Wireless Fidelity (Wi-Fi)

Transparenz

Was ist Wi-Fi (Wireless Fidelity)?

Wi-Fi ist eine Technologie der drahtlosen Telekommunikation, dank der Computergeräte ohne Ethernet-Kabel mit einem lokalen Netzwerk (LAN) verbunden werden können.

Wi-Fi, das häufig als Abkürzung für „Wireless Fidelity“ verwendet wird, ist eigentlich kein Akronym.

Es handelt sich vielmehr um ein Backronym, mit dem die Wi-Fi Alliance die 802.11-Standards für die drahtlose Kommunikation für Verbraucher verständlicher und einprägsamer machen wollte.

Im Laufe der Zeit hat sich Wi-Fi zu einem allgemeinen Synonym für Netzwerkverbindungen entwickelt, die 2,4-GHz-, 5-GHz- und 6-GHz-Funkfrequenzbänder zum Senden und Empfangen von Daten nutzen.

Der Klarheit halber wird im weiteren Verlauf dieser Definition die Bezeichnung Wi-Fi als Oberbegriff verwendet.

was bedeutet Wi-Fi

Wichtigste Erkenntnisse

  • Wi-Fi ist ein Brandname für eine auf dem IEEE-Standard 802.11 basierende Technologie für drahtlose Kommunikation.
  • Der Begriff Wi-Fi bezeichnet allgemein Netzwerkverbindungen, die Funksignale anstelle von Kabeln zum Senden und Empfangen von Daten verwenden.
  • Dabei überträgt und empfängt Wi-Fi Daten übe Funkfrequenzbänder mit 2,4 GHz, 5 GHz und 6 GHz.
  • Wi-Fi-Kommunikation sollte zur Verhinderung von unbefugtem Zugriff mit WPA2- oder WPA3-Protokollen verschlüsselt werden.
  • Öffentliche Wi-Fi-Netwerke sind möglicherweise nicht verschlüsselt, sodass die Nutzung ohne VPN weniger sicher ist.

Wi-Fi: Entstehungsgeschichte

Die Entwicklung von Wi-Fi lässt sich bis ins Jahr 1971 zurückverfolgen.

Damals entstand an der University of Hawaii das AlohaNet, das die auf den Inseln verteilten Campus-Computer miteinander verbinden sollte.

Die frühe Funktechnologie war jedoch in Bezug auf Geschwindigkeit, Reichweite und Zuverlässigkeit begrenzt.

Daher waren weitere Verbesserungen bei den Modulationsverfahren und der Fehlerkorrektur erforderlich, um drahtlose Netzwerke für den breiten Einsatz praxistauglich zu machen.

1985 gab die US-amerikanische Federal Communications Commission (FCC) die Frequenzbänder 2,4 GHz, 5 GHz und 900 MHz für die nicht lizenzierte Nutzung frei.

Dies ebnete den Weg für die Einführung des ersten 802.11-Standards für drahtlose Netzwerke durch das Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) im Jahr 1997.

Zur Förderung und Verbreitung des 802.11b-Standards sowie zur Erstellung von Zertifizierungskriterien für die drahtlose Interoperabilität von Geräten verschiedener Hersteller wurde 1999 von einer Gruppe von Anbietern die Wi-Fi Alliance gegründet.

Die Alliance ist Inhaberin der Rechte an der Bezeichnung und dem Logo Wi-Fi.

Der Name „Wi-Fi“ ist ein Markenname, der von der Wi-Fi Alliance geschaffen wurde, um Menschen die drahtlose Netzwerktechnologie auf der Grundlage der IEEE 802.11-Standards näherzubringen.

Wie funktioniert Wi-Fi?

Dank Wi-Fi können Geräte, die über einen Wi-Fi-Netzwerkadapter verfügen, eine kabellose Verbindung zu einem Wi-Fi-Router herstellen.

Wenn ein vernetztes Gerät Daten an ein anderes Gerät im selben Wi-Fi-Netzwerk senden möchte, werden Funkwellen mit 2,4 GHz, 5 GHz oder 900 MHz zur Übertragung der Daten an den Router verwendet.

Der Router leitet diese Daten dann an den vorgesehenen Empfänger weiter.

Ist der Router an ein Modem angeschlossen, das eine Verbindung zu einem Internetdienstanbieter (ISP) herstellt, kann er Geräten im lokalen Netzwerk eine Internetverbindung bereitstellen.

Wi-Fi-Router fungieren als zentrale Drehscheibe für lokale Geräte und leiten deren Daten über ein Modem und einen Serviceprovider ins und aus dem Internet.

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Wi-Fi-Arten

Technisch gesehen kann Wi-Fi nach seiner Betriebsart kategorisiert werden.

