WiFi 分析器應用程式可以運行在 MacBook (macOS 11+) 或任何搭載標準802.11a/b/g/n/ac/ax無線網絡適配器的筆記型電腦上(Windows 7/8/10/11)
你可能不知道,但你的 Wi-Fi 家用網路一直在爭奪有限的 Wi-Fi 頻譜空間,並受到許多不同形式的干擾,這些干擾會對其效能產生負面影響。
WiFi 頻譜分析儀是一種軟體應用程式或實體裝置,用來測量和視覺化無線網路的射頻 (RF) 頻譜。它有助於識別和排除 WiFi 干擾、信號強度和通道擁塞問題。
頻譜分析儀可以提供有關最佳通道選擇的見解,幫助改善網路效能和可靠性。這些工具對於網絡管理員和 IT 專業人士來說是必不可少的,以確保高效的 WiFi 部署和管理。
什麼是Wi-Fi 頻譜分析?
WiFi 頻譜分析是一種測量某一區域內 WiFi 訊號及其強度的過程。進行 WiFi 頻譜分析通常是為了找出影響無線性能的干擾並加以消除。
WiFi 網路會在 2.4 GHz、5 GHz 或 6 GHz 頻段進行廣播。這三個頻段中的每一個都被劃分成多個頻道,每個頻道提供個別網路一定程度的分隔。
理想情況下,沒有兩個WiFi網路應該使用相同的頻道,但實際上這很難做到。由於行動設備和物聯網(Internet of Things, IoT)的快速增長,WiFi頻譜從來沒有如此擁擠過。
但不僅僅是WiFi網路本身會造成干擾和破壞其他WiFi訊號,大多數常見的電子設備也會創造干擾和噪音。這包括微波爐、藍牙設備、汽車警報、無線監控攝像機和無線電話。
沒有WiFi頻譜分析工具,定位干擾的確切來源將會非常困難。幸運的是,如今有很多出色的WiFi頻譜分析軟體解決方案,其中許多,包括NetSpot,都非常容易使用,即使是沒有任何IT培訓的家庭用戶也可以使用它們來優化家庭網路,告別速度慢和連線中斷問題。
我應該何時進行光譜分析?
在 Wi-Fi 網路生命周期內應執行 Wi-Fi 頻譜分析。首先,需要分析部署區域,以確定是否存在某種干擾。在大多數情況下,會有其他 Wi-Fi 網路,有時甚至會有藍牙設備或大型電器。
在選定最理想的 WiFi 頻段和頻道並部署網路後,持續的頻譜分析應該解決所有性能問題並尋找新的干擾源。
雖然這個過程在紙上聽起來可能很複雜且耗時,但現代無線頻譜分析儀如 NetSpot 使其變得完全無痛且極其快速。
在本文的下一部分,我們將解釋如何選擇無線頻譜分析儀,並介紹 NetSpot 作為 macOS 和 Windows 的最佳無線頻譜分析儀。
為什麼干擾和噪音會影響WiFi (802.11) 網路?
如果你在想為什麼干擾會影響 WiFi 網絡,那麼我們為你問了正確的問題而鼓掌。對這個複雜問題的答案很簡單:WiFi 設備通過無線電波交換數據。
無線電波是一種電磁輻射,可以由大多數家庭和辦公室中的各種設備發出,包括智能手機、功能手機、藍牙鍵盤和滑鼠、智能電表等。事實上,所有溫暖的物體都會發出一些無線電波,包括地球本身。
當多個無線電波源位於同一個大致區域時,就像多個人同時在彼此旁邊說話,他們的聲音變成噪音。因此,主動消除盡可能多的噪音源總是個好主意,無論使用付費或免費的 WiFi 頻譜分析儀。
如何偵測噪音來源?
要偵測噪音源,你不需要購買昂貴的專業設備。任何有能力的WiFi頻譜分析儀都可以告訴你背景噪音在哪裡最高以及在哪裡最低。
有些,比如NetSpot WiFi分析儀,甚至可以將這些資訊轉換成易於理解的WiFi熱圖(噪音僅在macOS版本中被偵測)讓定位所有可能的噪音源變得非常簡單。
雖然您可能無法消除所有干擾,但您可以隨時更改路由器的位置以將其影響降至最低。
我應該使用哪種 Wi-Fi 頻譜分析儀?
