生活在这个时代的人们，对Wi-Fi一定不陌生。不过相比于Wi-Fi背后的技术知识，人们大多时候更关心眼前这个Wi-Fi热点的密码是多少。

这是一个科技飞速发展的时代，移动设备成为了上网的主力，越来越多的智能家居依托于物联网（IoT）走进了千家万户。

如果不保持学习就会跟不上时代的步伐，这次买路由器的时候，就深深感受到了这一点。什么Wi-Fi6、mesh组网，看得我一脸懵逼。

为了买到合适的路由器，不得不去恶补一些Wi-Fi的相关知识。

下面是这次学习的笔记，于己备忘，于人则是分享：

Wi-Fi是什么

Wi-Fi（发音：/ˈwaɪfaɪ/）是一个创建于IEEE 802.11标准的无线局域网技术。

IEEE 802.11是什么

IEEE 802.11是现今无线局域网通用的标准，它是由电气和电子工程师协会（IEEE）所定义的无线网络通信的标准。虽然经常将Wi-Fi与802.11混为一谈，但两者并不等同。

IEEE 802.11的标准有很多，下面表格里的是最具代表性的几个标准：

现在的无线网络标准主要是采用802.11n和802.11ac 这类名称，普通用户看不懂不理解也无法记住。无法记住这些标准自然也就无法辨别网络设备的先进性，有鉴于此WiFi联盟决定还是采用数字顺序的比较好。

所以现在大家常说的Wi-Fi6就是802.11ax标准。

2.4G和5G

传统的无线路由器只有一个2.4G频段的WiFi信号，而双频路由器除了有一个2.4G频段的WiFi信号，还有一个5G频段的WiFi信号。由于绝大数的无线路由器都工作在2.4G这个频段频，导致了信号之间的干扰较大，尤其是无线WiFi设备较多的地方，容易影响网速。

双频路由器增设5G频段，除了能很好地减轻无线信号相互干扰的问题，在速率上，也能明显提升。

网速不仅与信号强度有关，也与信道质量有很大的关系。穿过一堵墙后，2.4G频段可能有3格信号，5G频段可能只有2格信号，如果周围无线干扰太大，使用3格信号的2.4G频段观看视频经常会缓冲一下，而使用2格信号的5G频段观看视频就比较流畅。对于一些对网速、延迟等要求较高应用，如下载、语音、实时游戏等，使用5G信号更加合适。

下面表格里是2.4G和5G两种信号各自的优缺点：

电磁波

Wi-Fi是通过电磁波来传递信号的。

依照波长的长短、频率以及波源的不同，电磁波可大致分为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和伽马射线。

无线电波分布在3kHz~300GHz的频率范围之间，其波长在 100km～1mm之间。

无线电波可大致分为：甚长波、长波、中波、短波、米波、微波。

波长在1毫米到1米范围的电磁波被统称为微波（Microwave），根据其波长可以进一步划分为：分米波、厘米波和毫米波。分米波（波长在1～10分米）是移动通信的主力频段。2G时代，GSM主要是用900MHz频段，后来引入1.8GHz。3G时代，UMTS主要是1.8GHz和2.1GHz，TD-SCDMA主要是2.3GHz和2.6GHz。4G时代，LTE继续沿用2G和3G的频段，此外还新引入了3.5GHz频段。

Wi-Fi信号所使用的电磁波属于微波，其中2.4GHz信号属于分米波，5GHz信号属于厘米波。

5G网络的5G，代表的则是英文5 Generation（第五代）的简称。指的是第五代蜂窝标准，是4G LTE和3G 的后续产品。与路由器上的5GHz频率没有任何关系。

波长（wavelength）是指波在一个振动周期内传播的距离。

真空光速定义值：c0=299792458m/s。

光速（Lightspeed）是指光波或电磁波在真空或介质中的传播速度。真空中的光速是目前所发现的自然界物体运动的最大速度。

1983年10月在巴黎召开的第十七届国际计量大会上又通过了米的新定义：米是1/299792458秒的时间间隔内光在真空中行程的长度。

波长=波速x一个振动周期=波速x（1/频率）。

将上述波长公式转换为波速公式：波速=波长x频率。

因为波速恒定，接近于光速。故可认为波长和频率成反比，即波长越长，频率越低；波长越短，频率越高。

下面表格里是电磁波谱中的各个频段：

天线的长短和波长成正比，所以和频率成反比，频率越高，波长越短，天线也就可以做得越短。

天线的大小需要是波长量级的。天线的长度并不等于一个波长，往往是1/4波长或者5/8波长。

长波或更低频率，其实也很早被用于专用的通信系统中。长波可以传输很长距离，并能够贴着地球表面传播（地面波）。当然，长波的发送和接收都是很不容易的，因为天线的大小需要是波长量级的。可以通过图片搜索“长波天线”来体验其巨大。由于这个原因，长波在通常的民用通信中基本用不上。