Infrastrukturmodus
Die häufigste Art der Wi-Fi-Verbindung. Der Router fungiert als Hub, der die Verbindungen verwaltet und den Datenverkehr zwischen den Geräten leitet.
Ad-hoc-Modus
Bietet eine direktere Peer-to-Peer-Verbindung (P2P) zwischen Geräten. Anstatt sich auf einen Router zu verlassen, kommunizieren die Geräte direkt miteinander.
Wi-Fi Direct
Damit können Geräte ohne Router direkt miteinander verbunden werden. Die Funktion ähnelt dem Ad-hoc-Modus, bietet jedoch eine bessere Leistung und Sicherheit.
Hotspot-Modus
Hierbei kann ein Gerät als Wi-Fi-Router fungieren. Geräte in der Nähe können sich mit dem Hotspot verbinden, um die Internetverbindung des Geräts gemeinsam zu nutzen.

Wi-Fi: Standards

Wi-Fi-Standards werden vom Institute of Electrical and Electronics Engineers definiert und mit 802.11, gefolgt von einem Buchstaben oder einer Buchstabenkombination, gekennzeichnet.

Verschiedene Versionen des Wi-Fi-Standards (802.11b, 802.11ac usw.) spezifizieren unterschiedliche Geschwindigkeiten, Frequenzen und Fähigkeiten.

  • 1997: IEEE 802.11: Das Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) führt den ersten 802.11-Standard für drahtlose Netzwerke ein, der eine drahtlose Datenübertragung mit Geschwindigkeiten von bis zu 2 Mbps ermöglicht.
  • 1999: Wi-Fi Alliance und 802.11b: Mit der Gründung der Wi-Fi Alliance sollen die Funktechnologie gefördert und Branchenstandards festgelegt werden. Der 802.11b-Standard wird veröffentlicht und bietet Geschwindigkeiten von bis zu 11 Mbit/s auf der 2,4-GHz-Frequenz, was zu einer breiteren Akzeptanz von Wi-Fi führt.
  • 2003: 802.11g: Bietet Geschwindigkeiten von bis zu 54 Mbit/s, während er weiterhin in einem 2,4-GHz-Band arbeitet. Diese Version wird zu einer beliebten Wahl für Heim- und Büronetzwerke.
  • 2009: 802.11n (Wi-Fi 4): Unterstützt Geschwindigkeiten von bis zu 600 Mbit/s und Dualband (2,4 GHz und 5 GHz) zur Verbesserung von Reichweite und Leistung.
  • 2014: 802.11ac (Wi-Fi 5): Steigert die Leistung auf der 5-GHz-Frequenz. Der Standard wird weitläufig für Hochgeschwindigkeits- und Hochleistungsnetzwerke in Privathaushalten und Unternehmen eingesetzt.
  • 2019: 802.11ax (Wi-Fi 6): Bietet höhere Geschwindigkeiten, geringere Latenz und höhere Leistung in überfüllten Umgebungen. Arbeitet sowohl im 2,4-GHz- als auch im 5-GHz-Band und ist für Netzwerke mit vielen Geräten optimiert.
  • 2020: Wi-Fi 6E: Diese Erweiterung von Wi-Fi 6 fügt Unterstützung für die 6-GHz-Frequenz zur Reduzierung von Interferenzen und zur Bereitstellung von mehr Bandbreite hinzu.
  • 2024: 802.11be (Wi-Fi 7): Damit können sich Clients über mehrere Bänder gleichzeitig mit dem Access Point verbinden. Die neueste Version von 802.11 ist auf die Anforderungen von Cloud-Gaming und AR/VR-Anwendungen mit hohem Durchsatz und geringer Latenz ausgelegt.

Wi-Fi: Sicherheitsprotokolle

Wi-Fi-Sicherheitsprotokolle dienen dem Schutz von drahtlosen Netzwerken und stellen sicher, dass nur autorisierte Benutzer auf die übertragenen Daten zugreifen können.

Die gängigsten Wi-Fi-Sicherheitsprotokolle sind:

  • WPA2 (Wi-Fi Protected Access 2): Basiert auf AES-Verschlüsselung und wird häufig für Heim- und kleine Büronetzwerke verwendet.
  • WPA3 (Wi-Fi Protected Access 3): Bietet eine bessere Verschlüsselung und Schutz vor passwortbasierten Angriffen.

Wi-Fi: Verwendungsmöglichkeiten

Wi-Fi kann verschiedene Arten von Netzwerkkonfigurationen unterstützen, darunter:

WLAN
Mit Wi-Fi können Geräte innerhalb einer begrenzten Reichweite (in der Regel zwischen 30 und 50 Metern in Innenräumen) eine drahtlose Verbindung herstellen.
WMAN
Wi-Fi fungiert oft als „letzte Meile“-Zugangstechnologie in einem WMAN.
WPAN
Wi-Fi Direct verwandelt Wi-Fi im Wesentlichen in ein WPAN, indem es eine Peer-to-Peer-Kommunikation mit kurzer Reichweite ermöglicht.
Wireless Mesh Network
Bei dieser Konfiguration werden mehrere drahtlose Zugangspunkte über Wi-Fi verbunden.

Wi-Fi: Sicherheitsbedenken

Bei der Sicherheit von Wi-Fi geht es in erster Linie um das Abhören und Abfangen von Daten.

