Wi-Fi
Wi-Fi (WiFi) là 1 từ không còn xa lạ với rất nhiều người trên thế giới, ngay cả với những người không nói tiếng Anh. Wi-Fi là thương hiệu của tổ chức bất vụ lợi Wi-Fi Alliance, và không phải như nhiều người nghĩ là Wi-Fi được rút gọn từ chữ Wireless Fidelity.
WiFi là 1 hệ thống truyền tin dưới dạng sóng radio, ở băng tần 2.4 GHz lúc ban đầu (năm 1997), sau đó thêm 5.4 GHz vào năm 1999, và thêm 6 GHz (năm 2020) dưới dạng mạng lưới địa phương (Local Area Network) với vùng phủ sóng có bán kính từ 50 m (trong trường hợp dùng trong nhà tư nhân) đến 150 m (khi được dùng trong hệ thống ngoài trời). Tương tự như sóng radio, sóng WiFi có thể xuyên qua tường, nhưng cường độ sẽ bị giảm; và càng bị yếu khi càng ở xa nơi phát sóng. Tín hiệu (data) từ Internet nối liền với PC, Laptop, iPad, Smartphone, ... bằng 2 cách: hoặc dùng dây Ethernet cable, hoặc dùng Wifi router, qua 1 trung gian có tên "Modem".
Modem là tên phối hợp từ 2 chữ MOdulate (biến tín hiệu dưới dạng digital thành dạng analog – như từ PC chuyển sang Internet) và DEModulate (đổi tín hiệu từ dạng analog sang dạng digital – như từ Internet về PC). Mời bạn đọc Understanding Modern Digital Modulation Techniques để biết thêm về Modulation. Router có nhiệm vụ phân phát/đón nhận tín hiệu từ Modem đến các bộ phận khác trong hệ thống WiFi, thí dụ như máy vi tính (PC hay Mac), laptop, máy in (printer), iPhone, iPad, …
|
|
Muốn sử dụng hệ thống WiFi riêng tư, bạn cần phải thuê 1 dịch
vụ với 1 công ty Internet Service Provider, để họ cung cấp tín hiệu Internet
qua đường dây cable (Internet cable), hoặc qua đường dây DSL (Digital Subscriber Line, tín hiệu
truyền đi bằng dây điện thoại). Thông thường thì tốc độ truyền tín hiệu Internet
(Internet speed) bằng cable (10 Mbps–1,200 Mbps) cao hơn loại DSL (3 Mbps–115 Mbps); Mbps =
Mega bits per second). Vào năm 2019 có loại WiFi 6 đạt được tốc độ truyền tin khá cao: 9,600 Mbps. Giá tiền thuê dịch vụ Internet tăng theo Internet speed.
Nếu người láng giềng gần nhà bạn xài 1 hệ thống WiFi, bạn sẽ
thấy tên của hệ thống đó hiện ra trên máy của bạn. Thông thường thì người chủ gắn
thêm password (danh từ này thông dụng hơn “mật khẩu”) để bảo toàn hệ thống
của mình; nếu không có đúng password, không ai có thể vào hệ thống đó để “xài ké”
(trừ hackers). Vì muốn cho người khác khó đoán hoặc tìm được password, nên password
thường được kết bằng nhiều ký hiệu mà chính người chủ cũng khó nhớ. Vì vậy, họ
phải viết password ra trên giấy, hoặc trong 1 note ở trong máy, để lỡ quên, họ
có thể tìm lại được. Bạn đừng lo, nếu máy tính của bạn dùng Windows hay MacOS, hoặc nếu bạn dùng iPhone, bạn có thể dễ dàng tìm được
password của bạn.
Nếu bạn đang ở Bắc Mỹ, bạn có thể dùng free WiFi khi ra khỏi nhà, thí dụ như trong shopping mall, phi trường, trạm xe bus, công viên, thư viện, quán cà phê, quán ăn, … Nếu bạn cần biết nơi nào có free WiFi gần chỗ của bạn, bạn có thể cài WiFi Map, hoặc wiman, vào iPhone của bạn. Dịch vụ này hoàn toàn miễn phí và có thể dùng khắp nơi trên thế giới (tương tự như Google Maps). Nếu bạn đang ở Toronto, bạn có thể dùng Out of Home Public WiFi, hoặc towifi để tìm những nơi có free WiFi và nơi nào có free Wifi thường được người chủ quảng cáo như trong hình dưới đây. Người ta thường khuyến cáo rằng các hệ thống free Wifi ở những nơi công cộng không được bảo toàn vì người khác có thể “ăn cắp” những chi tiết như username, password và các chi tiết cá nhân khác. Sử dụng các hệ thống free WiFi hay không, hoàn toàn do bạn quyết định!
 |
 |
Nếu nhà của bạn đang có WiFi, bạn có thể dùng Google Nest như trong video clip dưới đây
Bluetooth
Bluetooth là hệ thống truyền tin bằng sóng radio, trong 1 phạm vi nhỏ (trong vòng
10 m), trên băng tần từ 2.402 GHz đến 2.48 GHz, với công suất chỉ có 2.5 mW!
Khi mới ra đời (năm 1997), Bluetooth chỉ là 1 tên tạm thời do Bluetooth Special Interest Group đặt ra. Nhưng sau đó tên này được thị trường
quốc tế ủng hộ và “chết tên” cho đến bây giờ. Chữ "Bluetooth" bắt nguồn từ vua Đan
Mạch với vương hiệu Harald Bluetooth, 1 người đã có công thống nhất các bộ lạc ở
Đan Mạch thành 1 vương quốc. Từ đó, Bluetooth hàm ý việc hợp nhất các giao thức
truyền thông!
