Co to jest analizator widma WiFi i dlaczego powinienem go używać?

Co to jest analiza widma Wi-Fi?

Analiza widma WiFi to proces mierzenia sygnału WiFi w określonym obszarze i określania jego siły. Analiza widma WiFi jest zazwyczaj wykonywana w celu znalezienia zakłóceń negatywnie wpływających na wydajność sieci bezprzewodowej i ich wyeliminowania.

Sieci WiFi są nadawane na pasmach częstotliwości 2,4 GHz, 5 GHz lub 6 GHz. Każde z tych trzech pasm częstotliwości jest podzielone na wiele kanałów, co zapewnia stopień separacji poszczególnych sieci.

Idealnie, żadne dwie sieci WiFi nie powinny działać na tym samym kanale, ale rzadko jest to możliwe w praktyce. Z powodu gwałtownego wzrostu liczby urządzeń mobilnych i IoT (Internet of Things), spektrum częstotliwości WiFi nigdy nie było tak zatłoczone.

Ale to nie tylko same sieci WiFi powodują interferencje i zakłócają inne sygnały WiFi; większość popularnych urządzeń elektronicznych również może tworzyć zakłócenia i szumy. Obejmuje to kuchenki mikrofalowe, urządzenia Bluetooth, alarmy samochodowe, bezprzewodowe kamery monitorujące CCTV oraz telefony bezprzewodowe.

Bez analizatorów spektrum WiFi, zlokalizowanie dokładnego źródła zakłóceń byłoby nierozsądnie trudne. Na szczęście, dziś dostępnych jest wiele doskonałych rozwiązań oprogramowania do analizatorów spektrum WiFi, a wiele z nich, w tym NetSpot, jest tak łatwych w użyciu, że nawet użytkownicy domowi bez żadnego szkolenia informatycznego mogą z nich korzystać, aby optymalizować swoje sieci domowe i pożegnać się z spowolnieniami i utratą połączenia.

Dlaczego zakłócenia i szumy wpływają na sieci WiFi (802.11)?

Jeśli zastanawiasz się, dlaczego zakłócenia wpływają na sieci WiFi, to gratulujemy Ci zadania właściwego pytania. Odpowiedź na to, w innym przypadku skomplikowane, zagadnienie jest prosta: urządzenia WiFi wymieniają dane za pomocą fal radiowych.

Fale radiowe są rodzajem promieniowania elektromagnetycznego, które mogą być emitowane przez różnego rodzaju urządzenia znajdujące się w większości domów i biur, w tym smartfony, telefony komórkowe, klawiatury i myszy Bluetooth, inteligentne liczniki i wiele innych. W rzeczywistości, wszystkie ciepłe obiekty emitują pewne fale radiowe, w tym sama Ziemia.

Gdy wiele źródeł fal radiowych znajduje się w tym samym ogólnym obszarze, jest to jak sytuacja, gdy wiele osób mówi jednocześnie obok siebie, a ich głosy zamieniają się w hałas. Dlatego zawsze dobrym pomysłem jest proaktywne eliminowanie jak największej liczby źródeł hałasu za pomocą płatnego lub darmowego analizatora spektrum WiFi.

Który analizator widma Wi-Fi powinienem użyć?

Dobry analizator spektrum WiFi powinien spełniać pewne kryteria. Powinien być w stanie odbierać wszystkie sygnały na częstotliwościach 2,4 GHz, 5 GHz i 6 GHz oraz identyfikować wszystkie sieci 802.11.

Technologia 802.11 to zestaw specyfikacji dotyczących kontroli dostępu do mediów (MAC) i warstwy fizycznej (PHY) do wdrażania bezprzewodowych sieci lokalnych, a dzisiaj nowoczesne routery bezprzewodowe i urządzenia korzystają z kilku różnych protokołów 802.11. Trzy poniższe są zdecydowanie najpowszechniejsze:

• 802.11g: ma przepustowość 54 Mbit/s przy użyciu pasma 2,4 GHz. Sprzęt 802.11g jest w pełni kompatybilny wstecz z poprzednią specyfikacją 802.11, 802.11b, a 802.11g cierpi na takie same zakłócenia jak 802.11b w już przepełnionym paśmie 2,4 GHz.
• 802.11n: ma przepustowość 600 Mbit/s przy użyciu pasma częstotliwości 2,4 lub 5 GHz. 802.11n korzysta ze standardu sieci bezprzewodowej, który wykorzystuje wiele anten w celu zwiększenia prędkości danych MIMO (multiple-input and multiple-output). 802.11n podwaja szerokość kanału z 20 MHz do 40 MHz, co skutkuje nieco ponad dwukrotnie większą prędkością danych w zatłoczonym paśmie 2,4 GHz.
• 802.11ac: opracowany w latach 2008-2013 i opublikowany w grudniu 2013 roku przez IEEE Standards Association, 802.11ac ma przepustowość na poziomie multi-stacja co najmniej 1 Gbit/s i pojedynczego połączenia co najmniej 500 Mbit/s. Rozszerza szerokość kanału do 160 MHz i dodaje więcej strumieni MIMO przestrzennych (do ośmiu) oraz MIMO wielu użytkowników downstream (do czterech klientów).
• 802.11ax: rozwijany od 2014 do 2019 roku i oficjalnie opublikowany w lutym 2021 przez IEEE Standards Association, 802.11ax, znany również jako WiFi 6, został zaprojektowany w celu poprawy efektywności i wydajności w środowiskach o dużej gęstości. Oferuje przepustowość na wielu stacjach do 9,6 Gbit/s i wprowadza Orthogonal Frequency-Division Multiple Access (OFDMA) dla lepszej efektywności spektralnej. Obsługuje szerokość kanału do 160 MHz, obejmuje do ośmiu MIMO strumieni przestrzennych oraz wprowadza uplink i downlink multi-user MIMO dla zwiększonej pojemności sieci. Dodatkowo, 802.11ax poprawia efektywność zasilania dzięki Target Wake Time (TWT), co pozwala urządzeniom na planowanie zaman transmetcji danych, zmniejszając zużycie energii.

