تفاوت وایرلس با وای فای (Wi-Fi)

وایرلس با وای فای (Wi-Fi) چه تفاوتی دارد؟

وایرلس و وای فای، دو تکنولوژی بی‌سیم که در دنیای مدرن به طور گسترده استفاده می‌شوند، جایگاه بسیار مهمی در زندگی روزمره ما دارند. از برقراری تماس‌ و ارسال پیام‌ تا اتصال به اینترنت و اشتراک گذاری اطلاعات، این دو تکنولوژی‌ به ما این توانایی را داده‌اند تا با دنیای پویا و پیشرفته امروزی به راحتی ارتباط برقرار کنیم. اما چالش بزرگی که برخی افراد با آن مواجه هستند، انتخاب بین وایرلس و وای فای و اینکه چه تفاوتی با یکدیگر دارند، می‌باشد. در این مقاله، به بررسی تفاوت های این دو تکنولوژی خواهیم پرداخت.

شبکه وایرلس (Wireless) یا شبکه بی سیم چیست؟

شبکه وایرلس یا شبکه بی‌سیم (Wireless Network) از طریق امواج رادیویی یا مادون قرمز ارتباط بین دستگاه‌های کامپیوتری را برقرار می‌کند. در این شبکه‌، دستگاه‌ها به جای استفاده از کابل‌ها برای انتقال داده‌ها، از طریق فناوری‌های وایرلس به یکدیگر متصل می‌شوند.

شبکه‌های وایرلس برای اتصال دستگاه‌های مختلفی مانند کامپیوتر، تلفن‌ همراه، تبلت‌، لوازم جانبی، دوربین‌های مداربسته و … مورد استفاده قرار می‌گیرند. این شبکه‌ها در خانه‌ها، دفاتر کار، مراکز تجاری، محیط‌های عمومی (مانند فرودگاه‌ها، هتل‌ها و کافه‌ها) و سایر محیط‌هایی که نیاز به ارتباط وایرلس دارند، استفاده می‌شوند.

شبکه‌های وایرلس از مزایا و نقاط قوتی نظیر راحت بودن نصب و راه‌اندازی، انعطاف‌پذیری بالا در محل قرارگیری دستگاه‌ها، دسترسی به اینترنت در هر جایی که پوشش دهی بیسیم وجود داشته باشد، کاهش هزینه‌های کابل‌کشی و قابلیت اشتراک‌گذاری منابع و اطلاعات بین دستگاه‌ها برخوردار هستند. با این حال، شبکه‌های وایرلس ممکن است با محدودیت‌هایی نظیر کاهش سرعت انتقال داده‌ها، نویز و تداخل و محدودیت برد همراه باشند و تحت تأثیر عوامل محیطی قرار گیرند.

تجهیزات شبکه وایرلس

تجهیزات شبکه وایرلس (بی‌سیم) مجموعه‌ای از دستگاه‌ها هستند که برای ایجاد یک شبکه بی‌سیم در یک محیط مورد استفاده قرار می‌گیرند. این تجهیزات از اجزای مختلفی تشکیل شده‌اند که هرکدام نقش و وظیفه‌ای خاص در عملکرد شبکه بی‌سیم دارند. برخی از تجهیزات شبکه وایرلس عبارتند از:

1. آنتن‌ها: آنتن‌ها نقش اساسی در انتقال و دریافت سیگنال‌های بی‌سیم دارند. آنتن‌ها می‌توانند به صورت داخلی در دستگاه‌های بی‌سیم مانند روترها و اکسس پوینت ها یا به صورت خارجی نصب شوند.

2. روترها (Router): روترها دستگاه‌هایی هستند که اطلاعات را بین شبکه‌ها به صورت پکت‌های داده‌ منتقل می‌کنند. روترها عموماً در شبکه‌های محلی (LAN) و شبکه‌های گسترده‌ (WAN) استفاده می‌شوند تا ارتباط بین دستگاه‌ها و شبکه‌ها را مدیریت نمایند.

3. تقویت کننده سیگنال (Signal Booster/Repeater): این تجهیزات برای افزایش برد سیگنال بی‌سیم در مناطقی که سیگنال ضعیفی دارند، استفاده می‌شوند. به بیان ساده‌تر، ریپیتر سیگنال را در قدم اول دریافت و آن را تقویت می‌کند و سپس مجدداً آن را ارسال می‌نماید.

