Wi-Fi

Wi-Fi

紹介された	1997年9月21日; 27年前 ( 1997-09-21 )
互換性のあるハードウェア	パソコン、ゲーム機、スマートデバイス、テレビ、プリンター、防犯カメラ

Wi-Fi（/ ˈ w aɪ f aɪ /）^{[1] [a]は、} IEEE 802.11ファミリの標準に基づく無線ネットワークプロトコルのファミリであり、デバイスのローカルエリアネットワークとインターネットアクセスに一般的に使用され、近くのデジタルデバイスが電波でデータを交換できるようにします。これらは最も広く使用されているコンピュータネットワークであり、デバイスを接続し、コーヒーショップ、ホテル、図書館、空港などの公共の場所にあるワイヤレスルーターとワイヤレスアクセスポイントを使用してインターネットアクセスを提供するために、家庭や小規模オフィスのネットワークで世界的に使用されています。

Wi-FiはWi-Fi Allianceの商標であり、相互運用性認証テストに合格した製品にのみ「 Wi-Fi Certified 」という用語の使用を制限しています。 ^{[3] [4] [5]非準拠のハードウェアは単に}WLANと呼ばれ、「Wi-Fi Certified」デバイスで動作する場合と動作しない場合があります。2017年現在、Wi-Fi Allianceは世界中の800社を超える企業で構成されています。^[6] 2019年現在、世界中で30億5000万台を超えるWi-Fi対応デバイスが毎年出荷されています。^{[7][update][update]}

Wi-Fi は、 IEEE 802 プロトコルファミリの複数の部分を使用し、有線の兄弟であるEthernetとシームレスに動作するように設計されています。互換性のあるデバイスは、ワイヤレス アクセス ポイントを介して相互にネットワーク接続できるほか、有線デバイスやインターネットともネットワーク接続できます。さまざまな IEEE 802.11 プロトコル標準によって、さまざまなバージョンの Wi-Fi が指定されており、さまざまな無線テクノロジによって、無線帯域、最大範囲、および達成可能な速度が決まります。Wi-Fi は、2.4 ギガヘルツ (120 mm) UHFおよび 5 ギガヘルツ (60 mm) SHF無線帯域を最も一般的に使用しますが、新しい世代の標準では 6 ギガヘルツSHF帯域が使用されています。これらの帯域は複数のチャネルに分割されています。チャネルはネットワーク間で共有できますが、範囲内では、一度に 1 つのチャネルで送信できるのは 1 つの送信機のみです。

Wi-Fi の無線帯域は、見通し内での使用に最適です。壁、柱、家電製品など、一般的な障害物の多くは範囲を大幅に狭める可能性がありますが、混雑した環境で異なるネットワーク間の干渉を最小限に抑えるのにも役立ちます。アクセス ポイントの範囲は屋内で約 20 m (66 フィート) ですが、一部のアクセス ポイントは屋外で最大 150 m (490 フィート) の範囲を主張しています。ホットスポットのカバレッジは、電波を遮る壁がある 1 つの部屋ほど小さい場合もあれば、ローミングが許可されている多数の重複アクセス ポイントを使用して数平方キロメートルに及ぶ場合もあります。時間の経過とともに、Wi-Fi の速度とスペクトル効率は向上しています。2019 年現在、近距離で適切なハードウェアで実行される一部のバージョンの Wi-Fi は、9.6 Gbit/s (ギガビット^[update]/秒)の速度を実現できます。^[8]

1985年に米国連邦通信委員会が下した裁定により、ISM帯域の一部が通信用に無許可で使用できるようになった。^{[9]これらの周波数帯域には}電子レンジなどの機器で使用されている2.4GHz帯域も含まれており、干渉の影響を受けやすい。^[10]

1991年、ニューウェーハインでNCR社とAT&T社が802.11の前身となる規格を発明しました。 ^{[11] これはレジシステムでの使用を意図したもので、} WaveLANという名前で呼ばれていました。IEEE 802.11の議長を10年間務めたNCR社のヴィック・ヘイズは、ベル研究所のエンジニアであるブルース・タッチとともに、電気電子技術者協会（IEEE）に標準規格の作成を依頼し、IEEE内で最初の802.11bおよび802.11a仕様の設計に携わりました。^[12]その後、2人はWi-Fi NOWの殿堂入りを果たしました。^[13]

1989年、オーストラリアで科学者チームが無線LAN技術の研究を始めました。^[14]無線LAN （WLAN）のプロトタイプテストベッドは、1992年にオーストラリアのCSIRO（連邦科学産業研究機構）の無線物理学部門の研究者チームによって開発されました。このチームはジョン・オサリバンが率いていました。 ^[15] Wi-Fiの特許は1992年にCSIROによって申請されました。 ^[16]

802.11 プロトコルの最初のバージョンは 1997 年にリリースされ、最大 2 Mbit/s のリンク速度を提供しました。これは 1999 年に802.11bに更新され、11 Mbit/s のリンク速度が可能になりました。

1999年、Wi-Fiアライアンスは、ほとんどのIEEE 802.11製品が販売されるWi-Fi商標を保持する業界団体として設立されました。^[17]

1999年にアップル社がiBookシリーズのノートパソコンにWi-Fiを採用したことで、大きな商業的進歩が遂げられました。 ^[11]これは、Wi-Fiネットワーク接続を提供する最初の量産消費者向け製品であり、アップル社はこれをAirPortとブランド化しました。^[18]これは、標準規格の作成に協力した同じグループ、つまりヴィック・ヘイズ、ブルース・トゥッチ、シース・リンクス、リッチ・マッギン、およびルーセント社の他の人々とのコラボレーションでした。^{[19] [20]}

2000年、CSIROに所属するオーストラリアの科学者グループであるRadiataが、Wi-Fiネットワークに接続されたチップに802.11a規格を初めて採用しました。^[16]

Wi-Fiは、多くの異なる組織が保有する多数の特許を使用しています。 ^[21]オーストラリア、^[22]米国^[23]オランダ^[24]は同時にWi-Fiの発明を主張しており、世界的に合意には至っていません。^{[25] [26]} 2009年、オーストラリアCSIROは14のテクノロジー企業との特許和解後に2億ドルを授与され、2012年には23の企業との訴訟手続きの後、さらに2億2000万ドルが授与されました。^{[27] [28] [29]}

2016年、CSIROのWLANプロトタイプテストベッドは、オーストラリア国立博物館で開催された「100の物体で見る世界の歴史」展へのオーストラリアの貢献として選ばれました。^[15]

Wi-Fiという名前は、少なくとも1999年8月には商業的に使用されており、^[30]ブランドコンサルティング会社インターブランドによって造られた。Wi-Fi Allianceは、インターブランドに「『IEEE 802.11b Direct Sequence』よりも少しキャッチーな」名前を作成するよう依頼した。^{[31] [32]} Wi-Fi Allianceの創設メンバーであるフィル・ベランジャーによると、Wi-Fiという用語はインターブランドが提案した10の名前のリストから選ばれた。^[31]インターブランドはWi-Fiのロゴも作成した。陰陽のWi-Fiロゴは、製品の相互運用性の認定を示している。^[33]この名前はWiFi、Wifi、またはwifiと表記されることが多いが、これらはWi-Fi Allianceによって承認されていない。

