بحث (تقرير) عن الواي فاي ما هو الواي فاي WiFi؟ كامل مكتوب

ما هو الواي فاي WiFi؟

    يستخدم المصطلح واي فاي WiFi المأخوذ من Wireless Fidelity والذي يعني الاتصال اللاسلكي، للإشارة إلى إمكانية الاتصال بالشبكة لاسلكيا دون أسلاك والمقصود بالشبكة هنا شبكة الانترنت او أي شبكة حاسب آلي. وهي تقنية سهلة الاستخدام وأسرع تقنية للوصول على الإطلاق وتعمل تقنية الواي فاي WiFi على ترددات الراديو مثل الهواتف المنزلية اللاسلكية. حاليا تستخدم الكثير من الشركات تقنية الواي فاي وسوف تصبح مقياسا للاتصال اللاسلكي في المستقبل.

     وهي توفر اتصالا سريعا يصل إلى 100 مرة أسرع من الاتصال عبر الموائم مودم 56k dialup. لكي يستطيع الوصول إلى الانترنت باستخدام واي فاي WiFi يحتاج المستخدم إلى ما يعرف بالنقاط الساخنة HotSpot .

   وهي عبارة عن مناطق عامة تتيح الاتصال اللاسلكي بشبكة الانترنت عبر نقاط الوصول WiFi Access Points.

      توفر نقاط الوصول هذه إمكانية الاتصال بالانترنت لأجهزة المستخدمين شريطة أن لا يتجاوز بعد أجهزتهم 100 إلى 200 متر مع إمكانية توفير خدمة نقاط الوصول على مستوى المباني مثل مطار بالكامل أو مبنى مؤسسة أو شركة أو حتى مدينة بالكامل عبر زيادة عدد نقاط الوصول WiFi Access Points. من الضروري توفر مقدم خدمة يسمى مقدم خدمة الانترنت اللاسلكي Wireless Internet Service Provider أو اختصارا WISP وهو مشابه لمقدمي خدمة الانترنت الذين اعتدنا التعامل معهم، شركات توفر اتصال لاسلكي سريع بشبكة الانترنت عبر نقاط ساخنة WiFi HotSpots عبر اشتراك بطرق معينة وتقديم اسم مستخدم وكلمة سر.

ما الذي يحتاجه المستفيد لكي يتصل؟

      يحتاج المستخدم لجهاز محمول إما حاسب نقال Laptop أو جهاز مساعد رقمي PDA محمول يعمل بنظام التشغيل نوافذ 98 Windows او احدث بالنسبة للحاسب النقال المتوافق مع أي بي أم IBM او نظام التشغيل OS 8.2 او احدث للحاسب المحمول من نوع ماكنتوش. اغلب الأجهزة الحديثة اليوم تحتوي على التنقية واي فاي WiFi المطلوبة.

     وإذا لم يحتوِ حاسبك على هذه التقنية يمكن شراء بطاقة واي فاي WiFi وتقوم بتركيبها في حاسبك عادة قد تكلف مبلغا لا يتجاوز 100 دولار أمريكي .

    هناك العديد من البطاقات من شركات كبيرة مثل سيسكو Cisco وسوني وDLink وغير ذلك من الشركات. في حالة عدم الرغبة في تركيب بطاقة يمكن استخدام تقنيات تدعم الاتصال عبر منفذ  USB.

تقنية الواي فاي WiFi :

    تستخدم الواي فاي WiFi تردد الراديو وتسمّى b802. 11 و g802. 11 وهي مقاييس تنقل البيانات بسرعة 2.4 جيجا هرتز 2.4 GHz وهما يستخدمان طريقة تسمى OFDM وهذا اختصار Orthogonal FrequencyDivision Multiplexing وهناك مقياس آخر 802. 11a ينقل البيانات بسرعة تصل 5 جيجا هرتز GHz5 .

