WiFi が特定の空港、コーヒーショップ、ホテルでしか見つからなかった時代がありました。現在、WiFi または 802.11 ネットワークとしても知られるワイヤレス インターネット接続が、ほぼすべての家庭や企業に普及しています。多くのwifi.htm”>都市でもこのテクノロジーを利用して、住民に無料または低料金のインターネット アクセスを提供しています。
WiFiには多くの利点があります。ワイヤレス ネットワークはセットアップが簡単で、安価です。また、目立たないため、タブレットでストリーミング映画を視聴する場所を探している場合を除き、ホットスポットにいることさえ気づかないかもしれません。この記事では、情報を無線で送信できるテクノロジーについて見ていきます。また、家庭内にワイヤレス ネットワークを構築するために何が必要かについても確認します。
まず、WiFi の基本をいくつか見てみましょう。
WiFiとは何ですか?
ワイヤレス ネットワークは、携帯電話、テレビ、ラジオと同じように電波を使用します。実際、Wi ネットワーク経由の通信は双方向の無線通信によく似ています。何が起こるかというと、次のとおりです。
- コンピューターのワイヤレス アダプターはデータを無線信号に変換し、アンテナを使用して送信します。
- ワイヤレス ルーターは信号を受信してデコードします。ルーターは、物理的な有線イーサネット接続を使用して情報をインターネットに送信します。
このプロセスは逆にも機能し、ルーターがインターネットから情報を受信し、それを無線信号に変換して、コンピューターのワイヤレス アダプターに送信します。
WiFi 通信に使用される無線は、トランシーバー、携帯電話、その他のデバイスに使用される無線と非常によく似ています。電波を送受信することができ、 1 と 0 を電波に変換したり、電波を 1 と 0 に戻すこともできます。ただし、WiFi 無線には、他の無線との顕著な違いがいくつかあります。
- 2.4 GHz または 5 GHz の周波数で送信します。この周波数は、携帯電話、トランシーバー、テレビに使用される周波数よりもかなり高くなります。周波数が高いほど、信号はより多くのデータを伝送できます。
- 2.4 GHz 接続は、5 GHz よりもデータ速度が遅いため、現在ではやや時代遅れであると考えられています。ただし、より低い周波数では使用できるため、2.4 帯域は引き続き使用されます。理想的な条件では、5 GHz 帯域の最大到達距離は約 200 フィート (61 メートル) ですが、現実の世界では、壁、ドア、その他の物体からの干渉を受けやすくなります。数部屋離れたルーターに接続しているユーザーの場合は 2.4 帯域の方が高速である可能性がありますが、近くに接続している場合は 5 GHz の方が確実に高速です。
WiFi は 802.11 ネットワーク標準を使用します。これにはいくつかの種類があり、数十年にわたって進化してきました。
802.11b (1999 年に導入) は最も遅く、最も安価な標準です。しばらくの間、そのコストの高さから人気が高まりましたが、現在では、より高速な標準が低価格になったため、あまり一般的ではなくなりました。無線スペクトルの 802.11b。 1 秒あたり最大 11 メガビットのデータを処理でき、相補符号キーイング (CCK) 変調を使用して速度を向上させます。
802.11a (802.11b の後に導入) は 5 GHz で送信し、1 秒あたり最大 54 メガビットのデータを転送できます。これは、無線信号が受信機に到達する前に複数のサブ信号に分割する、より効率的なコーディング技術である直交周波数分割多重 (OFDM) を使用します。これにより干渉が大幅に軽減されます。
802.11g は802.11b と同様に 2.4 GHz で送信しますが、はるかに高速で、1 秒あたり最大 54 メガビットのデータを処理できます。 802.11g は 802.11a と同じ OFDM コーディングを使用するため、より高速です。
802.11n (2009 年に導入) は、a、b、および g と下位互換性があります。前世代に比べて速度と航続距離が大幅に向上しました。たとえば、802.11g は理論的には 1 秒あたり 54 メガビットのデータを転送しますが、ネットワークの輻輳のため、実際には 1 秒あたり約 24 メガビットのデータ速度しか達成できません。ただし、802.11n は 140 メガビット/秒もの速度を達成できると報告されています。 802.11n は、最大 4 つのデータ ストリームをそれぞれ最大 150 メガビット/秒で送信できますが、ほとんどのルーターは 2 つまたは 3 つのストリームしか許可しません。
