عملکرد وای فای به چه شکل است؟

اگرچه نمی‌شود امواج رادیویی را دید، اما آن‌ها همیشه در محیط هستند و اطلاعات را جا به جا می‌کنند. برای اکثر مردم، برخی از آن امواج رادیویی سیگنال‌های Wi-Fi هستند. وای فای نام جالبی است که اتحادیه صنعت به دستگاه‌هایی داده است که در بازار ارائه کرده و حجم زیادی از داده‌ها را در فواصل کوتاه با استفاده از امواج رادیویی منتقل می‌کنند.

Wi-Fi مانند پخش سیگنال‌های رادیویی و تلفن همراه، بر اساس اکتشافات علمی است که به اواخر قرن نوزدهم برمی گردد. هنگامی که الکترون‌هایی که از طریق سیم در حال حرکت هستند به صورت متناوب ساخته می‌شوند، چیزی جادویی اتفاق می‌افتد. الکترون‌های موجود در سیم دیگری که در فاصله‌ای دور قرار دارند، همزمان به بالا و پایین شروع به حرکت می‌کنند.

این پدیده برای اولین بار در سال ۱۸۸۷ توسط هاینریش هرتز مشاهده و نظریه ریاضی ارائه شده توسط جیمز کلرک ماکسول را در ۱۸۶۴ تأیید شد. نظریه زیبای ماکسول توضیح می‌دهد که چگونه جریان متناوب در سیم اول باعث می‌شود تا "موج رادیویی" میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی متناوب تابش کنند و در همه جهات با سرعت نور موج به نوبه خود باعث ایجاد جریان متناوب در سیم دوم می‌شود.طیف الکترومغناطیسی شامل نور مرئی است که با فرکانس بسیار بالاتری نسبت به امواج رادیویی متناوب می‌شود. در اینجا یک راز وجود دارد که باید در آن تأمل کرد: بدن انسان‌ها برای دیدن نور تکامل یافته است، اما امواج رادیویی را مشاهده نمی‌کند.

وقتی چیزی را آنلاین جستجو می‌کنید، داده‌های دستگاه وای فای ابتدا از طریق امواج رادیویی به یک نقطه دسترسی Wi-Fi منتقل می‌شود که می‌تواند آنتن پشت روتر اینترنت خانگی شما یا آنتن وای فای در کافه باشد. سپس از طریق کابل‌های سیمی به دستگاه دروازه‌ای که توسط ارائه دهنده اینترنت پهن باند شما اداره می‌شود، حرکت می‌کند. از آنجا، پرس و جو راه خود را در چندین پیوند سیمی به سرور Google پیدا می‌کند و پاسخ از طریق یک مسیر مشابه برعکس باز می‌گردد.

دستگاه‌های وای فای ساخته شده توسط شرکت‌های مختلف می‌توانند با یکدیگر صحبت کنند. این به این دلیل است که آن‌ها از قوانین مشترکی به نام استاندارد‌های ۸۰۲.۱۱ پیروی می‌کنند که توسط موسسه مهندسان برق و الکترونیک، IEEE  منتشر شده است. این قوانین نحوه نمایش ۰ و ۱ را با استفاده از امواج رادیویی و نحوه شناسایی دستگاه‌ها مشخص می‌کند. آن‌ها همچنین الگوریتمی را برای نحوه و زمان صحبت کردن تعیین می‌کنند که به آن دسترسی چندگانه حامل یا CSMA می‌گویند.

 CSMA دستگاه‌های وای فای را هوشمند می‌کند. آن‌ها همیشه قبل از صحبت کردن گوش می‌دهند تا بررسی کنند که هیچ دستگاه دیگری در حال انتقال نیست. برای به حداقل رساندن صحبت همزمان، آن‌ها تاس می‌زنند تا زمان‌های تصادفی را برای انتقال انتخاب کنند؛ و هنگامی که دستگاه‌های بیشتری در اطراف وجود دارد، کمتر صحبت می‌کنند. همه این‌ها خیلی سریع اتفاق می‌افتد؛ به طوریکه کاربر متوجه آن نمی‌شود.

ممکن است گاهی در اتصال به نقطه دسترسی Wi-Fi دچار مشکل شوید. دلیل این امر این است که سیگنال‌های رادیویی با فاصله ضعیف‌تر می‌شوند. دیوار‌های ضخیم، قفسه‌های فلزی و حتی یک آکواریوم می‌توانند امواج رادیویی را ضعیف و مانع شوند. اگر سیگنال خیلی ضعیف شود، ارتباط ضعیف است یا هیچ ارتباطی وجود ندارد. اگر تعداد زیادی شبکه Wi-Fi در این نزدیکی وجود دارد، ممکن است در پیوند شما نیز تداخل ایجاد کنند.

چندین نسخه بهبود یافته از Wi-Fi از اولین بار در اواسط دهه ۱۹۹۰ ظاهر شد. حداکثر سرعت داده آن  چندین میلیارد بیت در ثانیه بود و اکنون بیش از هزار برابر بیشتر از نسخه اولیه است. به همین دلیل است که می‌توانیم امروز تماس‌های ویدئویی از طریق Wi-Fi برقرار کنیم.