Wat is een WiFi-spectrumanalysator en waarom zou ik er een gebruiken?

Wat is Wi-Fi-spectrumanalyse?

Een WiFi-spectrumanalyse is het proces van het meten van het WiFi-signaal in een bepaald gebied en het bepalen van de sterkte ervan. Een WiFi-spectrumanalyse wordt meestal uitgevoerd om interferentie te vinden die de draadloze prestaties negatief beïnvloedt en om deze te elimineren.

WiFi-netwerken worden uitgezonden op de 2,4, 5 GHz of 6 GHz frequentieband. Elk van deze drie frequentiebanden is verdeeld in meerdere kanalen, die een zekere mate van scheiding van individuele netwerken bieden.

Idealiter zouden geen twee WiFi-netwerken op hetzelfde kanaal moeten draaien, maar dit is in de praktijk zelden mogelijk. Vanwege de sterke opkomst van mobiel en IoT (Internet of Things), is het WiFi-frequentiespectrum nog nooit zo vol geweest.

Maar het zijn niet alleen de WiFi-netwerken zelf die interferentie veroorzaken en andere WiFi-signalen verstoren, de meeste gebruikelijke elektronische apparaten kunnen ook interferentie en ruis veroorzaken. Dat omvat magnetrons, Bluetooth-apparaten, autoalarmen, CCTV draadloze bewakingsvideocamera's en draadloze telefoons.

Zonder WiFi-spectrum analyzers zou het opsporen van de exacte bron van interferentie onredelijk moeilijk zijn. Gelukkig zijn er tegenwoordig veel uitstekende WiFi-spectrum analyzer software oplossingen beschikbaar, en veel van hen, inclusief NetSpot, zijn zo gemakkelijk te gebruiken dat zelfs thuisgebruikers zonder enige IT-opleiding ze kunnen gebruiken om hun thuisnetwerken te optimaliseren en vaarwel te zeggen tegen vertragingen en verbindingsverlies.

Waarom beïnvloeden interferentie en ruis WiFi (802.11) netwerken?

Als u zich afvraagt waarom interferentie WiFi-netwerken in de eerste plaats beïnvloedt, dan willen we u feliciteren met het stellen van de juiste vraag. Het antwoord op dit anderszins ingewikkelde probleem is eenvoudig: WiFi-apparaten wisselen gegevens uit via radiogolven.

Radiogolven zijn een soort elektromagnetische straling die kan worden uitgezonden door allerlei soorten apparaten die in de meeste huizen en kantoren te vinden zijn, waaronder smartphones, niet-smartphones, Bluetooth-toetsenborden en -muizen, slimme meters en meer. In feite zenden alle objecten die warm zijn enige radiogolven uit, inclusief de aarde zelf.

Wanneer meerdere bronnen van radiogolven zich in hetzelfde algemene gebied bevinden, is het net als wanneer meerdere mensen tegelijkertijd naast elkaar praten en hun stemmen in lawaai veranderen. Daarom is het altijd een goed idee om proactief zoveel mogelijk geluidsbronnen te elimineren met behulp van een betaalde of gratis WiFi-spectrum analyzer.

Welke wifi-spectrumanalysator moet ik gebruiken?

Een goede WiFi-spectrumanalyzer moet aan bepaalde criteria voldoen. Het moet alle signalen op de 2.4 GHz-, 5 GHz- en 6 GHz-frequenties kunnen oppikken en alle 802.11-netwerken kunnen identificeren.

802.11-technologie is een set van media access control (MAC) en fysieke laag (PHY) specificaties voor het implementeren van draadloze lokale netwerken, en er zijn verschillende 802.11-protocollen die vandaag de dag worden gebruikt door moderne draadloze routers en apparaten. De volgende drie zijn veruit de meest voorkomende:

• 802.11g: heeft een doorvoersnelheid van 54 Mbit/s met gebruik van de 2.4 GHz-band. 802.11g-hardware is volledig achterwaarts compatibel met de vorige 802.11-specificatie, 802.11b, 802.11g lijdt aan dezelfde interferentie als 802.11b in het reeds drukke 2.4 GHz-bereik.
• 802.11n: heeft een doorvoersnelheid van 600 Mbit/s met gebruik van zowel de 2.4- als de 5 GHz-frequentieband. 802.11n gebruikt een draadloze netwerkstandaard die meerdere antennes gebruikt om de datasnelheden te verhogen, MIMO (multiple-input en multiple-output). 802.11n verdubbelt de kanaalbreedte, van 20 MHz tot 40 MHz, wat resulteert in iets meer dan het dubbele van de datasnelheid over de overvolle 2.4 GHz-band.
• 802.11ac: ontwikkeld van 2008 tot 2013 en gepubliceerd in december 2013 door de IEEE Standards Association, 802.11ac heeft een multi-station doorvoersnelheid van minstens 1 Gbit/s en een single-link doorvoersnelheid van minstens 500 Mbit/s. Het vergroot het kanaal tot 160 MHz en voegt meer MIMO-ruimtelijke streams toe (tot acht) en downlink multi-user MIMO (tot vier clients).
• 802.11ax: ontwikkeld van 2014 tot 2019 en officieel gepubliceerd in februari 2021 door de IEEE Standards Association, 802.11ax, ook bekend als WiFi 6, is ontworpen om de efficiëntie en prestaties in hoge-dichtheid-omgevingen te verbeteren. Het biedt een multi-station doorvoersnelheid tot 9,6 Gbit/s en introduceert Orthogonal Frequency-Division Multiple Access (OFDMA) voor betere spectrale efficiëntie. Het ondersteunt een kanaalbreedte tot 160 MHz, omvat tot acht MIMO ruimtelijke streams en introduceert uplink en downlink multi-user MIMO voor verbeterde netwerkcapaciteit. Daarnaast verbetert 802.11ax de energie-efficiëntie met Target Wake Time (TWT), wat apparaten in staat stelt te plannen wanneer ze wakker worden om data te verzenden, waardoor het energieverbruik wordt verminderd.