Wi-Fiという名前は「Wireless Fidelity」の略称ではないが^[34]、 Wi-Fi Allianceはブランド名が作られた後しばらくの間「The Standard for Wireless Fidelity」という宣伝スローガンを使用していた^{[31] [33] [35]}。また、Wi-Fi Allianceは一部の出版物で「Wireless Fidelity Alliance Inc.」とも呼ばれていた。^[36] IEEEは別個の関連組織であり、そのウェブサイトには「WiFiはWireless Fidelityの略称です」と記載されている。^{[37] [38]} Wi-Fiという名前が選ばれた理由の1つは、消費者が高忠実度や高品質を意味すると解釈するHi-Fiに似た響きがあることである。インターブランドは、消費者がこの名前をキャッチーだと感じ、その名前からこの無線プロトコルが高忠実度であると想定してくれることを期待した。^[39]

Motorola Canopyなどの固定ポイント向けのその他のテクノロジーは、通常、固定無線と呼ばれます。代替の無線テクノロジーには、Zigbee、Z-Wave、Bluetooth、携帯電話の標準などがあります。

Wi-Fi LAN に接続するには、コンピュータにワイヤレス ネットワーク インターフェイス コントローラが搭載されている必要があります。コンピュータとインターフェイス コントローラの組み合わせはステーションと呼ばれます。ステーションは 1 つ以上のMAC アドレスによって識別されます。

Wi-Fi ノードは、多くの場合、すべての通信がベース ステーションを経由するインフラストラクチャ モードで動作します。アドホック モードとは、アクセス ポイントと通信せずにデバイスが直接相互に通信することを指します。

サービスセットは、特定の Wi-Fi ネットワークに関連付けられたすべてのデバイスのセットです。サービス セット内のデバイスは、同じ波長帯またはチャネル上にある必要はありません。サービス セットは、ローカル、独立、拡張、メッシュ、またはそれらの組み合わせにすることができます。各サービス セットには、ネットワークを識別する 32 バイトのサービス セット識別子 (SSID) という関連付けられた識別子があります。SSID は、ネットワークの一部であるデバイス内で設定されます。基本サービス セット (BSS) は、通常は同じアクセス ポイントにワイヤレス接続された、同じワイヤレス チャネル、SSID、およびその他の設定を共有するステーションのグループです。^{[40] : 3.6}各 BSS は、 BSSIDと呼ばれる MAC アドレスによって識別されます。

IEEEは、機器が規格に準拠しているかどうかをテストしません。Wi -Fi Allianceは、相互運用性と下位互換性の規格を確立して施行し、ワイヤレスローカル エリア ネットワーク技術を促進するために 1999 年に設立されました。Wi-Fi Alliance は、 IEEE のIEEE 802.11規格に基づく技術に Wi-Fi ブランドを使用することを義務付けています。Wi-Fi Alliance のメンバーで、製品が認証プロセスに合格したメーカーは、その製品に Wi-Fi ロゴを付ける権利を得ます。具体的には、認証プロセスでは、IEEE 802.11 無線規格、WPA および WPA2セキュリティ規格、EAP認証規格への準拠が求められます。認証には、オプションで、IEEE 802.11 ドラフト規格、統合デバイスでの携帯電話技術との相互作用、セキュリティ設定、マルチメディア、省電力に関する機能のテストが含まれる場合があります。^[41]

すべてのWi-Fiデバイスが認証を受けるわけではありません。Wi-Fi認証を受けていないからといって、必ずしもデバイスが他のWi-Fiデバイスと互換性がないということではありません。^[42] Wi-Fiアライアンスは、スーパーWi-Fi ^[43]などの派生的な用語を認可する場合と認可しない場合があります。スーパーWi-Fiは、米国連邦通信委員会（FCC）が米国のUHFテレビ帯域でのネットワーク提案を説明するために作った造語です。^[44]

機器は、多くの場合、複数のバージョンの Wi-Fi をサポートしています。通信するには、デバイスは共通の Wi-Fi バージョンを使用する必要があります。バージョンは、動作する無線周波数帯、占有する無線帯域幅、サポートできる最大データ レートなどによって異なります。バージョンによっては、複数のアンテナを使用できるため、速度が向上し、干渉も軽減されます。

歴史的に、機器にはIEEE規格の名前を使用してサポートされているWi-Fiのバージョンが記載されていました。2018年に、Wi-Fiアライアンスは、Wi-Fi 4（ 802.11n）、Wi-Fi 5（802.11ac）、Wi-Fi 6（802.11ax ）をサポートする機器を示すために、簡略化されたWi- Fi世代番号を導入しました。これらの世代は、以前のバージョンとの高度な下位互換性を備えています。アライアンスは、接続時に信号強度とともに、世代レベル4、5、または6をユーザーインターフェイスに表示できると述べています。^{[53] [54]}

Wi-Fiに影響を与える最も重要な規格は、802.11a、802.11b、802.11g、802.11n（Wi-Fi 4）、802.11h、802.11i、802.11-2007、802.11–2012、802.11ac（Wi-Fi 5）、^[54] 802.11ad、802.11af、802.11-2016、802.11ah、802.11ai、802.11aj、802.11aq、802.11ax（Wi-Fi 6）、^[54] 802.11ayです。

Wi-Fi 技術は、インターネットに接続された 1 台以上のルーターの Wi-Fi 範囲内にあるデバイスに、ローカル ネットワークとインターネット アクセスを提供するために使用できます。相互接続された 1 台以上のアクセス ポイントのカバレッジは、数部屋程度の狭い範囲から数平方キロメートルに及ぶ広い範囲にまで拡張できます。より広い範囲をカバーするには、カバレッジが重複するアクセス ポイントのグループが必要になる場合があります。たとえば、ロンドンのワイヤレス メッシュ ネットワークでは、公共の屋外 Wi-Fi 技術が効果的に使用されています。国際的な例としては、Fonがあります。

Wi-Fi は、個人の家、企業、公共のスペースでサービスを提供します。Wi -Fi ホットスポットは、無料または商用で設置できます。多くの場合、アクセスにはキャプティブ ポータルWeb ページが使用されます。組織、愛好家、当局、空港、ホテル、レストランなどの企業は、顧客を引き付けたり、特定のエリアでビジネスを促進するサービスを提供したりするために、無料または有料のホットスポットを提供することがよくあります。ルーターには、デジタル加入者線モデムまたはケーブル モデムと Wi-Fi アクセス ポイントが組み込まれていることが多く、住宅やその他の建物に頻繁に設置され、その構造にインターネット アクセスを提供します。

同様に、バッテリー駆動のルーターには、モバイル ブロードバンド モデムと Wi-Fi アクセス ポイントが搭載されている場合があります。携帯電話データ キャリアに加入すると、近くの Wi-Fi ステーションからインターネットにアクセスできるようになります。多くのスマートフォンには、この種のモバイル ホットスポット機能が組み込まれていますが、キャリアはこの機能を無効にしたり、有効にするために別途料金を請求したりすることがよくあります。MiFiやWiBroブランドのデバイスなどのスタンドアロン デバイスは、この機能を提供します。携帯電話モデム カードを搭載した一部のラップトップは、モバイル インターネット Wi-Fi アクセス ポイントとしても機能します。

先進国の多くの伝統的な大学キャンパスでは、少なくとも部分的にWi-Fiが提供されています。カーネギーメロン大学は、 Wi-Fiブランドが存在する前の1993年に、ピッツバーグキャンパスにWireless Andrewと呼ばれる最初のキャンパス全体のワイヤレスインターネットネットワークを構築しました。 ^{[55] [56] [57]多くの大学が協力して、} Eduroam国際認証インフラストラクチャを通じて学生とスタッフにWi-Fiアクセスを提供しています。