一個好的 WiFi 頻譜分析儀應具備某些特定條件。它應能夠檢測 2.4 GHz、5 GHz 和 6 GHz 頻率上的所有信號,並識別所有 802.11 網絡。
802.11 技術是一組實施無線區域網路的媒體存取控制 (MAC) 和實體層 (PHY) 規範,現代無線路由器和設備中使用了幾種不同的 802.11 協定。以下三種是目前最常見的:
- 802.11g: 使用 2.4 GHz 頻段的吞吐量為 54 Mbit/s。802.11g 硬體完全向後相容於先前的 802.11 規範,即 802.11b。802.11g 在已經擁擠的 2.4 GHz 頻段中遭受與 802.11b 相同的干擾。
- 802.11n: 使用 2.4 或 5 GHz 頻段的吞吐量為 600 Mbit/s。802.11n 使用無線網路標準,多根天線以提高數據速率,MIMO(多重輸入和多重輸出)802.11n 將頻道寬度從 20 MHz 增加到 40 MHz,使數據速率在擁擠的 2.4 GHz 頻段上增加了稍多於兩倍。
- 802.11ac: 於 2008 年至2013 年開發,並於 2013 年 12 月在 IEEE 標準協會發佈,802.11ac 在多站點吞吐量至少為 1 Gbit/s,單鏈接吞吐量至少為 500 Mbit/s。它將頻道擴展到 160 MHz,並增加更多的 MIMO 空間流(最多八條)和下行多用戶 MIMO(最多四個客戶端)
- 802.11ax: 由2014年至2019年開發,並於2021年2月由IEEE標準協會正式發布。802.11ax,也稱作WiFi 6,旨在提升高密度環境中的效率和性能。它提供高達9.6 Gbit/s的多站吞吐量,引入了正交頻分多址(OFDMA)以提升頻譜效率。它支持高達160 MHz的通道寬度,包含多達八個MIMO空間流,並引入上行和下行的多用戶MIMO以增強網絡容量。此外,802.11ax還透過目標喚醒時間(TWT)改善了功率效率,使設備能夠安排何時喚醒以傳輸數據,從而降低功耗。
除了最新的 802.11 協定外,一個好的 RF頻譜分析儀還應該能夠檢查安全設定並了解四種最常用的 Wi-Fi 安全協定,這些協定分別是 WEP、WPA、WPA2 和 WPA3。
- WEP: 於 1997 年通過,WEP(有線等效加密) 是適用於 IEEE 802.11 無線網路的安全算法。由於其安全性弱,WEP 於 2004 年被 IEEE 宣告廢止。儘管 WEP 仍然存在於許多網絡中所使用,但其提供的安全性無法應對任何嚴重的駭客攻擊。
- WPA: Wi-Fi 保護存取 是由 Wi-Fi 聯盟開發的安全協定和安全認證計畫,以取代 WEP。自 2003 年起使用,WPA 包含消息完整性檢查,旨在防止攻擊者修改並重新發送數據包,取代了 WEP 標準使用的循環冗餘檢查 (CRC)。
- WPA2: 雖不完美,WPA2 是目前最常用的 WiFi 安全協定和安全認證計畫,並包括基於 AES 的加密模式以及支持 CCMP(計數模式密碼區塊鍊消息認證碼協議)
- WPA3: 雖然仍面臨挑戰,但代表了 WiFi 安全協定和認證計畫的最新進展。它基於 WPA2 的基礎,引入增強功能以改善安全性和用戶體驗。WPA3 采用更強的加密方法,包含強制使用更安全的 AES-GCM (進階加密標準和 Galois/計數模式) 上的加密方法改善機密性和完整性。此外,引入同時認證相同等級 (SAE),加強握手過程,使其更加抗離線詞典攻擊。儘管 WPA3 旨在提供更健壯的安全框架,其採用率隨著用戶從 WPA2 過渡而持續增長。
NetSpot 不僅支持完整的 802.11 協定和 WiFi 安全協定,它還能生成全面的 WiFi 信號視覺化調查,清晰突出所有信號弱點區域。
針對快速評估,NetSpot 提供了所謂的檢查模式,能夠即時收集周圍 WiFi 網路的每個細節,並將收集到的資訊呈現為互動式表格。
NetSpot 可在 macOS 和 Windows 上運行,您可以免費試用,看看這款受歡迎的無線頻譜分析儀如何幫助您發現干擾源,這些干擾源阻止您充分享受網路連線。
如何進行 Wi-Fi 頻譜分析?