4. کارت شبکه بی‌سیم (Wireless Network Card): این کارت‌ها در دستگاه‌های قابل حمل مانند لپتاپ‌، تبلت و گوشی‌های هوشمند قرار می‌گیرند و به آنها امکان اتصال به شبکه وایرلس را می‌دهند.

5. اکسس پوینت بی‌سیم (Wireless Access Point): نقاط دسترسی بی‌سیم امکان اتصال دستگاه‌های بیشتر به شبکه بی‌سیم را فراهم می‌کنند.

6. کنترل‌کننده شبکه بی‌سیم (Wireless Network Controller): این تجهیزات در شبکه‌های بزرگ و وسیع بی‌سیم استفاده می‌شوند و وظیفه مدیریت و کنترل تمامی دستگاه های متصل را دارا می‌باشند.

7. مودم (Modem): برای اتصال به اینترنت، به مودم نیاز دارید. مودم سیگنال اینترنت را دریافت کرده و آن را به سیگنال‌های وایرلس تبدیل می‌کند.

مواردی که گفته شد، تنها بخشی از تجهیزات موجود در شبکه وایرلس هستند و بسته به اندازه و نیاز شبکه، تجهیزات دیگری نیز ممکن است مورد استفاده قرار بگیرند.

انواع شبکه‌های وایرلس یا بی‌ سیم

شبکه‌های بی‌سیم یا شبکه‌های وایرلس، متناسب با نحوه استفاده و بکارگیری فناوری‌های مختلف به انواع مختلفی تقسیم می‌شوند. در زیر، چند نوع رایج از شبکه‌های بی‌سیم را بررسی می‌کنیم:

1. شبکه محلی بی‌سیم یا WLAN :WLANها شبکه‌های بی‌سیمی هستند که برای اتصال دستگاه‌ها به اینترنت در محیط‌هایی مانند خانه‌ها، دفاتر کار و مکان‌های عمومی مورد استفاده قرار می‌گیرند. استاندارد 802.11 یکی از رایج‌ترین استانداردهای WLAN است.

2. شبکه های بی‌سیم کلان‌شهری یا WMAN: این نوع شبکه‌ها برای ارائه ارتباطات بی‌سیم در مقیاس شهر یا منطقه‌ای وسیع‌تر استفاده می‌شوند. مانند شبکه‌های وایمکس (به انگلیسی WiMAX) که در برخی شهرها برای اتصال به اینترنت بی‌سیم مورد استفاده قرار می‌گیرند.

3. شبکه‌ وایرلس شخصی یا WPAN :WPANها شبکه‌های بی‌سیم در مقیاس کوچک هستند که اجازه اتصال دستگاه‌های شخصی مانند دستگاه‌های بلوتوثی، اسکنرها، کیبوردها و موس‌های بی‌سیم را می‌دهند.

4. شبکه حسگر بی‌سیم یا WSN: این نوع شبکه‌ها شامل حسگرهای بی‌سیم کوچکی می‌شوند که اطلاعات محیطی مانند دما، رطوبت و فشار را جمع‌آوری و ارسال می‌کنند. این شبکه‌ها در برنامه‌هایی مانند کشاورزی هوشمند، مانیتورینگ محیط و شبکه‌های حسابرسی استفاده می‌شوند.

5. شبکه‌ وایرلس تلفن همراه WWAN :WWANها شبکه‌هایی هستند که تلفن‌های همراه و دستگاه‌های تلفن همراه را به شبکه‌های ارتباطی موبایل متصل می‌کنند، مانند شبکه‌های 3G، 4G و 5G که برای ارتباطات تلفن همراه استفاده می‌شوند.6

این موارد تنها چند نوع از شبکه‌های بی‌سیم هستند و هر یک به عنوان یک فناوری خاص در زمینه‌های مختلف استفاده می‌شوند. با توجه به پیشرفت تکنولوژی، انتظار می‌رود در آینده شبکه‌های بی‌سیم جدیدی نیز ظهور کنند.

مفهوم Channel در شبکه های وایرلس

در شبکه‌های وایرلس، مفهوم “کانال” (Channel) به منظور ارسال و دریافت داده‌ها بین دستگاه‌های مختلف استفاده می‌شود. یک کانال بی‌سیم، فرکانسی خاص را برای انتقال اطلاعات در شبکه بی‌سیم تعیین می‌کند. در واقع، کانال مشخص می‌کند که دستگاه‌ها باید از کدام فرکانس‌ها برای ارسال و دریافت داده‌ها استفاده نمایند.