2000年代初頭、世界中の多くの都市が市全体にWi-Fiネットワークを構築する計画を発表しました。成功例は数多くあり、2004年にはマイソール（マイソール）がインド初のWi-Fi対応都市となりました。WiFiyNetという会社がマイソールにホットスポットを設置し、市全体と近隣のいくつかの村をカバーしています。^[58]

2005年、フロリダ州セントクラウドとカリフォルニア州サニーベールは、米国で初めて市全体で無料Wi-Fiを提供した都市となった（メトロファイ提供）。^[59] ミネアポリスはプロバイダーに年間120万ドルの利益をもたらしている。^[60]

2010年5月、当時のロンドン市長ボリス・ジョンソンは、2012年までにロンドン全域にWi-Fiを導入することを約束しました。 ^[61]ウェストミンスターやイズリントンを含むいくつかの自治区^{[62] [63]}では、その時点ですでに広範囲にわたる屋外Wi-Fiが整備されていました。

ニューヨーク市は2014年に、古い電話ボックスをデジタルキオスクに改造する市全体のキャンペーンを発表した。LinkNYCと名付けられたこのプロジェクトでは、公衆Wi-Fiホットスポット、高解像度スクリーン、固定電話として機能するキオスクのネットワークが構築された。スクリーンの設置は2015年後半に始まった。市政府は、時間をかけて7000以上のキオスクを実装し、最終的にはLinkNYCを世界最大かつ最速の公営の政府運営Wi-Fiネットワークにする計画である。^{[64] [65] [66] [67] [68]}英国は国内の主要都市で同様のプロジェクトを計画しており、プロジェクトの最初の実装はロンドンのカムデン区である。^[69]

韓国の首都ソウルの当局は、屋外の公共スペース、主要道路、人口密集地域を含む市内の1万か所以上に無料インターネットアクセスを提供する計画を進めていた。ソウルはKT、LGテレコム、SKテレコムにリースを付与することを計画していた。これらの企業は、2015年に完了する予定のこのプロジェクトに4,400万ドルを投資することになっていた。^{[70] [更新が必要]}

Wi-Fi 測位システムは、 Wi-Fi ホットスポットの既知の位置を使用してデバイスの位置を特定します。^{[71] [72] [73]これは、信号干渉や衛星の取得速度が遅いなどの問題により}GPSが適していない場合に使用されます。 ^[74]これには、アシストGPS、都市ホットスポット データベース、屋内測位システムが含まれます。^[75] Wi-Fi 測位は、信号強度 ( RSSI ) の測定とフィンガープリンティングに依存しています。^{[76] [77] [78] [79]} SSIDや MAC アドレスなどのパラメーターは、アクセス ポイントを識別するために重要です。精度は、データベース内の近くのアクセス ポイントに依存します。信号の変動によりエラーが発生する可能性がありますが、ノイズ フィルタリング技術でこれを減らすことができます。精度が低い場合は、Wi-Fi データと地理情報および時間情報を統合することが提案されています。^{[80] [81]}

IEEE 802.11mcで導入されたWi-Fi RTT機能は、往復時間の測定に基づく位置測定を可能にし、RSSI方式よりも改善されています。^[82] IEEE 802.11az規格は、地理位置情報の精度のさらなる向上を約束しています。^{[83] [84]}

Wi-Fiセンシングは、モーション検出やジェスチャー認識などのアプリケーションで使用されます。^[85]

Wi-Fiステーションは、データパケット（無線を介して個別に送信および配信されるデータブロック）を相互に送信することで通信します。すべての無線と同様に、これは搬送波の変調と復調によって行われます。Wi-Fiのバージョンによって使用される技術が異なり、802.11bは単一の搬送波で直接拡散スペクトルを使用し、802.11a、Wi-Fi 4、5、6は直交周波数分割多重を使用します。^{[86] [87]}

他の IEEE 802 LAN と同様に、ステーションにはグローバルに一意の 48 ビット MAC アドレスがプログラムされています。^[d] MAC アドレスは、各データ パケットの送信先と送信元の両方を指定するために使用されます。送信を受信すると、受信側は送信先アドレスを使用して、送信がステーションに関連するものか、無視すべきものかを判断します。ネットワーク インターフェイスは通常、他の Wi-Fi ステーション宛てのパケットを受け入れません。^[e]

チャネルは半二重で使用され^{[88] [89]}、複数のネットワークで時分割することができます。通信が同じチャネルで行われると、1 台のコンピュータから送信された情報は、その情報が 1 つの宛先に向けられたものであっても、すべてのコンピュータでローカルに受信されます。^[f]ネットワーク インターフェイス カードは、該当するパケットを受信したときにのみCPU に割り込みます。カードは、自分宛てではない情報を無視します。^[e]同じチャネルを使用するということは、データ帯域幅が共有されることも意味します。たとえば、2 つのステーションがアクティブに送信している場合、各デバイスで使用可能なデータ帯域幅は半分になります。

衝突回避機能付きキャリア検知多重アクセス(CSMA/CA)と呼ばれる方式は、ステーションがチャネルを共有する方法を制御します。CSMA/CA では、ステーションはチャネルがアイドル状態であると検知された後にのみ送信を開始することで衝突を回避しようとしますが、 ^{[90] [91]}その後、パケット データ全体を送信します。CSMA/CA では、2 つのステーションが同時にチャネルがアイドル状態であると検知し、同時に送信を開始する可能性があるため、衝突を完全に防止することはできません。衝突は、ステーションがチャネル上で複数のステーションから同時に信号を受信したときに発生します。これにより、送信されたデータが破損し、ステーションの再送信が必要になる場合があります。データの損失と再送信により、スループットが大幅に低下する場合があります。

802.11規格では、Wi-Fi通信で使用するために、900MHz、2.4GHz、3.6GHz、4.9GHz、5GHz、6GHz、60GHz帯といういくつかの異なる無線周波数範囲 が規定されている。^{[92] [93] [94]}各範囲は多数のチャネルに分割されている。規格では、チャネルは帯域内で5MHz間隔で番号が付けられ（60GHz帯では2.16GHz間隔）、番号はチャネルの中心周波数を指す。チャネルは5MHz間隔で番号が付けられているが、送信機は通常少なくとも20MHzを占有し、規格ではチャネルを結合してより広いチャネルを形成し、スループットを向上させることが認められている。

各国は、これらの周波数範囲内で許容されるチャンネル、許容されるユーザー、最大電力レベルについて独自の規制を適用しています。802.11b/g/nは2.4GHz帯を使用でき、米国ではFCCパート15の規則と規制の下で運用されています。この周波数帯では、機器が電子レンジ、^{[10] 、}コードレス電話、USB 3.0ハブ、^[95] Bluetoothなどのデバイスからの干渉を受けることがあります。 ^[96]

スペクトルの割り当てと運用上の制限は世界中で一貫していません。オーストラリアとヨーロッパでは、2.4GHz帯で米国で許可されている11のチャネルに加えてさらに2つのチャネル（12、13）が許可されていますが、日本ではさらに3つのチャネル（12～14）が許可されています。

