Teksti: Petteri Järvinen,
tietotekniikka-asiantuntija ja kolumnisti

Wifi-verkko (aiemmin nimellä WLAN, Wireless Local Area Network) jakaa taloon tulevan kuituyhteyden langattomasti eri huoneisiin, jolloin sitä voidaan käyttää esimerkiksi tv-ohjelmien katseluun, nettisurffailuun ja valvontakameroiden kuvansiirtoon.

Langattomalla nettiyhteydellä on monia etuja. Televisiot käyttävät sitä Yle Areenan ja Netflixin kaltaisten streaming-palvelujen siirtoon, vauvojen itkuhälyttimet viestivät vanhemmille päiväunien päättymisestä ja kodin valaistusta voidaan ohjata eri huoneista tai ajastaa rosvojen pelottamiseksi silloin, kun kukaan ei ole kotona.

Wifi-tuki löytyy myös joistakin uusista kodinkoneista. Esimerkiksi omassa kodissani kahvinkeitin ja jääkaappi ovat wifi-verkossa.

Kahvinkeitintä voi ohjata netin kautta toisesta huoneesta ja kaupassa voi kurkistaa jääkaappiin siellä olevan kameran avulla.

Toisin kuin matkapuhelinten käyttämä mobiilidata, wifi-verkot toimivat vapaalla taajuudella, josta operaattorien ei tarvitse maksaa lisenssimaksuja. Vapaa taajuus alentaa kustannuksia, mutta pakottaa jakamaan saman ilmatilan muiden kanssa. Alempaa 2,4 gigahertsin taajuutta käyttävät mikroaaltouunit sekä handsfree-laitteiden ja langattomien kuulokkeiden Bluetooth-tekniikka. Wifi-reitittimestä voi valita myös ylemmän viiden gigahertsin taajuuden. Se tarjoaa suuremman siirtonopeuden, mutta korkeammalla taajuudella radiosignaali leviää heikommin ja kiviseinät vaimentavat sitä nopeammin. Jos talo on iso tai sen rakenteet erityisen jykevät, kannattaa valita alempi taajuus.

Molemmille taajuuksille voi perustaa itsenäisen verkon, jolloin kaikki laitteet pääsevät nettiin mutta eivät näe toisessa verkossa olevia laitteita. Tällä tavalla lasten hupikäyttö voidaan eristää omaan verkkoonsa ja varata alemman taajuuden verkko vain tärkeille laitteille. Monissa reitittimissä on mahdollista luoda vielä kolmaskin verkko vieraskäyttöön. Sen salasana voidaan kertoa kylään tuleville sukulaisille ja näin avata heillekin pääsy nopeaan nettiin.

Laitevalmistajat kehittävät koko ajan uusia tekniikoita, joilla langattoman wifi-verkon nopeutta ja kuuluvuutta parannetaan entisestään. Apuna käytetään samanlaisia teknisiä keinoja kuin 5G- sekä digi-tv:n antenniverkoissa.

Jos langattoman verkon kuuluvuus jättää toivomisen varaa, kannattaa ensimmäiseksi vaihtaa wifi-reititin uuteen malliin, joka osaa hyödyntää moderneja tekniikoita.

MIMO tuli mukaan wifi-standardeihin 802.11n-tasolla. MIMO on lyhenne sanoista multiple input, multiple output. MIMOn tunnistaa wifi-reitittimen päällä sojottavista useista antenneista. MIMO-tekniikassa dataa siirretään useana eri datavirtana rinnakkain, jolloin seinäpinnoista ja esteistä heijastuvat signaalit kulkevat hieman eri reittejä, mutta yhdistyvät vastaanottavassa laitteessa alkuperäiseksi datavirraksi.

Beamforming (keilansuuntaus) käyttää samaa periaatetta. Vanhanaikaisessa wifi-verkossa tukiasemasta (reitittimestä) lähtevä signaali leviää kaikkiin suuntiin yhtä voimakkaana. Kuuluvuutta voitaisiin parantaa lähetystehoa nostamalla, mutta Euroopassa teho on rajoitettu 100 milliwattiin (viiden gigahertsin taajuudella 200 milliwattiin). Beamformingia käyttävä reititin kohdistaa lähetystehoa sinne, missä vastaanottavat laitteet ovat, ja näin teho saadaan hyödynnettyä kuuluvuuden kannalta optimaalisesti.

Vanhanaikainen tukiasema muistuttaa hehkulampppua, joka säteilee valoa kaikkiin suuntiin yhtä voimakkaasti, ja suuri osa valosta menee hukkaan. Beamforming on kuin taskulamppu, jonka keila suunnataan sinne, missä valoa tarvitaan. MIMO ja Beamforming hyödyntävät molemmat useita antenneja joten ei ihme, että reitittimet piikkeineen muistuttavat siiliä tai piikkisikaa.

Tuorein wifi-standardi on 802.11ax (markkinointinimenä usein Wi-Fi 6), joka tehostaa digitaalisen signaalin koodausta radiotaajuuksilla ja mahdollistaa jopa usean gigabitin siirtonopeuden. Modulaatio vaihtuu vakio-OFDM:stä uudempaan A-versioon, jolloin tukiasema pystyy varaamaan eri laitteille alikanavia kunkin tarvitseman kaistanleveyden mukaisesti. Uusi standardi parantaa myös moniantennikäyttöä (MU-MIMO) ja pidentää akun kestoa langattomissa päätelaitteissa kuten wifi-verkkoon kytketyissä antureissa ja mittareissa, jotka tarvitsevat yhteytä vain ajoittain dataa siirtäessään.

Nettimainoksissa wifi-verkon parantamiseen markkinoidaan yksinkertaisia signaalin laajentajia (extender), jotka toimivat sekä vastaanottimena että lähettimenä. Käytännössä laajentimet toimivat huonosti eikä niihin kannata sortua, vaikka hinta olisikin edullinen.

Parempi tapa kasvattaa wifi-verkon kuuluvuutta on ns. mesh-verkko.

Mesh-verkossa käytetään useampaa tukiasemaa, jotka levittävät yhteistyössä signaalin koko talon alueelle. Tukiasemat välittävät dataa toistensa kautta reitittimelle ja takaisin päätelaitteille. Parasta on, että tiedonsiirron optimointi tapahtuu täysin automaattisesti ja asiakas voi lisätä tukiasemia itse tarpeen mukaan. Kuluttajille tarkoitettuja mesh-verkkoja ovat esimerkiksi Google Wifi, Netgear Orbi ja D-Link Covr. Peruspaketissa on yleensä reititin ja kolme tukiasemaa, mutta asemia voi lisätä myöhemmin yksi kerrallaan tarpeen mukaan.

Jos verkon halutaan kuuluvan myös pihaan, navettaan tai rantasaunaan asti, tarvitaan yksi tai useampi ulkoantenni. Sisätiloihin kannattaa asentaa oma tukiasema, joka yhdistetään asuintilojen reitittimeen kaapelilla. Näin wifi-verkkoa voidaan laajentaa käytännössä rajattomasti mutta kuitenkin niin, että sama verkkonimi (SSID) ja salasana toimivat kaikkialla.

Juttu on julkaistu alunperin syksyllä 2020, Valokaari - valokuidun erikoisnumero