مستوى الأمان

كما سبق القول إن تقنية الواي فاي تتيح للمستخدم الوصول إلى خدمات الانترنت عبر النقاط الساخنة WiFi hotspots وهي نقاط منتشرة في الكثير من الأمكنة وبالتالي كل من لدية جهاز حاسب نقال Laptop أو جهاز مساعد رقمي PDA محمول يتوفر به بطاقة قادرة على العمل بتنقية واي فاي WiFi يستطيع الوصول إلى الخدمات دون رقابة وهذا فيه الكثير من المخاطر ويعني عدم توفر مستوى امان يطمئن مستخدمي هذه التقنية.

    والجواب يكمن في استخدام مفتاح WEP وهو اختصار Wired Equivalent Privacy يوفر هذا النظام حماية عبر تشفير قبل الإرسال عبر الهواء. يقدم مفتاح WEP نوعان من التشفير 64 بت و128 بت والأخير أكثر أمانا ويوفر تشفيرا على مستوى عال يصعب اختراقه لأن يتم على مستوى الأجهزة في نموذج الاتصال .

    المفتوح OSI Model في المستويين المستوى المادي الفيزيائي physical layerومستوى ربط البيانات  data link.

الوصول إلى الانترنت من أي مكان

     لك أن تتخيل إمكانية الوصول إلى الانترنت وإرسال واستقبال بريد الكتروني من أي مكان من مكتبك او منزلك وأنت مسافر في المطار او الطائرة او القطار او حتى من سيارتك، هذا هو شعار تقنيات المستقبل بسعر زهيد لا يتجاوز 100 ريال في الشهر. الوصول إلى الانترنت او شبكة الانترانت في العمل من أي مكان دون الحاجة للبحث عن مكان يحتوي على أسلاك للتشبيك!!. تخيل إمكانية متابعة استثماراتك في الأسهم دون الحاجة للذهاب إلى البنك المجاور هذا وغيره سيصبح متاحا عندما تصبح تقنية الواي فاي متاحة للجميع .

    عما قريب سنرى الكثير من الشركات المنتجة للأجهزة الحاسوبية وقد وضعت ملصقا على منتجاتها (تعتمد تقنية الواي فاي WiFi CERTIFIED). هذه العبارة ستجعل للجميع الاستفادة من الوصول اللاسلكي إلى شبكة الانترنت. حاليا تجري الكثير من الشركات المنتجة للأجهزة الكثير من الأبحاث في مجال الوصول السريع لشبكة الانترنت لاسلكيا على سبيل المثال شركة إنتل واحدة من اكبر المنتجة للمعالجات خصصت ملايين الدولارات في مجال تقنية الواي فاي لتجعلها قادرة على إنتاج أجهزة مجهزة بتقنية الواي فاي وهذا سيجعل تكلفة تلك الأجهزة منخفضة وفي متناول الجميع. التقارير الاولية تشير إلى انه في عام 2004 تم بيع 30 مليون جهاز تعتمد تقنية الواي فاي WiFi .

    الواي فاي (بالإنجليزية: WiFi)هي اختصار لـ Wireless Fidelity، أي البث اللاسلكي الفائق الدقة والسرعة، ويستخدم لتعريف أي من تقنيات الاتصال اللاسلكي في المعيار IEEE 802.11 وهي التقنية التي تقوم عليها معظم الشبكات اللاسلكية WLAN اليوم، فهي تستخدم موجات الراديو لتبادل المعلومات بدلاً من الأسلاك وال كوابل.. كما أنها قادرة على اختراق الجدران والحواجز، وذات سرعة عالية في نقل واستقبال البيانات تصل إلى 54 Mb ps وهناك عدة معايير للشبكات اللاسلكية حددها معهد المهندسين الإلكترونيين والكهربائيين IEEE، أشهرها 802.11a، وقد أقرّ قبله معيار 802.11b. وأحدث المعايير اليوم هي 802.11n، وهذه المعايير متوافقة مع بعضها في الغالب، إلا أن مداها وسرعاتها متفاوتة. ويتوقع لتكنولوجيا واى فاى أن تتطور وأن تتغير كما تتغير معظم التطبيقات التكنولوجية الأخرى .