Naast de nieuwste 802.11-protocollen, moet een goede RF-spectrumanalyzer ook beveiligingsinstellingen kunnen controleren en de vier meest gebruikte Wi-Fi-beveiligingsprotocollen begrijpen, namelijk WEP, WPA, WPA2 en WPA3.

• WEP: bekrachtigd in 1997, WEP (Wired Equivalent Privacy) is een beveiligingsalgoritme voor IEEE 802.11-draadloze netwerken. In 2004 werd WEP door de IEEE als verouderd verklaard vanwege de zwakke beveiliging. Hoewel er nog veel netwerken zijn die WEP gebruiken, kunnen ze bij serieuze hackpogingen geen stand houden.
• WPA: Wi-Fi Protected Access is een beveiligingsprotocol en beveiligingscertificeringsprogramma ontwikkeld door de Wi-Fi Alliance als vervanging voor WEP. Sinds 2003 beschikbaar, bevat WPA een Message Integrity Check, die is ontworpen om te voorkomen dat een aanvaller datapakketten wijzigt en opnieuw verzendt, ter vervanging van de cyclic redundancy check (CRC) die werd gebruikt door de WEP-standaard.
• WPA2: hoewel niet perfect, is WPA2 vandaag de dag het meest gebruikte WiFi-beveiligingsprotocol en beveiligingscertificeringsprogramma, en het bevat een op AES-gebaseerde versleutelingsmodus evenals ondersteuning voor CCMP (Counter Mode Cipher Block Chaining Message Authentication Code Protocol).
• WPA3: hoewel niet zonder uitdagingen, vertegenwoordigt de nieuwste vooruitgang in WiFi-beveiligingsprotocollen en certificeringsprogramma's. Het bouwt voort op de basis gelegd door WPA2 en introduceert verbeterde functies gericht op het verbeteren van zowel de beveiliging als de gebruikerservaring. WPA3 bevat sterkere versleutelmethode, waaronder een verplichte toepassing van de meer veilige AES-GCM (Advanced Encryption Standard met Galois/Counter Mode) voor versleuteling, die verbeterde vertrouwelijkheid en integriteit biedt. Daarnaast introduceert het Simultaneous Authentication of Equals (SAE), die het handshake-proces versterkt, waardoor het beter bestand is tegen offline woordenboekaanvallen. Hoewel WPA3 streeft naar een robuustere beveiligingsstructuur, groeit de adoptie ervan nog steeds naarmate gebruikers overstappen van WPA2.

NetSpot ondersteunt niet alleen de volledige breedte van 802.11-protocollen en WiFi-beveiligingsprotocollen, maar kan ook een uitgebreide visuele overzicht van het WiFi-signaal genereren, waarbij alle gebieden met signaalzwakte duidelijk worden gemarkeerd.

Voor snelle beoordelingen biedt NetSpot de zogenaamde Inspector Mode, die onmiddellijk elk detail over omliggende WiFi-netwerken verzamelt en de verzamelde informatie presenteert als een interactieve tabel.

NetSpot draait zowel op macOS als op Windows, en je kunt het gratis proberen om te zien hoe deze populaire draadloze spectrum analyzer je kan helpen verborgen bronnen van interferentie te ontdekken die voorkomen dat je optimaal van je internetverbinding geniet.

Hoe lees je een Wi-Fi-spectrumanalyse?

In tegenstelling tot traditionele WiFi-spectrumanalyzers, die grafische weergaven tonen van de RF-energie in het gemonitorde spectrum, presenteert NetSpot interactieve tabellen en grafieken die alle belangrijke informatie in één oogopslag duidelijk weergeven. Hier zijn enkele dingen die u kunt leren over beschikbare WiFi-netwerken:

• Kanaalnummer: Elk WiFi-netwerk zendt uit op een specifiek kanaal, en het gebruik van het minst drukke niet-overlappende kanaal is essentieel voor het behalen van de best mogelijke prestaties.

• Band: De drie dominante WiFi-banden (2,4 GHz, 5 GHz en 6 GHz) hebben aanzienlijk verschillende eigenschappen, dus het is belangrijk om te weten op welke band een netwerk wordt uitgezonden.

• Signaalsterkte: WiFi-signaalsterkte wordt uitgedrukt in dBm, wat staat voor decibel in verhouding tot een milliwatt. Onvoldoende signaalsterkte kan het onmogelijk maken om taken uit te voeren die meer bandbreedte vereisen, zoals videostreaming.

• Ruis: Gemeten in het -dBm-formaat (0 tot -100), geeft ruis de hoeveelheid achtergrondgeluid in de geanalyseerde omgeving aan. Te veel ruis kan interferentie veroorzaken en de prestaties negatief beïnvloeden.

Naast interactieve tabellen en grafieken kan NetSpot ook locatieonderzoeken uitvoeren en de verzamelde gegevens presenteren in de vorm van gedetailleerde visualisaties. Deze visualisaties kunnen alles laten zien, van de draadloze overdrachtsnelheid tot dekking van de frequentieband.

• Verkrijg NetSpot →
• Meer leren over NetSpot →