Oprócz najnowszych protokołów 802.11, dobry analizator spektrum RF powinien również być w stanie sprawdzać ustawienia zabezpieczeń i rozumieć cztery najczęściej używane protokoły bezpieczeństwa Wi-Fi, którymi są WEP, WPA, WPA2 i WPA3.

• WEP: zatwierdzony w 1997 roku, WEP (Wired Equivalent Privacy) to algorytm bezpieczeństwa dla bezprzewodowych sieci IEEE 802.11. W 2004 roku WEP został uznany za przestarzały przez IEEE ze względu na swoje słabe zabezpieczenia. Chociaż wciąż istnieje wiele sieci używających WEP, bezpieczeństwo, które oferują, nie wytrzymuje żadnych poważnych prób hakowania.
• WPA: Wi-Fi Protected Access to protokół bezpieczeństwa i program certyfikacji bezpieczeństwa opracowany przez Wi-Fi Alliance jako zamiennik dla WEP. Dostępny od 2003 roku, WPA zawiera test integralności wiadomości, który ma zapobiec atakowi polegającemu na zmianie i ponownym wysyłaniu pakietów danych, zastępując kontrolę cyklicznego nadmiaru (CRC) używaną w standardzie WEP.
• WPA2: chociaż nie jest doskonały, WPA2 jest obecnie najczęściej używanym protokołem bezpieczeństwa WiFi i programem certyfikacji bezpieczeństwa, obejmując mód szyfrowania oparty na AES oraz wsparcie dla CCMP (Counter Mode Cipher Block Chaining Message Authentication Code Protocol).
• WPA3: mimo że nie jest bez wyzwań, reprezentuje najnowszy postęp w protokołach bezpieczeństwa WiFi i programach certyfikacyjnych. Buduje na fundamentach położonych przez WPA2, wprowadzając zaawansowane funkcje mające na celu poprawę zarówno bezpieczeństwa, jak i doświadczenia użytkowników. WPA3 zawiera silniejsze metody szyfrowania, w tym obowiązkowe użycie bezpieczniejszego AES-GCM (Advanced Encryption Standard with Galois/Counter Mode) do szyfrowania, co oferuje lepszą poufność i integralność. Dodatkowo, wprowadza równoczesne uwierzytelnianie równych (SAE), które wzmacnia proces wymiany kluczy, czyniąc go bardziej odpornym na ataki słownikowe offline. Chociaż WPA3 dąży do zapewnienia bardziej solidnej ramy bezpieczeństwa, jego adopcja wciąż rośnie, gdy użytkownicy przechodzą z WPA2.

NetSpot nie tylko wspiera pełny zakres protokołów 802.11 i protokołów bezpieczeństwa WiFi, ale również jest w stanie generować kompleksowe wizualne badanie sygnału WiFi, wyraźnie podkreślając wszystkie obszary słabości sygnału.

Do szybkich ocen NetSpot oferuje tzw. Tryb Inspektora, który natychmiast zbiera wszystkie szczegóły dotyczące otaczających sieci WiFi i przedstawia zebrane informacje w formie interaktywnej tabeli.

NetSpot działa zarówno na macOS, jak i Windows, i możesz go wypróbować za darmo, aby zobaczyć, jak ten popularny analizator widma bezprzewodowego może pomóc ci odkryć ukryte źródła zakłóceń, które uniemożliwiają ci pełne cieszenie się połączeniem internetowym.

Jak czytać analizę widma Wi-Fi?

W przeciwieństwie do tradycyjnych analizatorów widma WiFi, które pokazują graficzne reprezentacje energii RF w monitorowanym widmie, NetSpot przedstawia interaktywne tabele i wykresy, które wyraźnie pokazują wszystkie ważne informacje na pierwszy rzut oka. Oto kilka rzeczy, które możesz dowiedzieć się o dostępnych sieciach WiFi:

• Numer kanału: Każda sieć WiFi nadaje na określonym kanale, a używanie najmniej zatłoczonego, nieprzekraczającego się kanału jest niezbędne do osiągnięcia najlepszej możliwej wydajności.

• Pasmo: Trzy dominujące pasma WiFi (2,4 GHz, 5 GHz i 6 GHz) mają zupełnie różne cechy, więc ważne jest, aby wiedzieć, na którym paśmie nadawana jest sieć.

• Siła sygnału: Siła sygnału WiFi jest wyrażona w dBm, co oznacza decybele względem miliwata. Niewystarczająca siła sygnału może uniemożliwić wykonywanie bardziej intensywnych zadań wymagających pasma, takich jak strumieniowanie wideo.

• Szum: Mierzony w formacie -dBm (0 do -100), szum wskazuje ilość szumu tła w analizowanym środowisku. Zbyt duży szum może powodować zakłócenia i negatywnie wpływać na wydajność.

Oprócz interaktywnych tabel i wykresów, NetSpot może również przeprowadzać ankiety lokalizacji i prezentować zebrane dane w formie szczegółowych wizualizacji. Te wizualizacje mogą pokazać wszystko, począwszy od szybkości transmisji bezprzewodowej, aż po zasięg pasma częstotliwości.

• Pobierz NetSpot →
• Dowiedz się więcej o NetSpot →