ما الذي يجب عمله لستخدام الواي فاي

    يجب أولاً أن يكون جهاز الحاسب أو الpda المستخدم مهيأ للاتصال بشبكة الواي فاي(يدعم تقنية wifi) إن معظم الأجهزة المحمولة التي تباع الآن مهيأة ببطاقات واى فاى في داخلها، وهى معدّة لتكون متكاملة مع النقاط الساخنة التي توفر هذه الخدمة ويمكن أيضاً في حال عدم وجوده تهيئة الحاسب باستخدام adapter يتم وصله على مدخل usb (USB port) أو مدخل pc card (PC card slot) وعملية الاتصال بالإنترنت عن طريق واي فاي سهلة للغاية، فالبرمجيات التي تأتى مع البطاقة اللاسلكية تبحث أوتوماتيكيًا في المجال من حولها عن نقطة ساخنة، فإن وجدتها فيمكن الاتصال بالإنترنيت بكل سهولة .

مميزات الواي فاي

1- عملية إعداد شبكاتها سريعة وسهلة

 2- ويمكن تحريك الأجهزة فيها بجميع الاتجاهات

3-هي تتيح قدرًا كبيرًا من المرونة وبالتالى تزيد الإنتاجية.

 4-تصل سرعة الاتصال عن طريق واى فاى إلى 54 ميغابايت في الثانية .

مساويء الواي فاي

1.التداخل والتشويش

2.تدني الأداء

3.استهلاك كبير للطاقة

4.محدودية مجال تغطيتها

5.إمكانية اختراق البيانات الشخصية .

انماط شبكات الواي فاي من أكثر الأنماط الشائعة اثنان

1)Infrastructure mode يحتاج إلى نقطة وصول لاسلكية access point للاتصال بالإنترنت عبر الشبكة اللاسلكية المحلية عند عمل configuration لنقطة الدخول يجب أن نعرف SSID الSSID عبارة عن مفتاح للحماية يمنع المستخدمين غير المرخص لهم من الدخول إلى الشبكة لذلك يجب على المستخدمين معرفتها ليستطيعوا الدخول إلى الشبكة. نقاط الوصولaccess point تكون عادة مرتبطة بالإنترنيت عن طريق بوابة Ethernet

AD-Hoc Mode(2 تستخدم للاتصال بين الحواسيب بشكل مباشر في حال تواجد الحواسيب في نفس الcell(أي نفس مجال التغطية) تستخدم لإنشاء اتصال سهل وسريع لتبادل المعطيات بين الحواسيب إلا أنها صعبة الإدارة ولا تؤمن حماية جيدة .

مقارنة بين نمطي الواي فاي

النمط Infrastructure mode يؤمن استقرار وقدرة على التوسع وسهولة في الإدارة وتحسين في الحمايات(privacy) بينما النمط AD-Hoc Mode لا يؤمن نفس المستوى من الحماية والإدارة تكون صعبة وخاصة عند ازدياد حجم الشبكة والأداء أيضا يتأثر بهذه الزيادة ولكن السيئة في النمط mode AD-Hoc Mode هي السعر المرتفع لنقطة الوصول اللازم للشبكة والذي لا نحتاجه في Infrastructure

الفرق بين الواي فاي والبلوتوث

     كلاهما مصطلحات تقنية للاتصالات اللاسلكية وتعتمد على الأمواج الراديوية للنقل تكنولوجيا الbluetooth تقع ضمن البروتوكول IEEE802.15.1 بينما الwifi يقع ضمن 802.11 هذا يعني أن الأجهزة التي تستخدم تكنولوجيا الwifi لا يمكنها بالضرورة أن تستخدم الbluetooth تكنولوجيا الwifi تتميز بسرعات كبيرة لنقل المعطيات مما يجعلها بديلاً جيدا لشبكات الEthernet .

   بينما الbluetooth تتميز أنها تحتاج طاقة أقل لذلك تبرز أكثر في الأجهزة الصغيرة مثل pda أيضا يكمن الفرق في المساحة المغطاة فمدي الbluetooth أقل بكثير من تقنية الواي فاي. حيث المساحة الفعلية المغطاة للبلوتوث ما بين 7الي 10 متر ,تكون في ال wifi ما يقارب 60 متر.