802.11a/h/j/n/ac/ax は5 GHz U-NII バンドを使用できます。このバンドは、世界のほとんどの地域で少なくとも 23 の重複しない 20 MHz チャネルを提供します。これは、チャネルが 5 MHz 幅しかない 2.4 GHz 周波数バンドとは対照的です。一般に、周波数が低いほど範囲は長くなりますが、容量は小さくなります。5 GHz バンドは、2.4 GHz バンドよりも一般的な建築材料によって吸収される度合いが高く、通常は範囲が短くなります。

802.11 仕様はより高いスループットをサポートするように進化しており、プロトコルは帯域幅の使用効率が大幅に向上しています。さらに、チャネルを集約して、追加チャネルの帯域幅が利用可能な場合にさらにスループットを向上させる機能も獲得しています。802.11n では、チャネルあたりの無線スペクトル帯域幅が802.11aまたは 802.11g (20 MHz) の 2 倍 (40 MHz) になっています。802.11n は、密集したコミュニティでの干渉を防ぐために、20 MHz の帯域幅に制限するように設定できます。^[97] 5 GHz 帯域では、20 MHz、40 MHz、80 MHz、160 MHz のチャネルがいくつかの制限付きで許可されており、接続速度が大幅に向上しています。

Wi-FiはIEEE 802プロトコルファミリーの一部です。データは802.11フレームに編成されます。これはデータリンク層のイーサネットフレームと非常に似ていますが、追加のアドレスフィールドがあります。MACアドレスはLAN経由のルーティングのネットワークアドレスとして使用されます。 ^[98]

Wi-Fi の MAC および物理層(PHY) 仕様は、赤外線、2.4、3.6、5、6 、または60 GHz の周波数帯域でデータを送信するために 1 つ以上の搬送波を変調および受信するための IEEE 802.11 によって定義されています。これらは、IEEE LAN/MAN 標準委員会 ( IEEE 802 ) によって作成および管理されています。標準の基本バージョンは 1997 年にリリースされ、その後多くの修正が行われています。標準と修正は、Wi-Fi ブランドを使用するワイヤレス ネットワーク製品の基礎となります。各修正は、標準の最新バージョンに組み込まれると正式に取り消されますが、企業は製品の機能を簡潔に示すため、修正に基づいて販売する傾向があります。^[99]その結果、市場では各修正が独自の標準になる傾向があります。

802.11 に加えて、IEEE 802 プロトコル ファミリには Wi-Fi 用の特定の規定があります。イーサネットのケーブルベースのメディアは通常共有されないのに対し、ワイヤレスではすべての送信がその無線チャネルを使用する範囲内のすべてのステーションによって受信されるため、これらが必要です。イーサネットのエラー率は基本的に無視できるほど小さいですが、ワイヤレス通信メディアは大きな干渉を受けます。したがって、正確な送信は保証されず、配信はベスト エフォート型の配信メカニズムになります。このため、Wi-Fi では、IEEE 802.2で指定された論理リンク制御(LLC)が Wi-Fi のメディア アクセス制御(MAC) プロトコルを使用して、プロトコル スタックの上位レベルに依存せずに再試行を管理します。^[100]

インターネットワーキングの目的で、Wi-Fi は通常、インターネット プロトコルのインターネット層の下のリンク層^[g]として階層化されます。つまり、ノードには関連付けられたインターネット アドレスがあり、適切な接続があれば完全なインターネット アクセスが可能になります。

最も一般的に使用されるインフラストラクチャ モードでは、すべての通信がベース ステーションを経由します。ネットワーク内の通信では、電波の使用量が余分に増えますが、ベース ステーションと通信できる任意の 2 つのステーションはベース ステーションを介して通信できるという利点があり、プロトコルが大幅に簡素化されます。

Wi-Fi では、アクセス ポイントを介さずに、コンピューター間で直接通信することもできます。これは、アドホックWi-Fi 送信と呼ばれます。さまざまな種類のアドホック ネットワークが存在します。最も単純なケースでは、ネットワーク ノードが互いに直接通信する必要があります。より複雑なプロトコルでは、ノードがパケットを転送し、ノードが移動しても他のノードへの到達方法を追跡します。

アドホックモードは、 1996年にChai Keong Tohが取得した無線アドホックルーティングの特許^{[101]で初めて説明されました。この特許は、IBM} ThinkPadのLucent WaveLAN 802.11a無線に実装され、 1マイル以上の領域にまたがるノードシナリオで使用されました。この成功はMobile Computing誌(1999年) ^[102]に記録され、後にIEEE Transactions on Wireless Communications、2002 ^[103]およびACM SIGMETRICS Performance Evaluation Review、2001 ^{[104]に正式に掲載されました。}

この無線アドホックネットワークモードは、ニンテンドーDS、プレイステーションポータブル、デジタルカメラ、その他の家電製品などのマルチプレイヤー ハンドヘルドゲーム機で人気を博しています。一部のデバイスは、アドホックを使用してインターネット接続を共有し、ホットスポットまたは「仮想ルーター」になることもできます。^[105]

同様に、Wi-Fiアライアンスは、新しい検出およびセキュリティ手法を通じて、ファイル転送とメディア共有のためのWi-Fi Direct仕様を推進しています。 ^[106] Wi-Fi Directは2010年10月に開始されました。^[107]

Wi-Fiを介した直接通信のもう一つのモードは、トンネルダイレクトリンクセットアップ（TDLS）であり、これにより、同じWi-Fiネットワーク上の2つのデバイスがアクセスポイントを経由せずに直接通信できるようになります。^[108]

拡張サービスセットは、同じSSIDとセキュリティ設定で構成された複数のアクセスポイントを展開することで形成されます。Wi-Fiクライアントデバイスは通常、そのサービスセット内で最も強い信号を提供できるアクセスポイントに接続します。^[109]

ネットワークの Wi-Fi アクセス ポイントの数を増やすと、冗長性、範囲の拡大、高速ローミングのサポート、およびより多くのチャネルの使用やより小さなセルの定義による全体的なネットワーク容量の増加が実現します。最小の実装 (家庭や小規模オフィスのネットワークなど) を除き、Wi-Fi 実装は「シン」アクセス ポイントに移行しており、ネットワークインテリジェンスの多くが集中型ネットワーク アプライアンスに収容され、個々のアクセス ポイントは「ダム」トランシーバーの役割に追いやられています。屋外アプリケーションではメッシュトポロジが使用される場合があります。^[110]

Wi-Fi の動作範囲は、周波数帯域、無線出力、受信機の感度、アンテナ利得、アンテナの種類、変調方式などの要素によって異なります。また、信号の伝播特性も大きな影響を与える可能性があります。

距離が長くなったり、信号の吸収が大きくなると、通常は速度が低下します。

携帯電話や類似のテクノロジーと比較すると、Wi-Fi 送信機は低電力デバイスです。一般的に、Wi-Fi デバイスが送信できる最大電力は、米国のFCC Part 15などの現地の規制によって制限されています。欧州連合の等価等方放射電力(EIRP) は20 dBm (100 mW)に制限されています。

無線LANアプリケーションの要件を満たすため、Wi-Fiは、無線パーソナルエリアネットワーク（PAN）アプリケーションをサポートするように設計された他の標準規格と比較して、消費電力が高くなります。たとえば、Bluetoothは1〜100メートル（1〜100ヤード）^{[111]と非常に短い}伝播範囲を提供するため、一般的に消費電力が低くなります。Zigbeeなどの他の低電力技術は、範囲がかなり長いですが、データレートがはるかに低くなります。Wi-Fiの高電力消費により、一部のモバイルデバイスではバッテリー寿命が懸念されます。

