Apa itu WI-FI atau WIRELESS FIDELITY?

Apa pun jenis dan bentuk komputer atau gadget bersistem operasi masa kini, teknologi Wi-Fi sudah menjadi syarat mutlak. Tahukah Anda apa itu Wi-Fi? Wi-Fi adalah mekanisme yang memungkinkan perangkat komputer atau smartphone dapat terhubung satu sama lain melalui komunikasi single channel berbasiskan radio frekuensi. Agar dapat terhubung melalui Wi-Fi, device harus memiliki adapter pengontrol. Adapter ini yang nantinya memungkinkan device menangkap setiap sinyal yang lalu lalang untuk kemudian dipilih untuk saling berinteraksi. Saat ini, selain komputer atau smartphone, perangkat seperti console video game dan media player sudah dilengkapi fitur Wi-Fi.

Komputer yang telah memiliki adapter pengontrol tersebut akan menciptakan area yang disebut stasiun. Semua stasiun mentransmisikan saluran komunikasi frekuensi radio tunggal yang akan diterima oleh semua stasiun lain yang ada dalam jangkauan (terdeteksi). Hardware melalui aplikasi khusus yang terinstal pada sistem operasi akan memberi tahu user jika ada sinyal dari stasiun lain, termasuk jenis, alamat, tingkat keamanan, dan kekuatan sinyal stasiun tersebut. Karena itulah ia disebut mekanisme pengiriman best-effort. Sebuah gelombang frekuensi pembawa digunakan untuk mengirimkan data informasi dalam bentuk paket, yang disebut sebagai “frame Ethernet”. Setiap stasiun selalu disetel pada saluran frekuensi radio komunikasi yang telah distandarkan untuk mengambil transmisi yang tersedia.

Sejarah Wi-Fi

Wi-Fi atau istilah TI-nya disebut IEEE 802.11 kali pertama lahir pada 1985 dan diatur di bawah kewenangan U.S Federal Communications Commission yang merilis ISM band untuk penggunaan tanpa izin. Pada 1991, NCR Corporation/AT & T (sekarang Alcatel-Lucent dan LSI Corporation) menemukan prekursor untuk 802.11 di Nieuwegein, Belanda. Para penemu awalnya bermaksud menggunakan teknologi ini untuk sistem kasir. Produk berbasiskan nirkabel pertama ini dibawa ke pasar di bawah nama WaveLAN dengan tingkat data mentah dari 1 Mbit/s hingga 2 Mbit/s. Vic Hayes, yang memprakarsai IEEE 802.11 selama sepuluh tahun dan disebut sebut sebagai “The Father of Wi-Fi”, juga terlibat dalam merancang standar 802.11b dan 802.11a versi awal di IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers). Pada 1992, Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO) mendapatkan paten di Australia untuk metode teknologi transfer data nirkabel berdasarkan penggunaan transformasi Fourier untuk sinyal “unsmear”(tanpa hambatan). Pada 1996, CSIRO memperoleh paten untuk teknologi yang sama di AS. Pada April 2009, empat belas perusahaan teknologi yang menjual perangkat WiFi, termasuk Dell, HP, Microsoft, Intel, Nintendo, dan Toshiba, setuju untuk membayar CSIRO $250 juta untuk pelanggaran hak paten CSIRO. Pada 1999, Wi-Fi Alliance dibentuk sebagai asosiasi perdagangan yang secara resmi memegang merek dagang Wi-Fi di manapun produk dijual.

Keluarga 802.11 terdiri atas serangkaian teknik modulasi over-the-air yang menggunakan protocol dasar yang sama. Yang paling populer adalah yang didefinisikan oleh protocol 802.11b dan 802.11g, dua jenis pengembangan dari standar asli. 802.11-1.997 adalah standar jaringan nirkabel pertama, tetapi 802.11b adalah yang pertama diterima secara luas, diikuti oleh 802.11g dan 802.11n. 802.11n adalah teknik modulasi multi-streaming yang paling baru. Standar lain dalam keluarga 802.11 (seperti c-f, h, j) hanya merupakan amandemen dan ekstensi atau koreksi dari spesifi kasi sebelumnya.