فرکانس‌های بی‌سیم به صورت پهنای باند (Bandwidth) تقسیم‌بندی می‌شوند. هر پهنای باند شامل تعدادی کانال است. برای مثال، در پهنای باند 2.4 گیگاهرتز، که یکی از رایج‌ترین پهنای باندهای استفاده شده در شبکه‌های بی‌سیم می‌باشد، معمولاً 14 کانال در دسترس است که هر کانال با یک فرکانس خاص تنظیم شده‌اند.

توجه داشته باشید که در صورت استفاده همزمان از یک فرکانس توسط دستگاه‌های مختلف، در شبکه تداخل بوجود می‌آید که می‌تواند کیفیت و سرعت انتقال داده‌ها را تحت تاثیر قرار دهد. با تنظیم هر دستگاه بی‌سیم بر روی یک کانال خاص، تداخل در شبکه به حداقل می‌رسد و دستگاه‌ها می‌توانند به طور بهینه از فضای فرکانسی مشترک استفاده نمایند.

وای فای (Wi-Fi) چیست و چگونه کار می کند؟

وای فای (Wi-Fi) که مخفف Wireless Fidelity می‌باشد یک فناوری ارتباطی بی‌سیم است که اجازه می‌دهد دستگاه ها از طریق امواج رادیویی به شبکه اینترنت متصل شوند. اصطلاح “وای فای” اغلب به شبکه های وایرلس و همچنین به دستگاه هایی که قادر به اتصال به این شبکه ها هستند، اشاره دارد.

فناوری وای فای بر پایه استاندارد IEEE 802.11 عمل می‌کند و معمولاً از باندهای رادیویی 2.4 گیگاهرتز UHF و 5 گیگاهرتز SHF استفاده می کند. در حال حاضر، استانداردهای وای فای به صورت مختلفی مانند 802.11، 802.11ax و 802.11ac وجود دارد که هر کدام از سرعت و قابلیت های مختلفی برخوردارند.

در ادامه خلاصه ای از نحوه عملکرد Wi-Fi را توضیح خواهیم داد:

نقطه دسترسی بی‌سیم (WAP): یک روتر یا اکسس پوینت وایرلس به عنوان هاب مرکزی برای اتصال Wi-Fi عمل می کند.

دستگاه‌های دارای Wi-Fi: دستگاه‌های مجهز به قابلیت Wi-Fi مانند تلفن‌ هوشمند، لپ‌تاپ‌ یا تجهیزات خانه هوشمند (Smart Home) می‌توانند یک اتصال وایرلس با اکسس پوینت برقرار نمایند.

SSID (شناسه سرویس): شبکه بی‌سیم با یک SSID شناسایی می شود که به عنوان نامی منحصر به فرد به شبکه Wi-Fi اختصاص داده شده است. هنگام اتصال به شبکه Wi-Fi، کاربر می‌بایست SSID مورد نظر را برای برقراری اتصال انتخاب کند.

احراز هویت و رمزنگاری: برای اطمینان از ارتباط ایمن، شبکه های Wi-Fi از پروتکل های احراز هویت و رمزنگاری استفاده می کنند. متداول ترین روش، استفاده از WPA2 یا جانشین آن WPA3 است. این پروتکل ها از کاربر می‌خواهند که برای اتصال به شبکه یک رمز عبور یا عبارت عبور وارد کنند.

انتقال داده: پس از اتصال، دستگاه ها می توانند داده ها را از طریق شبکه Wi-Fi ارسال و دریافت کنند. این شامل مرور اینترنت، پخش جریانی رسانه، انتقال فایل ها و موارد دیگر می‌شود.

توجه به این نکته ضروری است که محدوده و عملکرد وای فای بسته به عواملی مانند مسافت، موانع فیزیکی، تداخل سایر دستگاه‌ها و قابلیت‌های روتر وای فای می تواند متفاوت باشد.

آشنایی با استانداردهای مختلف Wi-Fi و تفاوت های آن ها

از گذشته تاکنون، استانداردهای مختلفی برای Wi-Fi توسعه داده شده‌اند که هر کدام قابلیت‌ها و سرعت‌های مختلف را ارائه می‌دهند. در ادامه، به برخی از مهمترین استانداردهای Wi-Fi اشاره خواهیم نمود:

• IEEE 802.11

در سال 1997 توسعه یافت.