802.11bまたは 802.11gに準拠したアクセス ポイントで、標準の全方向性アンテナを使用すると、範囲は 100 m (0.062 マイル) になる可能性があります。同じ無線で、遠端に同様の受信機を備えた外部セミパラボラ アンテナ (15 dB ゲイン) を使用すると、範囲は 20 マイルを超える可能性があります。

より高い利得定格 (dBi) は、理論上の完全な等方性放射器からの偏差 (一般的には水平方向) が大きいことを示し、そのためアンテナは、より等方性のアンテナの同様の出力と比較して、特定の方向に使用可能な信号をより遠くに投射または受信することができます。^[112]たとえば、100 mW ドライバで使用される 8 dBi アンテナは、500 mW で駆動される 6 dBi アンテナと同様の水平範囲を持ちます。これは、垂直方向の放射が失われることを前提としています。特に大きな建物内や導波管内では、状況によってはそうではない場合があります。上記の例では、方向性導波管により、低電力の 6 dBi アンテナは、導波管内にない 8 dBi アンテナよりも、単一方向にはるかに遠くに投射される可能性があります。これは、両方とも 100 mW で駆動されている場合でも同様です。

取り外し可能なアンテナを備えたワイヤレス ルーターでは、特定の方向でより高いゲインを提供するアップグレードされたアンテナを取り付けることで、範囲を拡張できます。ルーターとリモート デバイスで 高ゲインの指向性アンテナを使用することで、屋外の範囲を数キロメートル (マイル) まで拡張できます。

Wi-Fi 4 以降の規格では、デバイスの送信機と受信機に複数のアンテナを搭載できます。複数のアンテナにより、機器は同じ周波数帯域でマルチパス伝播を利用できるようになり、速度と範囲が大幅に向上します。

Wi-Fi 4は、以前の規格に比べて範囲が2倍以上になります。^[113]

Wi-Fi 5 規格は 5 GHz 帯域のみを使用し、マルチステーション WLAN スループットは少なくとも 1 ギガビット/秒、単一ステーション スループットは少なくとも 500 Mbit/s を実現できます。2016 年第 1 四半期現在、Wi-Fi Alliance は 802.11ac 規格に準拠したデバイスを「Wi-Fi CERTIFIED ac」として認定しています。この規格では、マルチユーザー MIMO や 4X4 空間多重化ストリームなどの複数の信号処理技術と、広いチャネル帯域幅 (160 MHz) を使用して、ギガビット スループットを実現しています。IHS Technology の調査によると、2016 年第 1 四半期のアクセス ポイント販売収益の 70% は 802.11ac デバイスによるものでした。^[114]

Wi-Fi 信号は通常、見通し内で最もよく機能しますが、信号は人工構造物と自然構造物の両方を通過したり、その周囲で送信、吸収、反射、屈折、回折したり、上下にフェードしたりすることがあります。Wi-Fi 信号は、金属構造物 (コンクリートの鉄筋、ガラスの低放射コーティングを含む)、岩石構造物 (大理石を含む)、水 (植物に含まれる水など) の影響を非常に強く受けます。

一般的なWi-Fi周波数での電波伝搬は複雑な性質を持っているため、特に樹木や建物の周りでは、アルゴリズムでは送信機に関連して特定のエリアのWi-Fi信号強度を大まかにしか予測できません。^{[115]この効果は}長距離Wi-Fiには同様に当てはまりません。長距離リンクは通常、周囲の葉の上方から送信する塔から動作するからです。

より広範囲にわたる Wi-Fi のモバイル使用は、たとえば、ホットスポット間を移動する自動車内などに限定されます。移動中の車両との通信には、他の無線テクノロジーの方が適しています。

距離記録（非標準デバイスを使用）には、2007年6月にベネズエラのエルマンノ・ピエトロセモリとエスラレッドがエル・アギラ山頂とプラティヨン山頂間で約3MBのデータを転送した382km（237マイル）がある。^{[116] [117]}スウェーデン国立宇宙局は、 6ワットの増幅器を使用して、頭上の成層圏気球にデータを420km（260マイル）転送した。^[118]

同じエリアに他のデバイスがあると、Wi-Fi 接続がブロックされたり、インターネットの速度が低下したりすることがあります。Wi-Fi プロトコルは、波長帯を公平に共有するように設計されており、多くの場合、ほとんどまたはまったく中断することなく機能します。Wi-Fi デバイスと非 Wi-Fi デバイスとの衝突を最小限に抑えるために、Wi-Fi は衝突回避機能付きキャリア検知多重アクセス(CSMA/CA) を採用しています。これは、送信機が送信前にリッスンし、チャネル上で他のデバイスがアクティブになっていることを検出した場合、または隣接チャネルや非 Wi-Fi ソースからノイズが検出された場合、パケットの送信を遅らせるというものです。それでもなお、Wi-Fi ネットワークは、隠れノードと露出ノードの問題の影響を受けやすいです。^[119]

標準速度のWi-Fi信号は、2.4GHz帯の5つのチャネルを占有します。チャネルの重複によって干渉が発生する可能性があります。2と7のように、5以上異なる2つのチャネル番号は重複しません（隣接チャネル干渉なし）。したがって、チャネル1、6、11だけが重複しないチャネルであるというよく言われる格言は正確ではありません。チャネル1、6、11は、北米で重複しない3つのチャネルの唯一のグループです。ただし、重複が重大かどうかは物理的な間隔によって異なります。送信機が少なくとも数メートル離れている場合、4つ離れたチャネルの干渉はごくわずかで、チャネルの再利用（同一チャネル干渉の原因）よりもはるかに少ないです。^{[120]チャネル13が利用可能なヨーロッパと日本では、} 802.11gと802.11nにチャネル1、5、9、13を使用することが可能であり、推奨されています。

しかし、多くの 2.4 GHz 802.11b および 802.11g アクセス ポイントは、初期起動時にデフォルトで同じチャネルに設定されるため、特定のチャネルの輻輳の原因となります。Wi-Fi 汚染、つまりエリア内のアクセス ポイントの数が多すぎると、アクセスが妨げられ、他のデバイスによる他のアクセス ポイントの使用が妨げられるだけでなく、アクセス ポイント間の信号対雑音比(SNR) が低下する可能性があります。これらの問題は、大規模なアパートや多くの Wi-Fi アクセス ポイントがあるオフィス ビルなどの高密度エリアで問題になることがあります。^[121]

2.4GHz帯を使用するデバイスには他にもある。^[96]電子レンジ、ISMバンドデバイス、防犯カメラ、Zigbeeデバイス、Bluetoothデバイス、ビデオ送信機、コードレス電話、ベビーモニター、^[122]また、国によってはアマチュア無線もあり、これらはすべて重大な干渉を引き起こす可能性がある。また、自治体^[123]や他の大規模な団体（大学など）が広範囲をカバーしようとする場合にも問題となる。5GHz帯の一部では、場所によってはレーダーシステムからの干渉が発生することがある。これらの帯域をサポートする基地局では、レーダーをリッスンする動的周波数選択を採用しており、レーダーが見つかった場合はその帯域でのネットワークを許可しない。