Berikut adalah beberapa standar yang sempat dipakai.

• 802.11-1997 (802.11 asli).
  Versi asli dari standar IEEE 802.11 dirilis pada 1997 dan diklarifi kasi pada 1999. Standar ini mendistribusikan 1 atau 2 megabit per detik (Mbit/s) ditambah kode koreksi kesalahan. Didukung tiga alternatif teknologi lapisan fisik. Pertama, diffuse infrared beroperasi pada 1 Mbit/s, frequency-hopping spread spectrum beroperasi pada 1 Mbit/s atau 2 Mbit/s, dan direct-sequence spread spectrum beroperasi pada 1 Mbit/s atau 2 Mbit/s. Dua teknologi radio terakhir menggunakan transmisi microwave Industrial Scientific Medis di frekuensi 2,4 GHz.
• 802.11a.
  Standar 802.11a menggunakan protocol data link yang sama dengan layer dan format frame standar asli, tetapi ditambah interface OFDM berbasiskan udara (lapisan fisik). Beroperasi di pita 5 GHz dengan kecepatan data maksimum bersih 54 Mbit/s plus kode korek si kesalahan, yang menghasilkan throughput realistis sekitar 20 Mbit/s. Karena frekueansi 2,4 GHz banyak digunakan untuk titik yang ramai, menggunakan band 5 GHz yang relatif tidak terpakai memberikan keuntungan yang signifikan pada standar 802.11a. Namun, penggunaan frekuensi tinggi ini juga membawa kerugian karena luas cakupan yang efektif pada 802.11a lebih sempit daripada 802.11 b/g. Secara teori, sinyal 802.11a lebih mudah terserap oleh dinding dan benda-benda padat lain yang dilaluinya sehingga tidak dapat menembus sejauh standar 802.11b. 802.11a juga tak lepas dari gangguan, tetapi secara lokal hanya ada sinyal yang lebih sedikit untuk mengganggu. Dengan lebih sedikit gangguan, pastinya throughput jadi lebih baik.
• 802.11b.
  802.11b memiliki kecepatan data maksimum mentah 11 Mbit/s dan menggunakan metode akses media yang sama seperti standar asli. Produk 802.11b muncul di pasar pada awal 2000. Karena 802.11b merupakan pengembangan langsung dari teknik modulasi dari standar asli, terjadi peningkatan yang cukup dramatis pada throughput 802.11b. Dukungan penurunan harga produksi yang substansial secara simultan menyebabkan cepatnya penerimaan 802.11b di masyarakat sebagai teknologi LAN nirkabel definitif. Perangkat 802.11b menderita gangguan dari produk lain yang beroperasi pada pita 2,4 GHz. Perangkat yang beroperasi di kisaran 2,4 GHz meliputi microwave oven, perangkat bluetooth, alat pemantau bayi, dan telepon tanpa kabel.
• 802.11g.
  Diratifi kasi pada Juni 2003, standar ini bekerja di frekuensi 2,4 GHz (sama seperti 802.11b), tetapi menggunakan skema OFDM transmisi yang sama seperti 802.11a. 802.11g beroperasi pada kecepatan maksimum 54 Mbit/s atau jika di rata-rata throughput sekitar 22 Mbit/s. Hardware 802.11g sepenuhnya kompatibel dengan hardware 802.11b karena itu dibebani dengan warisan masalah yang mengurangi throughput hingga 21% bila dibandingkan dengan 802.11a. 802.11g baru diusulkan, tetapi langsung diadopsi oleh konsumen mulai Januari 2003, jauh sebelum ratifikasi karena keinginan mendapatkan kecepatan data yang lebih tinggi serta pengurangan biaya produksi. Pada musim panas 2003, sebagian besar produk dual-band 802.11a/b di-upgrade menjadi dual-band/trimode, mendukung a dan b/g dalam satu adapter atau akses poin. Proses membuat b dan g bekerja sama dengan baik membuat proses teknis menjadi lama dalam jaringan 802.11g. Bagaimanapun, keikutsertaan 802.11b akan mengurangi laju data dari jaringan 802.11g secara keseluruhan. Seperti 802.11b, 802.11g menderita gangguan dari produk lain yang beroperasi di pita 2,4 GHz, misalnya wireless keyboard.
• 802.11n.
  802.11n adalah amandemen yang meningkatkan pada 802,11 standar sebelumnya dengan menambahkan beberapa masukan-keluaran antena (MIMO). 802.11n beroperasi pada kedua 2,4 GHz dan yang lebih rendah digunakan 5 GHz band. IEEE telah menyetujui amandemen dan itu diterbitkan pada Oktober 2009. Sebelum ratifikasi final, perusahaan sudah bermigrasi ke jaringan 802.11n berdasarkan sertifikasi Wi-Fi Alliance produk sesuai dengan konsep 2007 proposal 802.11n.

