Présent dans chaque foyer ou presque, le Wi-Fi est une technologie de transmission de données sans fil. Découvrons le fonctionnement des réseaux Wi-Fi et leur histoire
Tout le monde ne s’accorde pas sur la date de naissance du Wi-Fi (acronyme qui devrait signifier Wireless Fidelity, bien que dans certains cas, il soit indiqué comme un non-sens). Certains la datent du milieu des années 80, d’autres du début des années 90. Certains, comme la Wireless History Foundation, attribuent la naissance du réseau sans fil à 1896 et au premier message télégraphique envoyé sans fil par Guglielmo Marconi. Peut-être un peu « risqué », mais en fait l’idée de pouvoir envoyer des données dans l’éther, sans que le message soit transmis par un support physique, comme un câble, reflète la philosophie de fonctionnement du Wi-Fi.
On pourrait cependant considérer comme un acte constitutif de cette technologie la décision de la Commission fédérale des communications des États-Unis (le régulateur du secteur des télécommunications) de libérer certaines fréquences et de les rendre disponibles pour un usage civil sans licence. C’est en 1985 que de grandes entreprises ont commencé à concevoir des systèmes de communication sans fil pour la transmission de données. Il a fallu attendre 1991 pour qu’un tel dispositif soit présenté par la compagnie de téléphone américaine AT&T. Les premières années de vie ont été marquées par une incertitude importante due à l’absence d’une norme et d’un protocole de communication unique au monde. Ce n’est qu’en 1999 que l’IEEE a publié le protocole 802.11, qui a défini une fois pour toutes les principes structurels de cette technologie.
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Est-ce que l’on dit « Le » ou « La » Wifi ?
Voici la question que tout le monde se pose. Il faut arrêter de dire la wifi, ça n’existe pas, c’est moche et puis fin du débat. Ici on dit le « Wifi » 🙂 et c’est justement ce qui est écrit dans nos dictionnaires. CQFD.
Qu’est-ce que le Wi-Fi ?
Aujourd’hui, le Wi-Fi (également appelé réseau sans fil ou réseau Wi-Fi) est une technologie qui permet à deux ou plusieurs appareils d’échanger des données sans fil, en utilisant les ondes radio. Ce système de communication permet le partage non seulement des fichiers mais aussi de la connexion Internet.
L’alliance Wi-Fi, par exemple, le définit comme « tout produit basé sur les normes de l’Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 802.11 capable de créer un réseau local sans fil (WLAN) ». Un réseau Wi-Wi est identifié par son SSID (Service Set IDentifier), qui est un nom généralement choisi par l’utilisateur qui peut aider à reconnaître son WLAN.
Comment se forme un réseau Wi-Fi
Chaque réseau peut être composé d’un ou plusieurs points d’accès (ou hotspots), c’est-à-dire un ou plusieurs points d’accès au réseau lui-même qui agissent comme « source » du signal, et un ou plusieurs clients qui se connectent au réseau. Le signal sans fil d’un point d’accès unique couvre généralement une zone comprise entre 50 et 100 mètres (beaucoup dépend de la configuration architecturale de la zone couverte), mais peut être étendu de plusieurs façons. Il peut être amplifié, par exemple, en connectant différents points d’accès par câble ; ou en créant un « pont » sans fil avec des répéteurs de signaux tels que les répéteurs Wi-Fi qui « capturent » le signal d’un point d’accès et le retransmettent.
Comment fonctionne le Wi-Fi
Le fonctionnement d’un point d’accès (généralement un routeur équipé d’une ou plusieurs antennes Wi-Fi) est assez simple. L’équipement Wi-Fi du routeur transmet, toutes les 100 ms, un paquet de données, appelé balise, contenant le SSID du réseau et d’autres informations, telles que le protocole de sécurité utilisé. Le client (un ordinateur équipé d’une carte Wi-Fi ou d’un répéteur de signal) peut décider de se connecter au réseau en suivant différents critères : par exemple, il peut se connecter au réseau avec un SSID connu (c’est-à-dire un réseau auquel vous vous êtes déjà connecté auparavant), ou au réseau avec le signal le plus fort et qui garantit donc les meilleures performances. Si le réseau est protégé, l’utilisateur doit entrer le mot de passe. Il existe trois protocoles de sécurité différents : WEP, WPA et WPA2. Parmi les trois, le plus sûr est le dernier (également connu sous le nom de IEEE802.11i) car il permet de crypter les clés de sécurité avec l’algorithme AES (Advanced Encryption Standard) de 256 bits.