ماهي النقاط الساخنة (Hotspots)

إن مجال تغطية واحدة أو أكثر من نقاط الوصول اللاسلكية access point المتصلة مع بعضها هي نقطة ساخنة فالنقطة الساخنة هي أي موقع تكون شبكة الwifi متاحة للاستخدام من قبل المستخدمين (و ذلك مجاناً أو بمقابل مادي) من أماكنها الشائعة المقاهي والمطاعم والمطارات والفنادق والجامعات والمكتبات وغيرها من الأماكن العامة لتؤمن الاتصال بالإنترنت لكل زائر لديه جهاز محمول، مثل الكمبيوتر المحمول Notebook أو المساعد الشخصي الرقمي PDA أو الكمبيوتر اللوحى Tablet PC.أو الهواتف المحمولة الجديدة المزودة بهذة الخدمة مثل android نطاق التغطية لهذه الشبكات يتراوح ما بين 32 مترا في الداخل و 95 مترا في الخارج وهذه الأرقام قابلة للزيادة في حال استخدام أجهزة التقوية. * الأجهزة التي تحتاجها لعمل شبكتك اللاسلكية :

1- كرت شبكة لا سلكي , هناك كروت خاصة للأجهزة المكتبية , وهناك كروت خاصة للأجهزة المحمولة .

2- نقطة عبور , أو ما يسمى بالـ access point , وقد يزيد عددها على حسب المسافة , وقد لا تحتاجه عند قرب المسافة .

3- راوتر لا سلكي إذا كنت تستخدم اتصال DSL .

وليس بالضرورة توفر كل تلك الأجهزة أعلاه , لأن كل شخص هو أعلم باحتياجاته الخاصة , وكيف يجمعها , لكن الأجهزة أعلاه , هي لإعداد شبكة افتراضية اعتيادية , أيضاً بامكانك الجمع بين الشبكتين , السلكية واللاسلكية , توجد بعض الراوترات التي توفر هذه الخاصية .

* الأجهزة التي تحتاجها لعمل شبكتك اللاسلكية :

1- كرت شبكة لا سلكي , هناك كروت خاصة للأجهزة المكتبية , وهناك كروت خاصة للأجهزة المحمولة .

2- نقطة عبور , أو ما يسمى بالـ access point , وقد يزيد عددها على حسب المسافة , وقد لا تحتاجه عند قرب المسافة .

3- راوتر لا سلكي إذا كنت تستخدم اتصال DSL .

وليس بالضرورة توفر كل تلك الأجهزة أعلاه , لأن كل شخص هو أعلم باحتياجاته الخاصة , وكيف يجمعها , لكن الأجهزة أعلاه , هي لإعداد شبكة افتراضية اعتيادية , أيضاً بامكانك الجمع بين الشبكتين , السلكية واللاسلكية , توجد بعض الراوترات التي توفر هذه الخاصية .

ما الذي يتسبب في انخفاض سرعة وأداء «واي فاي»؟

      من الأرجح أنك قد خضت معركة توقف جهاز الموجّه Router اللاسلكي لديك فجأة ومن دون أي سبب، ليعود للعمل بالغرابة نفسها (أو بعد إعادة تشغيله)، أو قد تكون ما تزال تعاني من انقطاع الاتصال اللاسلكي بين الحين والآخر ومن السرعات المنخفضة على الرغم من وجود اتصال سريع جدا بالإنترنت. ومع التقدم الكبير الذي يحدث لمدى وسرعة الموجهات، إلا أن اتصال «واي فاي» ما يزال من التقنيات اليومية التي لا يمكن الاعتماد عليها بشكل رئيسي، فما أسباب هذه المشكلات، وكيف تعمل هذه التقنية، وكيف يمكن تجاوز مشكلاتها؟

آلية عمل «واي فاي»

   من المفيد معرفة كيفية عمل تقنية «واي فاي» قبل البدء بإصلاح مشكلاتها، حيث قد يكون الحل في تغيير إحدى خصائص الموجه، أو بشراء جهاز آخر. ولن ندخل في تفاصيل تقنية بحتة، بل سيكون الشرح موجزا وستتعرف على أسس هذه التقنية اللاسلكية .