802.11 membagi tiap-tiap standar yang diuraikan di atas ke saluran. Analoginya seperti bagaimana frekuensi radio dan TV dibagi. Sebagai contoh, band 2,4000-2,4835 GHz dibagi menjadi 13 saluran masing-masing 5 MHz. Saluran nomor 1 menempati saluran 2,412 GHz dan saluran nomor 13 menempati 2,472 GHz. Jepang menambahkan saluran ke-14 yang menempati 12 MHz di atas saluran 13. Sejak standar 802.11g sinyal OFDM menggunakan 20 MHz, hanya ada empat saluran yang tidak tumpang tindih, yaitu 1, 5, 9, dan 13. Standar sebelumnya, 802.11b didasarkan pada bentuk gelombang DSSS yang menggunakan 22 MHz dan tidak memiliki batas yang tajam.

Ketersediaan saluran diatur oleh negara, dibatasi sesuai kepentingan untuk berbagai layanan. Kondisi ekstrem seperti Jepang mengizinkan penggunaan ke-14 channel yang ada (kecuali saluran 14 untuk 802.11g dan n). Spanyol awalnya hanya membolehkan saluran 10 dan 11, Prancis hanya 10, 11, 12, dan 13. Sekarang, kedua negara itu mengikuti model Eropa yang memperbolehkan penggunaan saluran 1 sampai 13. Sebagian besar negara Eropa lainnya hampir sama bebasnya dengan Jepang (pelarangan hanya pada saluran 14), sementara Amerika Utara dan beberapa negara Amerika Tengah dan Selatan lebih melarang 12 dan 13.

Selain menentukan frekuensi pusat setiap saluran, 802.11 juga menentukan lapisan spektral yang mendefinisikan distribusi power maksimal yang diperbolehkan di setiap saluran. Lapisan tersebut mensyaratkan bahwa sinyal akan dilemahkan kira-kira 30 dB dari energi puncaknya pada ± 11 MHz dari frekuensi pusat dalam arti lebar saluran yang efektif 22 MHz. Salah satu konsekuensi adalah tiap stasiun hanya dapat menggunakan saluran keempat atau kelima tanpa tumpang tindih, (1, 6, dan 11 di Amerika, sedangkan 1, 5, 9, dan 13 di Eropa).

Wireless Access Point

Sama halnya dengan jaringan kabel, jaringan wireless juga dapat menghubungkan dua atau lebih perangkat yang mendukung Wi-Fi agar bisa berkomunikasi. Semua kegiatan yang mungkin dilakukan pada konfigurasi jaringan kabel juga bisa diterapkan pada jaringan Wi-Fi, seperti share data maupun koneksi. Berbeda halnya dengan wireless router yang berfungsi ganda. Sebuah wireless router meng integrasikan wireless access point, switch ethernet, sekaligus firmware aplikasi internal yang menyediakan konfigurasi IP routing, NAT, dan forwarding DNS melalui interface WAN terpadu. Sebuah router nirkabel memungkinkan perangkat ethernet kabel dan wireless untuk terhubung ke perangkat (biasanya) WAN tunggal seperti kabel modem atau modem DSL.