802.11ac は2014 年頃に登場し、5 GHz の周波数のみで動作します。 802.11ac は 802.11n (したがって他のものとも) と下位互換性があり、n は 2.4 GHz 帯域で、ac は 5 GHz 帯域です。干渉を受けにくく、以前のバージョンよりもはるかに高速で、単一ストリームで最大 450 メガビット/秒を実現しますが、実際の速度はこれより低い場合があります。 802.11n と同様に、複数の空間ストリーム (オプションで最大 8 つ) での送信が可能です。その周波数帯域から5Gと呼ばれることもあり、複数のストリームで 1 秒あたり 1 ギガビットを超える可能性があるためギガビット WiFi と呼ばれることもあり、同じ理由で超高スループット (VHT) と呼ばれることもあります。
WiFi 6 としても知られる802.11ax は、2019 年に業界に登場しました。この規格は、いくつかの重要な方法で 802.11ac の機能を拡張します。まず、新しいルーターでは、最大 9.2 Gbps (ギガビット/秒) というさらに高いデータ フロー レートが可能になります。また、WiFi 6 を使用すると、メーカーは 1 台のルーターにさらに多くのアンテナを設置できるようになり、干渉や速度の低下を心配することなく一度に複数の接続を受け入れることができます。一部の新しいデバイスは、より高い 6 GHz 帯域でも接続します。これは、理想的な条件では 5 GHz よりも約 20% 高速です。
802.11be (または ) は 2024 年に展開を開始し、以前のバージョンよりもさらに優れた範囲、より多くの接続、より高速なデータ レートを提供しました。
他の 802.11 標準は、車両内のワイド エリア ネットワーク (WAN) や、あるワイヤレス ネットワークから別のワイヤレス ネットワークにシームレスに移動できるテクノロジーなど、ワイヤレス ネットワークの特定のアプリケーションに重点を置いています。
WiFi 無線はあらゆる周波数帯域で送信できます。あるいは、異なる帯域間を高速に「周波数ホッピング」することもできます。周波数ホッピングは干渉を軽減し、複数のデバイスが同じワイヤレス接続を同時に使用できるようにします。
すべてにワイヤレス アダプターがある限り、複数のデバイスが 1 つのルーターを使用してインターネットに接続できます。この接続は便利で、事実上目に見えず、かなり信頼性があります。ただし、ルーターに障害が発生した場合、または同時に高帯域幅アプリケーションを使用しようとする人が多すぎる場合、ユーザーは干渉を経験したり、接続が切断されたりする可能性があります。ただし、802.11ax などのより新しく高速な規格がそれを解決します。
次に、WiFi ホットスポットからインターネットに接続する方法を見ていきます。
「Wi-Fi」が「ワイヤレス忠実度」の略語であるとよく誤解されていますが、この用語は実際には 802.11 ネットワーク標準に由来しています。これは電気電子学会 (IEEE) によるものです。 IEEE は、さまざまな技術プロトコルの標準を設定し、番号付けシステムを使用してこれらの標準を分類します。
WiFiホットスポット
WiFi ホット スポットとは、単にアクセス可能なワイヤレス ネットワークがあるエリアのことです。この用語は、空港やコーヒー ショップなどの公共エリアのワイヤレス ネットワークを指すのに最もよく使用されます。無料のものと使用料がかかるものがありますが、どちらの場合も外出時に便利です。携帯電話や携帯ネットワークに接続できる外部デバイスを使用して、独自のモバイル ホット スポットを作成することもできます。また、インターネット サービス プロバイダーを介して、いつでも自宅で WiFi ネットワークをセットアップできます。