يرسل الموجه والوحدة اللاسلكية في جهازك المعلومات باستخدام موجات الراديو المستخدمة في البث التلفزيوني، والبث الإذاعي، والهواتف الجوالة، وأجهزة مراقبة الأطفال عن بعد، وأجهزة بث عروض الفيديو اللاسلكية. وكل ما يفعله الموجه هو استقبال المعلومات وتحويلها إلى موجات راديو، لتقوم الوحدة اللاسلكية في الجهة الأخرى بتحويل الموجات إلى معلومات، ومن ثم إرسال معلومات أخرى على شكل موجات راديو للموجه الذي يقوم بالعملية المعاكسة، وهكذا.

وتستخدم الموجهات ترددات تتراوح بين 2,412 و2,484 غيغاهيرتز، يطلق عليها اسم موجهات 2,4 غيغاهيرتز (تستخدم بعض الموجهات المتطورة ترددات تتراوح بين 4,195 و5,825 غيغاهيرتز، ويطلق عليها اسم موجهات 5 غيغاهيرتز). ويقسم الموجه كل تردد إلى قنوات Channels يمكن استخدامها للإرسال والاستقبال. ويمكن استخدام 14 قناة في ترددات 2,4 غيغاهيرتز، أو 42 في ترددات 5 غيغاهيرتز. وتكمن الفكرة هنا في استخدام الشبكات القريبة من بعضها البعض قنوات مختلفة للعمل، وذلك حتى لا يحدث أي تداخل للمعلومات.

ولكن الواقع العملي يفرض على المستخدم وجود عدد أقل من القنوات التي يمكن استخدامها عن ذلك النظري، وفقا لموقع المستخدم ونوع الموجه. وكمثال على ذلك، فإن سكان الاتحاد الأوروبي وبريطانيا يستطيعون استخدام القنوات من 1 إلى 13 في ترددات 2,4 غيغاهيرتز (عوضا عن 14)، و18 قناة (عوضا عن 42) في ترددات 5 غيغاهيرتز، بالإضافة إلى قدرة بعض الموجهات على استخدام 4 قنوات فقط في ترددات 5 غيغاهيرتز. وقد يحدث تداخل بين القنوات المتقاربة، الأمر الذي يفسر عدم سماح بعض الموجهات باستخدام قنوات غير 1 و6 و11، ذلك أنها لن تتداخل مع بعضها البعض على الإطلاق، ولكن إن وجدت أكثر من 3 شبكات لاسلكية حول المستخدم (في تردد 2,4 غيغاهيرتز)، فإن التداخل حاصل لا محالة.

      ويأتي هنا دور موجهات 5 غيغاهيرتز التي توفر شبكات أقل ازدحاما (عدد مستخدميها حول منزلك أقل بكثير من مستخدمي موجهات 2,4 غيغاهيرتز، نظرا لأن موجهات 5 غيغاهيرتز ما تزال جديدة)، بالإضافة إلى عدم تداخل قنواتها (من الناحية الفيزيائية) بنفس النسبة التي تعاني منها موجهات تردد 2,4 غيغاهيرتز. ولكن هذه الموجهات تعاني بشكل أكثر لدى وجود جدران ونوافذ كثيرة، وذلك بسبب ترددها المرتفع، وقد تنقطع الإشارة اللاسلكية في بعض الأحيان، وخصوصا في حال تساقط الأمطار أو كثافة مرتفعة للأفراد حول جهاز المستخدم. هذا، ولا تدعم غالبية الأجهزة المحمولة اليوم هذه التقنية، بل هي موجودة في الكومبيوترات المحمولة الحديثة والمتطورة فقط. وتقدم موجهات 5 غيغاهيرتز المتطورة خيارا للمستخدم يسمح له بالانتقال بين ترددات 2,4 و5 غيغاهيرتز بشكل آلي أو يدوي، وفقا لنوع الموجه.