Vor allem öffentliche Wi-Fi-Netzwerke stellen ein Sicherheitsrisiko dar, da sie oft unverschlüsselt sind und anfälliger für Man-in-the-Middle-Angriffe (MITM) sind.

Angriffsvektoren Wi-Fi-Netze

Man-in-the-Middle-AttackeEvil-Twin-AngriffPacket SniffingDNS-SpoofingBrute-Force-Angriff auf WPA/WPA2Wi-Fi-Jamming (Denial of Service)WPS-Angriff (Wi-Fi Protected Setup)
Der Angreifer fängt die Kommunikation zwischen einem Gerät und dem Wi-Fi-Router zum Abhören oder Ändern der übertragenen Daten ab.
Der Cyberkriminelle richtet ein gefälschtes Wi-Fi-Netzwerk ein, das denselben (oder einen ähnlichen) Namen wie ein legitimes Netzwerk verwendet. Sobald sich Benutzer mit dem gefälschten Netzwerk verbinden, kann der Angreifer Daten stehlen oder Aktivitäten überwachen.
Mit einem Tool wie Wireshark fängt der Angreifer die über das Wi-Fi-Netzwerk übertragenen Datenpakete ab und analysiert sie.
Hierbei fangen die Angreifer DNS-Anfragen im Wi-Fi-Netzwerk ab und leiten Benutzer auf betrügerische Websites um.
Zum Erraten des Wi-Fi-Netzwerkpassworts setzt der Täter Brute-Force-Techniken ein.
Der Angreifer überflutet das Wi-Fi-Netzwerk mit Interferenzen oder übermäßigem Datenverkehr, wodurch das Netzwerk funktionsunfähig wird.
Hierbei werden Schwachstellen im WPS-Protokoll, das für eine einfache Geräteverbindung konzipiert wurde, durch Brute-Force-Angriffe auf die WPS-PIN ausgenutzt.

Vorteile und Einschränkungen von Wi-Fi

Der Einsatz der Wi-Fi-Technologie ist in verschiedenen Umgebungen mit unterschiedlichen Vorteilen und Einschränkungen verbunden.

Hier eine Aufschlüsselung:

Vorteile

  • Eliminiert die Notwendigkeit physischer Kabel.
  • Ermöglicht Geräten, sich nach der Ersteinrichtung automatisch mit einem Wi-Fi-Netzwerk zu verbinden.
  • Bietet eine kostengünstige Lösung für den Internetanschluss mobiler Geräte.

Einschränkungen

  • Wi-Fi hat eine begrenzte Reichweite.
  • Wi-Fi-Geschwindigkeiten können langsamer sein als über Kabel laufende Ethernet-Verbindungen.
  • Sind mehrere Geräte mit einem Wi-Fi-Netzwerk verbunden, teilen sie sich die verfügbare Bandbreite, was zu langsameren Datenübertragungsraten führen kann.

Zukunftstrends in der Wi-Fi-Technologie

Wi-Fi 8, die nächste große Weiterentwicklung von Wi-Fi, soll höhere Frequenzen im Millimeterwellenspektrum unterstützen.

Es gibt zudem Gerüchte über neue Antennendesigns für eine bessere Signalstärke und Abdeckung.

Fazit

Dank Wi-Fi können Smartphones, Laptops und Smart-Home-Geräte über Funkwellen eine Verbindung zu einem lokalen Netzwerk herstellen.

In vielen Wi-Fi-Definitionen wird erwähnt, dass Wi-Fi für „Wireless Fidelity“ steht, aber der Begriff ist eigentlich ein Markenname für eine Reihe von Protokollen für drahtlose Netzwerke, die auf dem Standard IEEE 802.11 basieren.

FAQ

Was bedeutet „Wireless Fidelity“ einfach ausgedrückt?

Ist Bluetooth „Wireless Fidelity“?

Was ist der Vorteil von Wireless-Fidelity-Verbindungen?

Wofür wird Wireless Fidelity verwendet?

Was sind die Vorteile der Wi-Fi-Nutzung?

Wie richtet man zu Hause ein Wi-Fi-Netzwerk ein?

Ist Wi-Fi sicher?

Wer ist der Erfinder von Wi-Fi?

Verwandte Begriffe

Margaret Rouse
Redaktion
Margaret Rouse
Redaktion

Margaret Rouse ist eine preisgekrönte technische Autorin und Dozentin. Sie ist für ihre Fähigkeit bekannt, komplexe technische Themen simpel und nachvollziehbar zu erklären. In den letzten zwanzig Jahren sind ihre Erklärungen auf TechTarget-Websites erschienen und sie wurde in Artikeln der New York Times, des Time Magazine, USA Today, ZDNet, PC Magazine und Discovery Magazine als Quelle und Expertin zitiert. Wenn Sie einen Vorschlag für eine neue Definition haben oder eine technische Erklärung verbessern möchten, schicken Sie einfach Margaret eine E-Mail oder kontaktieren Sie sie auf LinkedIn oder Twitter.