Wireless extender atau repeater wireless dapat memperluas jangkauan jaringan wireless yang ada. Biasanya itu untuk menanggulangi masalah penyebaran sinyal di lokasi berbentuk L. Perangkat wireless yang tersambung melalui repeater otomatis akan menderita peningkatan latency untuk setiap hop. Selain itu, perangkat nirkabel yang tersambung ke salah satu repeater dalam rangkaian akan memiliki throughput yang dibatasi oleh “link terlemah” antara dua node dalam rangkaian tersebut.

Security
Pada 2001, sebuah kelompok dari University of California menerbitkan makalah (Weaknesses in the Key Scheduling Algorithm of RC4) yang menjelaskan kelemahan dalam Privasi 802,11 Wired Equivalent Privacy (WEP), sebuah mekanisme keamanan yang didefinisikan dalam standar asli. Tidak lama setelah itu, Adam Stubblefield dan AT & T mengumumkan verifikasi pertama dari serangan itu. Dalam serangan, digambarkan kemampuan mencegat transmisi dan mendapatkan akses tidak sah ke jaringan nirkabel.

IEEE membentuk workgroup yang didedikasikan untuk menciptakan solusi pengganti keamanan. Akhirnya, Wi-Fi Alliance mengumumkan spesifi kasi sementara yang disebut Wi-Fi Protected Access (WPA) berdasarkan subset dari draft IEEE 802.11i saat itu. WPA mulai diaplikasikan pada produk pertengahan 2003. IEEE 802.11i (juga dikenal sebagai WPA2) itu sendiri disahkan pada Juni 2004 dan menggunakan kekuatan setara enkripsi pemerintahan dalam Advanced Encryption Standard AES, bukan RC4, yang digunakan pada WEP. Enkripsi yang direkomendasikan untuk ruangan rumah/konsumen modern adalah WPA2 (AES Pre-Shared Key) dan untuk ruang Enterprise adalah WPA2.

Kelebihan dan Kekurangan Wi-Fi

• Kelebihan. Wi-Fi merupakan solusi murah dan dapat diaplikasikan di tempat yang tidak memungkinkan untuk sambungan kabel seperti area outdoor atau bangunan yang dilarang untuk direnovasi. Chip Wi-Fi yang semakin murah memungkinkan untuk diintegrasikan di setiap gadget. Walau berbeda merek dan standar, perangkat Wi-Fi yang bersertifikat dan backward compatibility bisa beroperasi di negara mana pun. Mekanisme power saving pada Wi-Fi lebih efi sien saat digunakan dibandingkan seluler.
• Kekurangan. Regulasi yang tidak konsisten menyangkut spektrum dan power yang diperbolehkan di tiap negara seperti beberapa negara Eropa dan Jepang, terutama untuk 802.11n yang power kerjanya dua kali lipat daripada b atau g.

Super Wi-Fi

“Super Wi-Fi” adalah istilah yang dicipta kan oleh Federal Communications Commission (FCC) Amerika Serikat untuk menggambarkan proposal wireless network yang direncanakan FCC untuk penciptaan-lagi koneksi internet nirkabel jarak jauh. Tak seperti regular Wi-Fi yang menggunakan frekuensi radio 2,4 GHz, proposal Super Wi-Fi menggunakan frekuensi rendah “white space” di antara frekuensi saluran televisi. Frekuensi yang lebih rendah ini memungkinkan sinyal untuk perjalanan lebih jauh, menembus dinding yang lebih baik, dan frekuensi yang lebih tinggi daripada yang digunakan sebelumnya. Rencana FCC adalah untuk memungkinkan frekuensi tersebut digunakan secara gratis, seperti yang terjadi dengan Wi-Fi dan bluetooth.

US Federal Communications Commission menyetujui aturan untuk “white space” pada 23 September 2010. Pada April 2011, Rice University, dalam kemitraan dengan sebuah organisasi nirlaba, Technology For All, menerapkan penyebaran perumahan pertama dari Super Wi-Fi di timur Houston. Jaringan menggunakan white space untuk backhaul dan menyediakan akses ke klien dengan regular Wi-Fi 2,4 GHz. (Sumber: PC Media 12/2011)