Беспроводной сетевой адаптер¶

Беспроводной сетевой адаптер (также беспроводной адаптер, Wi-Fi-адаптер, wireless adapter) — устройство, обеспечивающее обмен данными между вычислительной машиной или иным электронным устройством и беспроводной сетью. Адаптер выполняет функции приёма и передачи радиосигнала, преобразования цифровых данных в радиосигнал и обратно, а также реализует протоколы беспроводной связи. Является оконечным узлом сети на стороне абонента и относится к классу сетевых интерфейсных устройств.

¶Назначение и место в сети

Беспроводной адаптер соединяет устройство с точкой доступа, маршрутизатором или другим узлом беспроводной сети. В отличие от проводного сетевого интерфейса, он работает в нелицензируемых диапазонах радиочастот и не требует физического кабеля. Адаптер может быть встроенным (интегрированным в материнскую плату ноутбука, смартфона, телевизора) или внешним, подключаемым через универсальный интерфейс.

С точки зрения модели взаимодействия открытых систем адаптер охватывает физический и канальный уровни, а в ряде реализаций частично выполняет функции сетевого уровня.

¶История

Развитие беспроводных адаптеров связано с эволюцией стандартов семейства IEEE 802.11. Первый стандарт 802.11 был принят в 1997 году и обеспечивал скорость до 2 Мбит/с. В 1999 году появились стандарты 802.11a и 802.11b, что положило начало массовому распространению беспроводных локальных сетей. Стандарт 802.11g (2003) повысил скорость до 54 Мбит/с в диапазоне 2,4 ГГц, а 802.11n (2009) ввёл технологию MIMO и многопоточную передачу. Стандарты 802.11ac (2013) и 802.11ax (2019, также известен как Wi-Fi 6) увеличили пропускную способность и эффективность работы в условиях плотной застройки.

В России беспроводные адаптеры получили распространение с начала 2000-х годов вместе с развитием домашних и корпоративных сетей; их использование регулируется требованиями к радиоэлектронным средствам и разрешённой мощности излучения.

¶Классификация

Адаптеры различают по нескольким признакам.

По способу подключения:

• встроенные — интегрированные в устройство, подключаемые по внутренним шинам (PCI Express, M.2);
• внешние — подключаемые через USB, ExpressCard и другие интерфейсы;
• карты расширения — устанавливаемые в слоты настольных компьютеров.

По поддерживаемым диапазонам:

• одно- и двухдиапазонные (2,4 ГГц и 5 ГГц);
• трёхдиапазонные, включающие диапазон 6 ГГц (Wi-Fi 6E).

По числу пространственных потоков: от одного до четырёх и более, что определяет максимальную скорость.

По назначению: клиентские адаптеры, точки доступа, адаптеры для промышленного и встраиваемого применения.

¶Устройство и характеристики

Типовой адаптер включает радиотракт с антенной, приёмопередатчик, микросхему управления (контроллер) и интерфейс подключения к устройству. Антенна может быть внешней, съёмной или встроенной; в компактных моделях применяются печатные антенны.

Основные характеристики:

Реальная пропускная способность зависит от расстояния, помех, числа подключённых устройств и материала стен. Заявленная производителем скорость обычно относится к идеальным условиям.

¶Программное обеспечение

Для работы адаптера необходимы драйверы — программы, обеспечивающие взаимодействие устройства с операционной системой. В современных системах, включая Windows и Linux, многие драйверы входят в состав дистрибутива. Дополнительно применяются утилиты управления, позволяющие выбирать сеть, настраивать параметры безопасности и диагностировать соединение.

¶Применение

Беспроводные адаптеры используются в ноутбуках, смартфонах, планшетах, телевизорах, принтерах, системах «умного дома», промышленных контроллерах и телекоммуникационном оборудовании. В корпоративных сетях они обеспечивают мобильность сотрудников, в домашних — подключение устройств без прокладки кабеля. Отдельное направление — адаптеры для приёма сигнала на большом удалении с направленными антеннами.

¶Критика и ограничения

К ограничениям относят зависимость от радиопомех, снижение скорости с расстоянием, уязвимость радиоканала к перехвату при слабых настройках шифрования и разделение пропускной способности между пользователями. В плотной городской застройке и в местах скопления людей возможны взаимные помехи от множества сетей.

¶Источники

• Стандарты IEEE 802.11
• Техническая документация производителей сетевого оборудования
• Учебные материалы по компьютерным сетям