中波频段的波长在100～1000米，这个频段的电磁波不易被建筑物遮挡。虽然中波覆盖不如长波那么远，但是也可以用于城市区域的覆盖。中波频段主要被用于收音机。例如：上海广播电视台AM990，实际上就使用调幅技术（AM）、工作在990kHz的收音机频道。这种AM收音机便于制作，伴随了很多当代人的成长过程，沿用至今。

短波频段的波长在10～100米。这个波长有个独特的性质，可以被大气电离层反射回地面，通过来回发射可以实现长距离通信（称为“天波”）。因此，短波可以用于较长距离甚至环球的通信。短波的最常见应用是各种短波收音机频道。

比短波更高频率的VHF频段，波长在1～10米，所以被称为米波，也有称为超短波。这个频段主要用于调频收音机和电视广播。例如：上海广播电视台FM93.4，就是使用调频技术（FM）、频率为93.4MHz的收音机广播。例如：我国的无线电视广播，频道DS-1的频率是48.5～56.5MHz。

Mesh

Mesh网络即”无线网格网络”，是“多跳（multi-hop）”网络，是由ad hoc网络发展而来，是解决“最后一公里”问题的关键技术之一。

简单说那就是，你家的WiFi覆盖不到一些死角，但是我通过在有信号的地方放置一个路由器，这个路由器作为中继的Mesh节点，然后这个中继路由器就可以覆盖到那些死角。

利用mesh路由器系统可以实现全屋5G频段无线网络覆盖，并可以无缝漫游，在屋内移动各种应用包括游戏不掉线，是目前阶段下实现家庭全屋高速无线网络覆盖的最优解。

无线加密

WEP是一种老式的加密方式，在2003年时就被WPA加密所淘汰，由于其安全性能存在好几个弱点，很容易被专业人士攻破，不过，对于非专业人来说还是比较安全的。其次由于WEP采用的是IEEE 802.11技术，而现在无线路由设备基本都是使用的IEEE 802.11n技术，因此，当使用WEP加密时会影响无线网络设备的传输速率，如果是以前的老式设备只支持IEEE 802.11的话，那么无论使用哪种加密都可以兼容，对无线传输速率没有什么影响。

WPA/WPA2是一种最安全的加密类型，不过由于此加密类型需要安装Radius服务器，因此，一般普通用户都用不到，只有企业用户为了无线加密更安全才会使用此种加密方式，在设备连接无线WIFI时需要Radius服务器认证，而且还需要输入Radius密码。

WPA-PSK/WPA2-PSK是我们现在经常设置的加密类型，这种加密类型安全性能高，而且设置也相当简单，不过需要注意的是它有AES和TKIP两种加密算法。

TKIP：Temporal Key Integrity Protocol（临时密钥完整性协议），这是一种旧的加密标准。

AES：Advanced Encryption Standard（高级加密标准），安全性比 TKIP 好，推荐使用。

使用AES加密算法不仅安全性能更高，而且由于其采用的是最新技术，因此，在无线网络传输速率上面也要比TKIP更快。

2018年1月，Wi-Fi联盟宣布将于年内发布包含众多对安全性改进的WPA3，它将会取代WPA2。新标准为每个用户使用192比特加密和单独加密。Wi-Fi联盟还称，WPA3将缓解由弱密码造成的安全问题，并简化无显示接口设备的设置流程。该标准于2018年6月25日正式发布。

推荐的安全性设置：

WPA3 个人级是目前可用于 Wi-Fi 设备的最新、最安全的协议。它适用于所有支持 Wi-Fi 6 (802.11ax) 的设备以及某些旧款设备。
WPA2/WPA3 过渡级是一种混合模式，能够将 WPA3 个人级应用于支持这种安全协议的设备，同时允许旧款设备使用 WPA2 个人级 (AES)。
WPA2 个人级 (AES) 是您在无法使用上述任何更安全的模式时的适当之选。在这种情况下，还要选取 AES 作为加密或密码类型（如果可用）。

请勿创建或加入使用已弃用的旧安全协议的网络。下面这些安全性设置都不再安全，它们会降低网络可靠性和网络性能：

WPA/WPA2 混合模式
WPA 个人级
WEP，包括开放式 WEP、共享式 WEP、WEP 过渡安全网络或动态 WEP（附带 802.1X 的 WEP）
TKIP，包括名称中包含 TKIP 的任何安全性设置

Wi-Fi学习笔记