Quelles sont les Normes Wi-Fi ?
Les certifications IEEE ont parfois établi les normes technologiques sur lesquelles les fabricants construisent leurs appareils Wi-Fi. La première certification, délivrée en 1999, est la 802.11a, suivie peu après par la certification 802.11b. En juin 2003, la certification 802.11g a été délivrée, ce qui marque une nette amélioration des performances (tant pour la puissance du signal que pour les pointes de vitesse pouvant être atteintes) par rapport aux deux prédécesseurs. La norme 802.11g fonctionne sur la bande de fréquences de 2,4 GHz, couvre des zones d’environ 100 mètres et permet théoriquement la transmission de données jusqu’à 54 Mbps (mégabit par seconde), bien qu’en moyenne, elle se situe autour de 22-24 Mbps.
Une autre avancée en matière de performance a été la certification 802.11n, délivrée en 2009 sous le nom commercial de Wi-Fi 4. Cette nouvelle norme est basée sur l’utilisation de différentes antennes MIMO (entrées multiples, sorties multiples) fonctionnant sur les fréquences de 2,4 GHz et 5 GHz. Ce faisant, il peut renforcer encore le signal et atteindre des vitesses qui peuvent, en théorie, même atteindre 600 Mbps.
Elle a été suivie par la norme 802.11ac, dite Wi-Fi 5, qui a porté la barre de vitesse de connexion à 1,3 gigabits par seconde (deux fois plus rapide que la norme n, plus de 20 fois plus rapide que la norme g). Un résultat rendu possible par la division différente en sous-bandes de la bande des 5 gigahertz et l’utilisation de différents standards de communication.
La dernière norme Wi-Fi certifiée par la Wi-Fi Alliance est la norme 802.11ax, communément appelée Wi-Fi 6. Officiellement présentée en mai 2018 et mise en œuvre à partir de la fin 2019, cette norme utilise des fréquences comprises entre 1 et 7 GHz (dont beaucoup sont déjà occupées par d’autres types de transmissions et donc pas totalement utilisables) et a une vitesse maximale théorique de 11 Gbit/s (Gigabit par seconde). La latence est également très bonne, diminuant de 75 % par rapport à la précédente norme Wi-Fi 5. Une « sous-norme » de la norme Wi-Fi 6 est la norme Wi-Fi 6e, qui utilise les fréquences de 6 GHz qui, cependant, n’ont encore été autorisées par aucun gouvernement dans le monde.
La prochaine norme Wi-Fi attendue, en plus de la 6e, est la Wi-Fi 7 : elle sera lancée en 2024 et aura une vitesse maximale théorique de 30 gigabits par seconde en utilisant les fréquences de 2,4, 5 et 6 GHz. Par rapport aux normes précédentes, la technologie MIMO sera plus avancée.
Couverture Wi-Fi : les dernières frontières
Alors que la Wi-Fi Alliance, c’est-à-dire les acteurs industriels qui produisent des équipements Wi-Fi, poursuit le développement de la norme 802.11, les scientifiques et les chercheurs cherchent de nouvelles façons d’améliorer ses caractéristiques techniques. L’une des caractéristiques techniques les plus recherchées des connexions Wi-Fi est la couverture du signal, c’est-à-dire la distance maximale possible entre deux appareils qui communiquent par Wi-Fi.
La dernière frontière semble actuellement être la technologie ONPC ( On-Off Noise Power Communication ), conçue par la Brigham Young Unviersity, qui est basée sur la transmission du bruit radio avec le flux de données réel. Grâce à cette solution, les chercheurs ont pu augmenter la portée du signal Wi-Fi de près de 70 mètres, mais avec un inconvénient important : à cette distance, la vitesse de transmission est égale à quelques bits par seconde. Il ne suffit pas de transmettre même de petits fichiers, mais compte tenu de l’Internet des objets et des millions d’objets connectés, il pourrait être suffisant de communiquer au moins la présence ou l’état ON/OFF d’un capteur ou d’un autre objet intelligent.
