندما يجتمع العديد من الأشخاص ويحتاجون إلى مشاركة البيانات أو إذا كانوا بحاجة إلى الوصول إلى طابعة دون الحاجة إلى استخدام التوصيلات السلكية، وفي هذه الحالة يتواصل المستخدمون فقط مع بعضهم البعض وليس مع شبكة سلكية أكبر.
نقاط اتصال Wi-Fi:
تتمثل إحدى مزايا استخدام (Wi-Fi IEEE 802.11) في إمكانية الاتصال بالإنترنت عند الخروج، حيث تتوفر خدمة (Wi-Fi) العامة في كل مكان وفي المقاهي والفنادق والمطارات والعديد من الأماكن الأخرى، كما يكون كل ما هو مطلوب هو تحديد شبكة والضغط على زر الاتصال، حيث يطلب البعض الآخر إدخال كلمة مرور.
عند استخدام شبكات (Wi-Fi) العامة فمن الضروري الانتباه جيداً؛ لأنّه من السهل على المتسللين الوصول ورؤية ما ترسله بالضبط كأسماء المستخدمين وكلمات المرور وبيانات اعتماد بطاقة الائتمان، وإذا كانت شبكة (Wi-Fi) لا تستخدم التشفير، ومن أجل تطوير معيار مشترك لتنفيذ نقاط اتصال (Wi-Fi)، تم تطوير معيار يعرف باسم (Hotspot 2.0) ويتم تنفيذ ذلك من قبل عدد من المشغلين عند نشر نقاط اتصال (Wi-Fi).
تُعد (Wi-Fi) الآن جزءاً مهماً من نظام الاتصال الذي يعمل جنباً إلى جنب مع الاتصالات المتنقلة والاتصال السلكي المحلي، ومع الاستخدام الكبير لأشكال مختلفة من الاتصال اللاسلكي لأجهزة، مثل الهواتف الذكية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة وأجهزة التلفاز المتصلة ونظام الأمان؛ فإنّ استخدام شبكة (Wi-Fi) سينمو، ومع كون إنترنت الأشياء حقيقة واقعة الآن وزيادة استخدامها بشكل كبير إلّا أنّ استخدام شبكة (Wi-Fi) سيستمر في النمو أيضاً.