使用像 NetSpot 這樣的無線頻譜分析軟體,可以輕鬆進行 Wi-Fi 頻譜分析。這個多平台應用程式可以分析 2.4 GHz、5 GHz 和 6 GHz 頻段,並提供所有在這些頻段上廣播的網路(包括隱藏網路)的詳細實時資訊。
使用 NetSpot 進行 WiFi 頻譜分析:
下載並安裝 NetSpot
NetSpot 是一款適用於 macOS 和 Windows 的免費增值軟體,這意味著您可以免費下載並在某些限制下使用。安裝 NetSpot 很簡單,因為您只需要打開下載的安裝文件並按照說明進行操作。請注意,您需要管理員權限才能安裝該軟體。
啟動 NetSpot 並進入檢測模式
接下來,啟動 NetSpot 並從頂部工具列中選擇 Inspector 模式(應該預設已選擇)NetSpot 不需要幾秒鐘就會顯示一個互動式的表格,列出您所在區域中所有可用的 WiFi 網路。
分析收集到的資訊
您可以使用頂部的標籤來排序互動表格,或透過點擊底部的詳細資訊按鈕集中檢視特定的 Wi-Fi 網路(或多個網路)如果您選擇這樣做,將會出現一個新視窗,提供所選網路在一段時間內的信號強度圖形表示。
您也可以監控 2.4 GHz、5 GHz 和 6 GHz 頻段的 WiFi 頻道使用情況,這對於避免擁擠的頻道以提供令人滿意的性能非常有用。
如何閱讀 Wi-Fi 頻譜分析?
與傳統的 WiFi 頻譜分析儀不同,傳統的 WiFi 頻譜分析儀會顯示監控頻譜中 RF 能量的圖形表示,而 NetSpot 則通過互動式表格和圖表清晰地顯示所有重要信息,一目了然。以下是您可以瞭解的可用 WiFi 網路的一些內容:
- 頻道號碼: 每個 WiFi 網路都會在特定的頻道上進行廣播,使用最不雜亂的非重疊頻道對於實現最佳性能至關重要。
- 頻段: 三個主要的 WiFi 頻段(2.4 GHz、5 GHz 和 6 GHz)具有截然不同的特性,因此了解網絡使用的頻段非常重要。
- 信號強度:WiFi信號強度以dBm表示,指的是相對於毫瓦的分貝。信號強度不足可能讓執行更高頻寬需求的任務變得不可能,例如影像串流。
- 噪音: 以 -dBm 格式測量 (0 到 -100),噪音表示分析環境中的背景噪音量。過多的噪音會導致干擾並對性能產生負面影響。
除了互動式表格和圖表,NetSpot 也可以進行站點調查,並以詳細的可視化形式呈現收集到的數據。這些可視化圖表可以顯示從無線傳輸速率到頻段覆蓋的所有內容。
結論
透過正確的應用程式,你可以了解 WiFi 網路的廣播頻譜,並輕鬆排除干擾源。如今,非常強大的 WiFi 頻譜分析儀已內建於易於使用的 Windows 和 Mac 應用程式,使 WiFi 分析對於缺乏經驗的家庭用戶而言也變得可行。
WiFi 頻譜分析儀常見問題解答
WiFi 頻譜分析儀是一款軟體應用程式或實體設備,它可以測量 WiFi 訊號並提供有關訊號的詳細資訊,以協助故障排除及部署。
一個 WiFi 分析儀 用於測量已知的無線信號,而頻譜分析儀則用於測量未知信號的特性,例如功率水平、邊帶、諧波、相位噪聲等。
市面上有許多不同的 WiFi 分析儀可供選擇,有些是針對普通家庭用戶,有些則專門針對專業人士。NetSpot 是一款多功能的 WiFi 分析儀,既易於完全新手使用,也能夠滿足部署 WiFi 網絡為生的網絡管理員的需求。
我們還整理了一些 Mac 最佳 WiFi 分析儀應用程式 和 Windows 最佳 WiFi 分析儀應用程式。
談到 WiFi,頻譜分析儀通常用來測量網路的頻率響應、噪聲和失真特性,以優化其性能。
NetSpot 是 macOS 和 Windows 的最佳無線頻譜分析儀