公共の Wi Fi ネットワークや自分のホームベースのネットワークを利用したい場合、最初に行う必要があるのは、コンピューターに適切な機器が搭載されていることを確認することです。ほとんどの新しいラップトップと多くの新しいデスクトップ コンピューターにはワイヤレス トランスミッターが内蔵されており、ほぼすべてのモバイル デバイスが WiFi 対応になっています。コンピュータにまだ装備されていない場合は、PC カード スロットまたはUSBポートに接続するワイヤレス アダプタを購入できます。デスクトップ コンピューターでは USB アダプターを使用することも、コンピューターのケース内の PCI スロットに差し込むアダプターを購入することもできます。これらのアダプターの多くは、複数の 802.11 標準を使用できます。
ワイヤレス アダプターとその動作を可能にするドライバーをインストールすると、コンピューターは既存のネットワークを自動的に検出できるようになります。つまり、WiFi ホット スポットでコンピュータの電源をオンにすると、コンピュータはネットワークが存在することを通知し、ネットワークに接続するかどうかを尋ねます。古いコンピュータを使用している場合は、ソフトウェア プログラムを使用してワイヤレス ネットワークを検出して接続する必要がある場合があります。
公共のホットスポットで Wi-Fi 接続ができるのは非常に便利です。ワイヤレスホームネットワークも便利です。これにより、複数のコンピュータやその他のワイヤレス デバイスを簡単に接続したり、ワイヤを取り外したり再接続したりすることなく、ある場所から別の場所へ移動することができます。次のセクションでは、家庭内にワイヤレス ネットワークを作成する方法を見ていきます。
無線ネットワークの構築
すでに複数のコンピュータが自宅でネットワークに接続されている場合は、ワイヤレス アクセス ポイントを使用してワイヤレス ネットワークを作成できます。ネットワークに接続されていないコンピューターが複数ある場合、またはイーサネットネットワークを置き換えたい場合は、ワイヤレス ルーターが必要になります。これは単一ユニットであり、以下が含まれます。
ワイヤレス ルーターを使用すると、ワイヤレス信号またはイーサネット ケーブルを使用して、コンピュータとモバイル デバイスを相互に接続したり、プリンタやインターネットに接続したりできます。ほとんどのルーターは全方向に約 100 フィート (30.5 メートル) の範囲をカバーしますが、壁やドアが信号をブロックする場合があります。家が非常に広い場合は、安価なレンジエクステンダーまたはリピーターを購入して、ルーターの通信範囲を広げることができます。
ワイヤレス アダプターと同様、多くのルーターは複数の 802.11 標準を使用できます。通常、802.11n ルーターは他のルーターよりわずかに安価ですが、規格が古いため、802.11ac または 802.11ax よりも低速です。
ルーターを接続すると、デフォルト設定で動作し始めるはずです。ほとんどのルーターでは、Web インターフェイスを使用して設定を変更できます。以下を選択できます。
- ネットワークの名前。サービス セット識別子 (SSID) と呼ばれます。通常、デフォルト設定はメーカー名です。
- ルーターが使用するチャネル。ほとんどのルーターはデフォルトでチャネル 6 を使用します。アパートに住んでいて、隣人もチャンネル 6 を使用している場合、干渉が発生する可能性があります。別のチャンネルに切り替えると問題が解決するはずです。
- ルーターのセキュリティ オプション。多くのルーターは、一般に公開されている標準のサインオンを使用するため、独自のユーザー名とパスワードを設定することをお勧めします。
セキュリティは、家庭用ワイヤレス ネットワークや公衆 WiFi ホット スポットの重要な部分です。ルーターをオープン ホット スポットを作成するように設定すると、ワイヤレス カードを持っている人は誰でも信号を使用できるようになります。しかし、ほとんどの人は、見知らぬ人を自分のネットワークから遠ざけることを望んでいます。これを行うには、いくつかのセキュリティ対策を講じる必要があります。
セキュリティ予防策が最新のものであることを確認することも重要です。 Wired Equivalency Privacy (WEP) セキュリティ対策は、かつて WAN セキュリティの標準でした。