これらの帯域は、低出力の送信機であれば免許なしでもほとんど制限なく使用できます。しかし、意図しない干渉はよくありますが、故意に干渉を起こしたことが判明したユーザー（特に商業目的でこれらの帯域を地域的に独占しようとしたユーザー）には、多額の罰金が科せられます。^[124]

IEEE 802.11 のさまざまなレイヤー 2 バリアントには、それぞれ異なる特性があります。802.11 のすべての種類において、達成可能な最大スループットは、理想的な条件下での測定に基づいて、またはレイヤー 2 データ レートで示されます。ただし、これは、少なくとも 1 つは有線インフラストラクチャに接続され、もう 1 つはワイヤレス リンク経由でインフラストラクチャに接続されている 2 つのエンドポイント間でデータが転送される一般的な展開には適用されません。

これは通常、データ フレームが 802.11 (WLAN) メディアを通過して 802.3 (イーサネット) に変換されるか、またはその逆であることを意味します。

これら 2 つのメディアのフレーム (ヘッダー) の長さの違いにより、アプリケーションのパケット サイズによってデータ転送速度が決まります。つまり、小さなパケットを使用するアプリケーション (VoIP など) は、オーバーヘッドの高いトラフィック (グッドプットが低い) のデータ フローを作成します。

アプリケーション全体のデータレートに影響を与えるその他の要因としては、アプリケーションがパケットを送信する速度（つまりデータレート）と、無線信号を受信するエネルギーがある。後者は距離と通信デバイスの設定出力によって決まる。^{[125] [126]}

同じ参照が、 UDPスループット測定の測定値を示す添付のスループット グラフにも適用されます。各グラフは、25 回の測定の平均スループット (エラー バーはありますが、わずかな変動のためほとんど見えません) を表し、特定のパケット サイズ (小さいまたは大きい) と特定のデータ レート (10 kbit/s – 100 Mbit/s) で示されています。一般的なアプリケーションのトラフィック プロファイルのマーカーも含まれています。このテキストと測定値はパケット エラーをカバーしていませんが、これに関する情報は上記の参照で見つけることができます。次の表は、さまざまな WLAN (802.11) フレーバーを使用した同じシナリオ (同じ参照) で達成可能な最大 (アプリケーション固有) UDP スループットを示しています。測定ホストは互いに 25 メートル (ヤード) 離れており、損失はここでも無視されています。

Wi-Fi を使用すると、ローカル エリア ネットワーク (LAN) をワイヤレスで展開できます。また、屋外や歴史的建造物など、ケーブルを配線できない場所でもワイヤレス LAN をホストできます。ただし、金属含有量の多い石など、特定の素材でできた建物の壁は、Wi-Fi 信号をブロックする可能性があります。

Wi-Fiデバイスは短距離 無線デバイスです。Wi-FiデバイスはRF CMOS集積回路（RF回路）チップ上に製造されています。^[127]

2000年代初頭から、メーカーはほとんどのラップトップにワイヤレスネットワークアダプターを組み込んでいます。Wi -Fi用のチップセットの価格は下がり続けており、Wi-Fiはより多くのデバイスに組み込まれる経済的なネットワークオプションとなっています。^[128]

競合するさまざまなブランドのアクセス ポイントとクライアント ネットワーク インターフェイスは、基本的なサービス レベルで相互運用できます。Wi-Fi Alliance によって「Wi-Fi 認定」された製品は、下位互換性があります。携帯電話とは異なり、標準的な Wi-Fi デバイスは、世界中のどこでも動作します。

ワイヤレス アクセス ポイント (WAP) は、ワイヤレス デバイスのグループを隣接する有線 LAN に接続します。アクセス ポイントはネットワーク ハブに似ており、 (通常は) 1 台の接続された有線デバイス (ほとんどの場合、イーサネット ハブまたはスイッチ) に加えて、接続されたワイヤレス デバイス間でデータを中継し、ワイヤレス デバイスが他の有線デバイスと通信できるようにします。

ワイヤレス アダプタを使用すると、デバイスをワイヤレス ネットワークに接続できます。これらのアダプタは、PCI、miniPCI、USB、ExpressCard、Cardbus、PC カードなどのさまざまな外部または内部相互接続を使用してデバイスに接続します。2010 年現在、ほとんどの新しいラップトップ コンピュータには、内蔵アダプタが装備されています。

無線ルーターは、無線アクセスポイント、イーサネットスイッチ、および統合された WAN インターフェイスを介してIP ルーティング、NAT、およびDNS転送を提供する内部ルーターファームウェアアプリケーションを統合します。無線ルーターを使用すると、有線および無線イーサネット LAN デバイスを、ケーブルモデム、 DSL モデム、または光モデムなどの (通常は) 単一の WAN デバイスに接続できます。無線ルーターを使用すると、主にアクセスポイントとルーターの 3 つのデバイスすべてを 1 つの中央ユーティリティで構成できます。このユーティリティは通常、有線および無線 LAN クライアントがアクセスできる統合Web サーバーであり、多くの場合、オプションで WAN クライアントもアクセスできます。このユーティリティは、 macOSおよび iOSのAirPort ユーティリティで管理される Apple の AirPort のように、コンピューター上で実行されるアプリケーションである場合もあります。^[129]

ワイヤレスネットワーク ブリッジは、2 つのネットワークを接続して、Wi-Fi 上のデータリンク層で単一のネットワークを形成する役割を果たします。主な標準は、ワイヤレス ディストリビューション システム(WDS) です。

ワイヤレス ブリッジを使用すると、有線ネットワークをワイヤレス ネットワークに接続できます。ブリッジはアクセス ポイントとは異なります。アクセス ポイントは通常、ワイヤレス デバイスを 1 つの有線ネットワークに接続します。2 つのワイヤレス ブリッジ デバイスを使用して、ワイヤレス リンクを介して 2 つの有線ネットワークを接続できます。これは、2 つの別々の家の間など、有線接続が利用できない可能性がある状況や、消費者向けエンターテイメント デバイスなど、ワイヤレス ネットワーク機能がない (ただし有線ネットワーク機能は備えている) デバイスで役立ちます。または、ワイヤレス ブリッジを使用すると、有線接続をサポートするデバイスが、そのデバイスでサポートされているワイヤレス ネットワーク接続機能 (外部ドングルまたは内蔵) でサポートされているよりも高速なワイヤレス ネットワーク標準で動作できるようになります (たとえば、ワイヤレス G のみをサポートするデバイスで、ワイヤレス N 速度 (ブリッジとワイヤレス アクセス ポイントを含む接続されたデバイスの両方の有線イーサネット ポートでサポートされている最大速度まで) を有効にするなど)。デュアル バンド ワイヤレス ブリッジを使用すると、2.4 GHz ワイヤレスのみをサポートし、有線イーサネット ポートを備えたデバイスで 5 GHz ワイヤレス ネットワーク操作を有効にすることもできます。

