Wat is Wi-Fi?

Wi-Fi is een certificatielabel voor producten voor draadloze datanetwerken, die werken volgens de internationale standaard IEEE 802.11 (draadloos ethernet of wifi). Dergelijke producten maken gebruik van radiofrequenties in de 2,4GHz- en/of 5,0GHz-band die onder voorwaarden zonder licentie gebruikt mogen worden. De eisen voor dit certificaat worden vastgelegd door de Wi-Fi Alliance.

 

Certificering & Wi-Fi logo

Een product komt in aanmerking voor het Wi-Fi-logo als door een onafhankelijk certificatiebureau is aangetoond dat aan bepaalde eisen op het gebied van functionaliteit, prestatie en interoperabiliteit is voldaan. Met name het laatste is van belang voor de consument, omdat dit garandeert dat producten met het Wi-Fi-logo samenwerken met producten van andere fabrikanten.

 

Topologieën

Wi-Fi definieert twee verschillende topologieën: ad hoc en infrastructuur. In ad-hocmodus communiceert een 802.11-client direct met een andere client. De maximale afstand tussen deze stations is daarmee automatisch begrensd tot het bereik van de beide zenders/ontvangers (afhankelijk van vele factoren, echter meestal maximaal zo'n 30 meter). In infrastructuurmodus wordt gewerkt met basisstations, in 802.11-termen access point genoemd. De basisstations zijn onderling verbonden door een ethernet-infrastructuur. Mobiele stations kunnen overschakelen van het ene naar het andere access point ('roamen'), zonder de verbinding met het netwerk te verliezen (vergelijk gsm).

 

Veel publiek toegankelijke locaties zoals vliegvelden, hotels en bibliotheken installeren basisstations waardoor de mobiele computergebruiker op deze locaties over internettoegang beschikt en gebruik kan maken van informatiediensten van de betreffende organisatie. Dergelijke (semi-)openbare basisstations worden ook wel inbelpunt of hotspot genoemd. Er zijn zowel gratis inbelpunten, als inbelpunten waarvoor een abonnement of een toegangskaartje tegen betaling nodig is. Kleine ondernemers kunnen met een geringe investering lokaal een wi-fi-netwerk opzetten.

 

De bandbreedte en het bereik van wifi zijn groter dan die van bluetooth. Om deze redenen is wifi een van de belangrijkste toegangsmethoden voor een alom aanwezig draadloos internet. Een keerzijde van wifi, met name vergeleken met bluetooth, is het relatief hoge energieverbruik. Dit is bij kleine apparaten met een beperkte batterijcapaciteit, zoals pda's, een probleem.

 

Toegestaan

Wifi-detector als sleutelhanger

Wi-Fi-apparatuur valt binnen de EU onder de CEPT-regeling voor Short Range Devices. De voorwaarden voor licentievrij gebruik stellen beperkingen aan het uitgezonden vermogen (in Nederland[bron?] anno 2015: 100 mW e.i.r.p. ("equivalent isotropically radiated power") voor de 2,4GHz-band, 200 mW e.i.r.p. voor de banden van 5,1-5,3 GHz en 1 W e.i.r.p. voor de banden van 5,4-5,7 GHz).[6]

 

In sommige landen is 500 mW toegestaan. Er zijn daarom ook wifi-apparaatjes te koop van 500 mW, waarbij men soms een bereik claimt van 1000 meter. Met speciale richtantennes is met 100 mW een afstand van 500 meter te overbruggen.

 

Versleuteling

Een belangrijk aandachtspunt bij wifinetwerken is de beveiliging van de door de ether verzonden informatie. Een wifiverbinding kan door middel van verschillende technieken worden versleuteld. De twee prominente standaarden zijn WEP en WPA. De WPA-standaard is in juni 2004 gestandaardiseerd als IEEE 802.11i, en WPA2, een verbetering op WPA, is sinds 2006 wijd in gebruik en vereist voor apparatuur met Wi-Fi-certificatie. WEP-beveiliging blijkt in de praktijk makkelijk te kraken; WPA of WPA2 worden daarom aanbevolen. WPA is slechts met zeer veel moeite te kraken, en WPA2 niet of nauwelijks.

 

 

Wi-Fi Protected Setup (WPS)

Het blauwe WPS-knopje aan de achterkant van een Cisco Systems E2500-wifirouter.

WPS is bedacht om de draadloze verbinding te kunnen configureren zonder ingewikkelde sleutels (WEP key of WPA keys) in te hoeven typen. Er zijn twee manieren: Push Button en WPS Personal Identification Number (PIN). Bij de Push Button-methode moet er binnen circa 1 minuut) een speciale WPS-knop op de draadloze router en op de laptop ingedrukt worden. Beide apparaten wisselen vervolgens automatisch de sleutel uit en de verbinding komt tot stand. De meeste wireless USB dongles ondersteunen push-button-setup. Laptops, pc's, iPads en dergelijke ondersteunen Push Button niet omdat de speciale knop ontbreekt. De tweede methode, 'PIN', vereist het intypen van een pincode. Dat kan op twee manieren:

 

de pc/laptop genereert automatisch een pincode die ingetypt moet worden in de draadloze router, of

de draadloze router genereert een pincode die ingetypt moet worden op de laptop (in Windows, Apple iOS of Linux).

De eerste methode is omslachtig omdat eerst een pincode gegenereerd wordt door de laptop, dan moet ingelogd worden op de router en pas dan kan de pincode ingevuld worden. De tweede methode is makkelijker omdat altijd dezelfde pincode gebruikt wordt die vaak op een sticker onder op de router of in de handleiding staat en dus rechtstreeks overgetypt kan worden.