سرعتی در حدود 2 مگابیت بر ثانیه را ارائه می‌دهد.

• IEEE 802.11a

این استاندارد در سال 1999 ایجاد شد.

a802.11 عمدتاً برای مقاصد تجاری و صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

با فرکانس 5 گیگاهرتز کار می کند.

حداکثر سرعت 54 مگابیت بر ثانیه است.

این استاندارد برای جلوگیری از تداخل با سایر دستگاه‌هایی که از باند 2.4 گیگاهرتز استفاده می‌کنند ایجاد شده است.

• IEEE 802.11b

802.11b همزمان با a802.11 در سال 1999 ایجاد شد.

از باند فرکانسی 2.4 گیگاهرتز استفاده می‌کند.

سرعت 11 مگابیت بر ثانیه را ارائه می‌دهد و برای شبکه های خانگی کاربرد دارد.

• IEEE 802.11g

این استاندارد در سال 2003 طراحی و ایجاد شد.

اساساً از ترکیب ویژگی های a802.11 و 802.11b به وجود آمده است.

برای پوشش بهتر، باند فرکانسی استفاده شده در این استاندارد 2.4 گیگاهرتز می‌باشد.

حداکثر سرعت نیز تا 54 مگابیت بر ثانیه است.

• IEEE 802.11n

در سال 2009 معرفی شد.

استاندارد 802.11n در هر دو باند فرکانس 2.4 گیگاهرتز و 5 گیگاهرتز بصورت جداگانه کار می‌کند.

سرعت انتقال اطلاعات چیزی در حدود 600 مگابیت بر ثانیه است.

• IEEE 802.11ac

این استاندارد در سال 2013 توسعه یافت.

Wi-Fi 802.11ac روی باند 5 گیگاهرتز کار می‌کند.

حداکثر سرعت این استاندارد 1.3 گیگابیت بر ثانیه است.

به دلیل قرارگیری در باند 5 گیگاهرتزی، برد کمتری را ارائه می‌دهد، اما امروزه بیشتر دستگاه‌ها بر روی استانداردهای n802.11 و ac802.11 کار می‌کنند.

• IEEE 802.11ax

به عنوان جدیدترین و پیشرفته‌ترین نسخه وای فای شناخته می‌شود و در سال 2019 معرفی شد.

برای پوشش بهتر و همچنین سرعت بالاتر، روی هر دو فرکانس 2.4 گیگاهرتز و 5 گیگاهرتز کار می‌کند.

این استاندارد نسبت به 802.11ac چیزی در حدود 30 تا 40 درصد بهبود داشته است و حداکثر سرعت 10 گیگابیت در ثانیه را به کاربران ارائه می‌دهد.

تفاوت وایرلس با وای فای (Wi-Fi)

وایرلس و وای ‌فای اصطلاحاتی مرتبط اما متمایز از هم در حوزه شبکه و ارتباطات هستند.

وایرلس به هر شکل ارتباطی اطلاق می‌شود که برای انتقال داده یا سیگنال به کابل یا سیم فیزیکی نیاز ندارد. این یک اصطلاح گسترده است که فناوری‌های مختلفی از جمله Wi-Fi را در بر می‌گیرد. در یک شبکه وایرلس، داده ها از طریق هوا با استفاده از امواج الکترومغناطیسی مانند امواج رادیویی یا مایکروویو منتقل می‌شوند.

وای فای، مخفف Wireless Fidelity، به طور خاص به یک فناوری شبکه بی‌سیم بر اساس استانداردهای IEEE 802.11 اشاره دارد. همانطور که گفته شد، وای فای در باندهای فرکانسی رادیویی 2.4 گیگاهرتز یا 5 گیگاهرتز کار می‌کند و دستگاه‌ها را قادر می‌سازد به یک شبکه محلی (LAN) یا اینترنت به صورت وایرلس متصل شوند.

به طور خلاصه، وایرلس یک اصطلاح کلی است که هر شکلی از ارتباط بی‌سیم را توصیف می‌کند، در حالی که Wi-Fi یک فناوری خاص است که به دستگاه ها اجازه می‌دهد با استفاده از استانداردهای IEEE 802.11 به صورت بی‌سیم به یک شبکه محلی یا اینترنت متصل شوند. به بیان ساده‌تر، Wi-Fi زیرمجموعه ای از فناوری وایرلس را شامل می‌شود که بر شبکه های محلی و اتصال به اینترنت تمرکز دارد.