ワイヤレス レンジ エクステンダーまたはワイヤレス リピータを使用すると、既存のワイヤレス ネットワークの範囲を拡張できます。戦略的に配置されたレンジ エクステンダーを使用すると、信号エリアを拡張したり、L 字型の通路にあるような障害物を迂回して信号エリアを拡張したりできます。リピータを介して接続されたワイヤレス デバイスは、ホップごとに遅延が増大し、利用可能な最大データ スループットが低下する可能性があります。さらに、ワイヤレス レンジ エクステンダーを採用したネットワークを使用するユーザーが増えると、エクステンダーを採用したネットワーク内を 1 人のユーザーが移動するよりも、利用可能な帯域幅が早く消費されます。このため、ワイヤレス レンジ エクステンダーは、トラフィック スループット要件が低いネットワークで最も効果的に機能します。たとえば、Wi-Fi 搭載タブレットを持つ 1 人のユーザーが、接続されたネットワーク全体の拡張部分と非拡張部分を合わせた部分を移動するような場合です。また、チェーン内のいずれかのリピータに接続されたワイヤレス デバイスは、接続元と接続先の間のチェーン内の「最も弱いリンク」によってデータ スループットが制限されます。ワイヤレス エクステンダーを使用するネットワークは、拡張ネットワークの一部に隣接し、拡張ネットワークと同じチャネルを占有する近隣のアクセス ポイントからの干渉によって品質が低下しやすくなります。

セキュリティ標準であるWi-Fi Protected Setupは、限られたグラフィカルユーザーインターフェイスを備えた組み込みデバイスが簡単にインターネットに接続できるようにします。Wi-Fi Protected Setupには、プッシュボタン構成とPIN構成の2つの構成があります。これらの組み込みデバイスは、モノのインターネットとも呼ばれ、低電力でバッテリー駆動の組み込みシステムです。GainSpanなど、いくつかのWi-Fiメーカーが組み込みWi-Fi用のチップとモジュールを設計しています。^[130]

ここ数年（特に2007年以降^[update]）では、リアルタイムオペレーティングシステムを組み込んだ組み込みWi-Fiモジュールがますます普及し、シリアルポート経由で通信できるあらゆるデバイスをワイヤレスで有効にするシンプルな手段を提供しています。^[131]これにより、シンプルなモニタリングデバイスを設計できます。一例として、自宅で患者をモニタリングするポータブルECGデバイスがあります。このWi-Fi対応デバイスは、インターネット経由で通信できます。^[132]

これらの Wi-Fi モジュールはOEMによって設計されているため、実装者は最小限の Wi-Fi 知識のみで自社製品に Wi-Fi 接続を提供できます。

2014年6月、テキサス・インスツルメンツは、オンボード専用Wi-Fi MCUを搭載した最初のARM Cortex-M4マイクロコントローラ、SimpleLink CC3200を発表しました。これにより、Wi-Fi接続を備えた組み込みシステムをシングルチップデバイスとして構築できるようになり、コストと最小サイズが削減され、安価な一般的なオブジェクトにワイヤレスネットワークコントローラを組み込むことがより現実的になりました。^[133]

無線ネットワークのセキュリティに関する主な問題は、イーサネットなどの従来の有線ネットワークに比べてネットワークへのアクセスが簡単であることです。有線ネットワークでは、建物にアクセスするか（物理的に内部ネットワークに接続する）、外部のファイアウォールを突破する必要があります。Wi-Fi にアクセスするには、Wi-Fi ネットワークの範囲内にいるだけで済みます。ほとんどのビジネス ネットワークでは、外部からのアクセスを禁止することで機密データやシステムを保護しています。ネットワークで暗号化が不十分またはまったく使用されていない場合、無線接続を有効にするとセキュリティが低下します。^{[134] [135] [136]}

Wi-Fiネットワークルーターにアクセスした攻撃者は、問い合わせたDNSサーバーが応答する前に応答を偽造することで、ネットワークの他のユーザーに対してDNSスプーフィング攻撃を開始することができます。^[137]

不正なユーザーを阻止するための一般的な対策は、SSIDブロードキャストを無効にしてアクセスポイントの名前を隠すことです。これは一般ユーザーに対しては効果的ですが、クライアントのSSIDクエリに応答してSSIDが平文でブロードキャストされるため、セキュリティ方法としては効果がありません。別の方法としては、既知のMACアドレスを持つコンピュータのみをネットワークに参加させるというものがあります^[138]が、盗聴を企む者は許可されたアドレスを 偽装してネットワークに参加できる可能性があります。

Wired Equivalent Privacy (WEP) 暗号化は、偶発的なスヌーピングから保護するために設計されましたが、もはや安全とは見なされていません。AirSnort やAircrack-ngなどのツールを使用すると、WEP 暗号化キーをすばやく復元できます。^[139] WEP の脆弱性のため、Wi-Fi Alliance はTKIP を使用する Wi-Fi Protected Access (WPA) を承認しました。WPA は、通常はファームウェアのアップグレードを通じて古い機器で動作するように特別に設計されています。WEP よりも安全ですが、WPA には既知の脆弱性があります。

2004年に導入されたAdvanced Encryption Standardを使用したより安全なWPA2は、ほとんどの新しいWi-Fiデバイスでサポートされています。WPA2はWPAと完全に互換性があります。 ^[140] 2017年にWPA2プロトコルの欠陥が発見され、KRACKと呼ばれるキーリプレイ攻撃が可能になりました。^{[141] [142]}

2007年にWi-Fiに追加されたWi-Fi Protected Setup （WPS）と呼ばれる機能の欠陥により、WPAとWPA2のセキュリティを回避できました。2011年時点での唯一の解決策は^[update]Wi-Fi Protected Setupをオフにすることでしたが、^[143]これは必ずしも可能ではありません。

仮想プライベートネットワークは、 Wi-Fiネットワーク、特に公衆Wi-Fiネットワークを介して運ばれるデータの機密性を向上させるために使用できます。^[144]

WIFIスキームを使用するURIは、SSID、暗号化タイプ、パスワード/パスフレーズ、およびSSIDが非表示かどうかを指定できるため、ユーザーはQRコードからのリンクをたどって、手動でデータを入力することなくネットワークに参加できます。[ 145 ] ^MeCardのような形式は、AndroidおよびiOS 11以降でサポートされています。^[146]

• 共通フォーマット:WIFI:S:<SSID>;T:<WEP|WPA|blank>;P:<PASSWORD>;H:<true|false|blank>;
• サンプルWIFI:S:MySSID;T:WPA;P:MyPassW0rd;;

Wi-Fi アクセス ポイントは通常、デフォルトで暗号化なし (オープン) モードになっています。初心者ユーザーは、すぐに使用できるゼロ構成デバイスの恩恵を受けますが、このデフォルトではワイヤレス セキュリティが有効にならず、LAN へのオープンなワイヤレス アクセスが提供されます。セキュリティをオンにするには、ユーザーがデバイスを構成する必要があります。通常はソフトウェアのグラフィカル ユーザー インターフェイス(GUI) を使用します。暗号化されていない Wi-Fi ネットワークでは、接続デバイスがデータ (個人情報を含む) を監視および記録できます。このようなネットワークは、 VPNやHypertext Transfer Protocol over Transport Layer Security ( HTTPS ) などの他の保護手段を使用することによってのみ保護できます。

従来のワイヤレス暗号化規格である Wired Equivalent Privacy (WEP) は、正しく設定されていても簡単に破られることがわかっています。2003 年にデバイスで使用できるようになった Wi-Fi Protected Access (WPA) 暗号化は、この問題を解決することを目的としています。2004 年に承認された Wi-Fi Protected Access 2 (WPA2) は、強力なパスフレーズが使用されている限り安全であると見なされています。2003 年バージョンの WPA は、2004 年に WPA2 に置き換えられて以来、安全であるとは見なされていません。

2018年にWPA3がWPA2の代替として発表され、セキュリティが強化されました。^[147] 6月26日に導入されました。^[148]