 

De pincode is geen willekeurig getal maar bestaat uit 8 cijfers. De eerste 7 mogen willekeurig gekozen worden (0..9), de laatste is een "checksum digit". Deze wordt als volgt berekend: tel de cijfers op de oneven posities bij elkaar op, vermenigvuldig het getal met 3, tel daarbij op de cijfers op de even posities, bereken de rest bij delen door 10, en trek die rest af van het getal 10. Voorbeeld: PIN=66323211. De eerste 7 cijfers zijn 6632321. De som van de cijfers op oneven posities is 6+3+3+1=13. Vermenigvuldiging met 3 levert 39. De som van de cijfers op de even posities is 6+2+2=10. Opgeteld levert dit 39+10=49. Delen door tien levert rest 9. Rest 9 aftrekken van 10 levert 1; het laatste cijfer van de PIN is dus 1.

 

 

Verstoring

De gebruikte licentievrijbanden van 2,4 GHz en 5 GHz worden gedeeld door verschillende gebruikers. De 2,4GHz-band is dezelfde band waarin ook magnetrons (voor verhitten van onder meer voedsel) werken, maar vele draadloze toepassingen maken gebruik van dezelfde band, zoals draadloze muizen en toetsenborden, video-overdracht (beveiligingscamera's en tweede televisie-aansluitingen), draadloze deurbellen, garagedeuropeners, hoofdtelefoons en veel andere apparatuur. Bij ingebruikname van deze apparatuur wordt aangeraden om de verschillende kanalen binnen de 2,4GHz-band te bekijken en het kanaal met de minste storing te kiezen. De 5GHz-band kent (2009) minder concurrerende gebruikers, maar doordat het gebruik van deze band naar verwachting zal toenemen zal de onderlinge verstoring ook groter worden. De effecten die de gebruiker kan merken zijn: wegvallende data-verbindingen, beeldverstoring, niet-functionerende draadloze bediening. Het betreft hier onderliggende verstoring in dezelfde frequentieband die gebruikt mag worden en wordt daarom niet gezien als een schending van de EMC-normen, die de onderlinge storing met andersoortige apparatuur beschrijft.

 

 

Wifi-standaarden

Er zijn verschillende wifi-standaarden:

 

IEEE 802.11a werkt in de 5,8GHz-band en de bandbreedte is maximaal 54 Mbps.

IEEE 802.11b werkt in de 2,4GHz-band en de bandbreedte is maximaal tot 11 Mb/s. Deze technologie is al geruime tijd (sinds medio 2005) niet meer in de handel en wordt als achterhaald beschouwd. Toch worden er nog veel laptops gemaakt die dit type wifi-standaard ondersteunen.

IEEE 802.11g is de opvolger van 802.11b en werkt in de 2,4GHz-band, de bandbreedte is maximaal 54 Mbps. De producten die gebruikmaken van 802.11g kunnen ook met de 802.11b-standaard overweg.

IEEE 802.11n werkt in de 2,4- en de 5,8GHz-band en meerdere antennes. De bandbreedte van de n-versie is minimaal 150 Mb/s, en kan oplopen tot 600 Mb/s. Dit is 10 keer sneller dan de voorloper van de standaard (802.11g). In augustus 2009 werd de IEEE 802.11n een officiële standaard. Tot die tijd bestond er al enkele jaren apparatuur die met de voorlopige standaard werkte (IEEE 802.11n draft 2.0). Het Engelse woord 'draft' staat voor 'concept'. Van 2006 tot 2009 was er allerlei apparatuur die voldeed aan de IEEE 802.11n draft.

IEEE 802.11u maakt roaming over wifinetwerken mogelijk. Een apparaat kan daarvoor gebruikmaken van externe wifinetwerken om automatisch contact te leggen met internet.

Ontwikkeling in Nederland[bewerken]

Nederland heeft een belangrijke rol gespeeld in de standaardisatie van de initiële IEEE 802.11-standaard en de ontwikkeling van chipsets en producten:

 

De NCR / AT&T / Lucent Technologies / Agere Systems vestiging te Nieuwegein, bekend onder de afkorting WCND (Wireless Communication Network Division), is actief betrokken geweest bij de standaardisatie, heeft specifieke geïntegreerde schakelingen ontwikkeld en heeft geruime tijd kaartjes en Access Points ontwikkeld en (laten) produceren. Na meer dan 15 jaar actief te zijn geweest in deze technologie, is de vestiging in Nieuwegein in december 2004 gesloten en heeft Agere Systems zich vrijwel geheel teruggetrokken uit de wifi-technologie. Een deel van de divisie is toen doorgegaan naar Motorola voor de chipontwikkeling van WiMAX en is daarna grotendeels overgegaan naar Broadcom om verder te werken aan de nieuwe wifistandaarden en -chips.

De voormalige No Wires Needed / Intersil / GlobespanVirata / Conexant vestiging te Bilthoven heeft eveneens een belangrijke bijdrage geleverd aan verscheidene standaards en implementeerde voor de ARM-microprocessor een 802.11-MAC die wordt gebruikt in vele clients en access points. De vestiging in Bilthoven is opgeheven na outsourcing naar India. Vanuit de vestiging in Bilthoven zijn nieuwe bedrijven ontstaan die zich bezighouden met Wi-Fi zoals Signalutions en Avinity.

De Airgo Networks vestiging te Breukelen is actief betrokken bij de ontwikkeling van IEEE 802.11n (Pre-N) geïntegreerde schakelingen.

 

Bron: WiKipedia  Nov. 2016