WEP の背後にあるアイデアは、あらゆるワイヤレス ネットワークを従来の有線ネットワークと同じくらい安全にするワイヤレス セキュリティ プラットフォームを作成することでした。しかし、ハッカーが WEP アプローチの脆弱性を発見したため、現在では、WEP セキュリティを実行している WAN を侵害する可能性のあるアプリケーションやプログラムを簡単に見つけることができます。これは、Temporal Key Integrity Protocol (TKIP) 暗号化を使用する WiFi Protected Access (WPA) の最初のバージョンに引き継がれ、WEP からステップアップしたものですが、 です。
ネットワークをプライベートに保つには、次の 1 つ以上の方法を使用できます。
- WiFi Protected Access バージョン 2 (WPA2) は、WEP および WPA の後継であり、現在 WiFi ネットワークに推奨されるセキュリティ標準です。セットアップ時に選択した内容に応じて、TKIP または Advanced Encryption Standard (AES) 暗号化のいずれかを使用します。 AES は最も安全であると考えられています。 WEP や初期の WPA と同様、WPA2 のセキュリティにはパスワードによるサインオンが含まれます。パブリック ホット スポットはオープンしているか、WEP などの利用可能なセキュリティ プロトコルを使用しているため、自宅から離れて接続する場合は注意が必要です。 WiFi Protected Setup (WPS) は、ハードコードされた PIN をルーターに関連付けてセットアップを容易にする機能ですが、明らかにハッカーによって悪用される可能性のある脆弱性を作成するため、可能であれば WPS をオフにするか、ルーターを調べたほうがよいでしょう。機能を持たないもの。
- WPA3 は、2020 年の時点でセキュリティ標準であり、現在もセキュリティ標準になりました。WPA3 は、接続のルーター側とクライアント側の両方でより複雑な暗号化を適用することで、WPA2 の脆弱性の一部を解決することを目的としています。この暗号化も時間の経過とともに変化します。つまり、ハッカーがある時点で不正な接続にアクセスできた場合、次回接続しようとしたときに再びロックアウトされることになります。 WPA3 対応デバイスは、オープンなパブリック ネットワークの使用中にクライアント側の暗号化を追加することもできます。
- どんなに安全であっても、ワイヤレス ネットワークにはハッカーが使用できる何らかの悪用方法が確実に存在することに注意してください。政府や企業の機密データに関しては、シンプルな有線接続の方がより安全です。ワイヤレス ネットワークにアクセスしたりスパイしたりするには、ハッカーがルーターの物理的範囲内にいる必要があるため、自宅で攻撃が行われる可能性はほとんどありません。
- メディア アクセス コントロール(MAC) アドレスのフィルタリングは、WEP、WPA、または WPA2 とは少し異なります。ユーザーの認証にパスワードは使用されません。コンピューターの物理ハードウェアが使用されます。各コンピュータには独自の一意の MAC アドレスがあります。 MAC アドレス フィルタリングにより、特定の MAC アドレスを持つマシンのみがネットワークにアクセスできます。ルーターを設定するときに、どのアドレスを許可するかを指定する必要があります。新しいコンピュータを購入した場合、または自宅への訪問者がネットワークを使用したい場合は、新しいコンピュータの MAC アドレスを承認されたアドレスのリストに追加する必要があります。このシステムは絶対確実ではありません。賢いハッカーは、MAC アドレスをスプーフィングすることができます。つまり、既知の MAC アドレスをコピーして、使用しているコンピュータが属するネットワークをだますことができます。
セキュリティを向上させるために、他のルーターの設定を変更することもできます。たとえば、WAN リクエストをブロックしてルーターがリモート ユーザーからの IP リクエストに応答しないように設定したり、ルーターに接続できるデバイスの数に制限を設定したり、ルーターに直接接続されているコンピューターのみがアクセスできるようにリモート管理を無効にしたりすることもできます。ルーターはネットワーク設定を変更することができます。
また、ネットワーク名であるサービス セット識別子 (SSID) をデフォルト以外の値に変更して、ハッカーがどのルーターを使用しているかをすぐに判断できないようにする必要があります。強力なパスワードを選択しても問題はありません。