ピギーバックとは、自分のコンピュータを別のコンピュータのワイヤレス接続の範囲内に持ち込み、加入者の明示的な許可や承諾なしにそのサービスを利用することで、ワイヤレス インターネット接続にアクセスすることです。

802.11が普及し始めた当初、無線コミュニティネットワークを育成するために、範囲内の誰もが利用できるオープンアクセスポイントを提供することが推奨されていました^{[誰によって？ ] [149]}。特に、人々は平均して、特定の時点でダウンストリーム帯域幅のほんの一部しか使用していないためです。

娯楽目的で他人のアクセスポイントをログに記録したりマッピングしたりすることは、ウォードライビングとして知られるようになった。実際、多くのアクセスポイントは、無料サービスとして使用できるように、意図的にセキュリティをオンにせずに設置されている。このような方法でインターネット接続へのアクセスを提供することは、利用規約またはISPとの契約に違反する可能性がある。これらの行為は、ほとんどの法域で制裁の対象にはならないが、法律や判例は世界中で大きく異なる。利用可能なサービスを説明する落書きを残すという提案は、ウォーチョーキングと呼ばれた。^[150]

ピギーバックは意図せずに発生することがよくあります。技術に詳しくないユーザーは、アクセス ポイントのデフォルトの「安全でない」設定を変更しない可能性があり、オペレーティング システムは利用可能なワイヤレス ネットワークに自動的に接続するように構成できます。アクセス ポイントの近くでラップトップを起動したユーザーは、目に見える兆候なしにコンピューターがネットワークに参加していることに気付く場合があります。さらに、あるネットワークに参加するつもりだったユーザーが、後者の信号がより強い場合は、別のネットワークに参加することになります。他のネットワーク リソースの自動検出 ( DHCPおよびZeroconf を参照) と組み合わせると、ワイヤレス ユーザーは、接続先を探すときに機密データを誤った仲介者に送信する可能性があります (中間者攻撃を参照)。たとえば、 Web サイトがTLSなしのプレーンHTTPなどの安全でないプロトコルを使用している場合、ユーザーが誤って安全でないネットワークを使用してWeb サイトにログインすると、ログイン認証情報が盗聴者なら誰でも利用できるようになります。

セキュリティ保護されていないアクセス ポイントでは、権限のないユーザーがワイヤレス アクセス ポイントのラベルからセキュリティ情報 (工場出荷時に設定されたパスフレーズまたは Wi-Fi Protected Setup PIN) を取得し、この情報を使用して (または Wi-Fi Protected Setup プッシュボタン方式で接続して)、不正なアクティビティや違法なアクティビティを実行する可能性があります。

ワイヤレス インターネット アクセスは社会に深く根付いており、さまざまな面で社会の機能が変わりました。

世界の半分以上の人々はインターネットにアクセスできず、^[81]発展途上国の農村部では顕著である。先進国で導入されている技術は、多くの場合高価でエネルギー効率が低い。このため、発展途上国ではよりローテクなネットワークが使用され、太陽光発電のみで維持できる再生可能電源が頻繁に導入され、停電などの中断に強いネットワークが構築されている。例えば、2007年には、ペルーのカボ・パントーハとイキトスの間に450 km (280 マイル) のネットワークが構築され、すべての機器はソーラーパネルのみで稼働している。^[81]これらの長距離 Wi-Fi ネットワークには、2 つの主な用途がある。孤立した村の住民にインターネット アクセスを提供することと、孤立したコミュニティに医療を提供することである。前述の例では、イキトスの中央病院と遠隔診断を目的とした 15 の医療拠点を接続している。^[81]

カフェや公園などの公共スペースでWi-Fiを利用できると、特にフリーランサーはリモートワークが可能になります。Wi-Fiのアクセスしやすさは、働く場所を選ぶ際の最も重要な要素ですが（75%の人がWi-Fiのない場所よりもWi-Fiのある場所を選びます）、^{[76]特定の}ホットスポットの選択には他の要素も影響します。これらの要素は、本などの他のリソースのアクセスしやすさ、職場の場所、同じ場所で他の人と出会う社会的側面など多岐にわたります。さらに、公共の場所で働く人が増えると、地元のビジネスの顧客が増え、地域に経済刺激をもたらします。

さらに、同じ調査では、ワイヤレス接続により、仕事中に自由に移動できることも指摘されています。自宅で仕事をする場合でも、オフィスで仕事をする場合でも、ワイヤレス接続により、異なる部屋やエリア間を移動することができます。一部のオフィス（特にニューヨークのシスコオフィス）では、従業員に割り当てられたデスクはなく、ラップトップをWi-Fiホットスポットに接続して、どのオフィスからでも仕事を行うことができます。^[76]

インターネットは生活に欠かせないものとなっている。2016年現在^[update]、アメリカの世帯の81.9%がインターネットにアクセスできる。^[151]さらに、ブロードバンドを利用しているアメリカの世帯の89%は無線技術で接続している。^[152]アメリカの世帯の72.9%はWi-Fiを利用している。

Wi-Fiネットワークは、住宅やホテルのインテリアの配置にも影響を与えています。たとえば、建築家は、クライアントがホームオフィスとして1部屋だけを望んでいるのではなく、暖炉の近くで仕事をしたり、別の部屋で仕事をしたりしたいと考えていると述べています。これは、建築家が設計した部屋の使い方に関する既存の考えと矛盾しています。さらに、一部のホテルは、ゲストはより強いWi-Fi信号を受信する特定の部屋に滞在することを好むと指摘しています。^[76]

世界保健機関（WHO）は、「基地局や無線ネットワークからのRF電磁波への曝露による健康への影響は予想されない」としているが、他のRF源による影響に関する研究を推進していると指摘している。^{[153] [154]}（「因果関係は信頼できると考えられるが、偶然性、偏り、交絡を合理的な確信を持って排除できない場合」に使用されるカテゴリ）^[155]この分類は、Wi-Fiネットワークではなく、携帯電話の使用に関連するリスクに基づいていた。

英国の健康保護庁は2007年に、1年間Wi-Fiにさらされると「20分間の携帯電話通話と同じ量の放射線を浴びる」と報告した。^[156]

電磁波過敏症を訴えた725人を対象とした研究のレビューでは、「電磁波過敏症はEMFの存在とは無関係であることが示唆されているが、この現象についてはさらなる研究が必要である。」^[157]

さまざまなユースケースにおいて、Wi-Fi の代替となるワイヤレス テクノロジは他にもいくつかあります。

• Bluetooth Low Energy は、Bluetoothの低消費電力版です。
• 近距離ネットワークBluetooth
• スマートフォンで使用される携帯電話ネットワーク
• LoRa、低データレートの長距離ワイヤレス
• 近距離無線技術規格であるNearLink
• WiMAX は長距離無線インターネット接続を提供する
• Zigbee は、低電力、低データレート、短距離通信プロトコルです。

いくつかの代替案としては、「新しい配線を使わず」、既存のケーブルを再利用するというものがあります。

• G.hnは、電話線や電力線などの既存の家庭配線を使用します。

Wi-Fi に代わる実用的なコンピュータ ネットワーク用の 有線テクノロジをいくつか紹介します。

• ツイストペア経由イーサネット

• WNDW の著者 (2013)。バトラー、ジェーン (編)。発展途上国におけるワイヤレス ネットワーキング(第 3 版)。CreateSpace 独立出版プラットフォーム。ISBN 978-1-4840-3935-9。