Bluetooth có chức năng nối liền các dụng cụ “cầm tay”
(portable) trong vòng vài mét, mà không cần 1 router như WiFi. Bluetooth có thể
chuyển data files, nhưng phần lớn là chuyển âm thanh; thí dụ như từ iPhone sang
máy đeo tai (headset), sang audio system trong xe hơi, hoặc sang speakers ở
trong nhà, … Các máy tính hiện đại có gắn sẵn Bluetooth; máy nào chưa có, thì
người chủ có thể gắn thêm Bluetooth USB dongle. Nếu máy nào có nhãn hiệu Bluetooth
thì máy đó gắn Bluetooth.
|
|
|
|
Nhiều người rất thích dùng loa để nghe nhạc theo dạng Bluetooth vì họ
có thể mang loa đến những nơi họ muốn đi, ngay cả bãi biển, nơi hoang dã, dù nắng
hay mưa. Trong hình bên cạnh, chiếc loa JBL Xtreme 3 có 2 woofers + 2 tweeters, công suất tối đa 100 W, hoạt động trên băng
tần 53.5Hz – 20kHz, chạy bằng pin Li-ion 36.3Wh với khả năng hoạt động liên tục
trong 15 tiếng đồng hồ, trước khi cần sạc bằng USB.
|
 |
Nhiều năm về trước, người ta dùng kỹ thuật Bluetooth trong smart key (còn gọi là key fob) để mở/khóa cửa xe hơi. Key fob phát ra 1 luồn sóng vô tuyến trên băng tần 315MHz (ở Hoa Kỳ và Nhật Bản) và trong xe hơi có 1 bộ phận thu sóng, nối liền với hệ thống mở/khóa cửa xe, hệ thống mở/tắt máy xe. Người xấu có thể lợi dụng lúc chúng ta mở cửa xe, đọc lén tín hiệu vô tuyến từ smart key; để rồi họ chờ chúng ta rời khỏi xe, và dùng tín hiệu “ăn cắp” để mở cửa xe chúng ta. Vì việc dùng Bluetooth trong hệ thống keyless không an toàn, nên người ta đã thay vào đó bằng hệ thống UWB (Ultra Wide Band, băng tần cao hơn 500 MHz), an toàn hơn.
Ai đã phát minh Bluetooth?
Truyện kể rằng vào tháng 8, năm 1942 nữ minh tinh Hedy Lamarr và nhạc sĩ George Antheil được cấp bằng sáng chế (patent) hệ
thống truyền tin bí mật với kỹ thuật “frequency hopping” nhằm mục đích không để
cho quân địch phá sóng truyền tin trên chiến trường (trong Thế Chiến Thứ Hai).
Tiếc rằng Hải quân Hoa Kỳ đã không dùng kỹ thuật này để ngăn chận việc lính Đức
quốc xã phá hệ thống ngư lôi điều khiển bằng vô tuyến. Sau Thế Chiến, người ta áp
dụng kỹ thuật này trong việc chế WiFi và Bluetooth.
Bạn đã từng nghe từ BlueFi chưa? Rất dễ đoán, BlueFi là kết hợp của Blue(tooth) với (Wi)Fi. Nhưng, Bluetooth không cần Internet, trong khi WiFi lại cần Internet; nên khi kết hợp 2 kỹ thuật này, người ta cần 1 adapter để làm giao diện cho Bluetooth và WiFi. Người ta gọi đây là loại Giao tiếp công nghệ chéo (Cross-Technology Communication). 1 trong những ứng dụng của BlueFi là BlueFi Stick gắn vào máy mở cửa garage tự động. Người sử dụng có thể điều khiển mở/đóng cửa garage bằng điện thoại di động, ngay cả có thể xếp đặt để mở cửa garage tự động khi xe về gần đến nhà!
|
|
|
Nói 1 cách đơn giản, với LiFi người ta dùng ánh sáng để tải data với 1 tốc độ nhanh, thay vì dùng dây cable hay radio wave. Mời bạn xem video clip dưới đây để được nghe giải thích về LiFi.
Sẵn dịp, mời bạn đọc Is Li-Fi “To Be” or “Not To Be”? Part 3 – Status để biết lý do vì sao LiFi chưa được thông dụng. Một tiện ích của LiFi là người ta có thể dùng đèn để soi sáng (illumination), đồng thời dùng ánh sáng của đèn để tải data. Một bất lợi của LiFi là ánh sáng không thể xuyên qua tường, nên việc sử dụng LiFi bị hạn chế trong “4 bức tường”. Đây cũng là điểm yếu chung cho các việc dùng ánh sáng để chuyển data như trong trường hợp dùng “vô tuyến hồng ngoại” dưới đây.
Vô tuyến hồng ngoại
Vô tuyến hồng ngoại (Infrared Wireless, gọi tắt là IR) không
còn xa lạ với mọi người nữa, vì người ta đã dùng remote để điều khiển mở/tắt TV
từ nhiều năm qua. Chữ “infra” trong tiếng La Tinh có nghĩa là “dưới”,
“thấp hơn”. Sóng hồng ngoại trải dài từ 300 GHz đến 400 THz, được chia thành 3 vùng: cận (near),
trung (medium), và viễn (far). IR dùng hồng ngoại, nên mắt thường không thể nhìn
thấy và sóng dùng trong remote thuộc loại cận hồng ngoại. Khi bạn bấm nút
trên remote, đèn LED (Light Emitting Diode, trong hệ thống transmitter) trong
remote chớp/tắt theo 1 chu kỳ định sẵn để truyền tín hiệu đến TV, qua băng tần
38 kHz (để tránh các nguồn phát sóng hồng ngoại
khác, thí dụ như ánh
mặt trời, bóng đèn điện v.v.). Trong TV có 1 hệ thống nhận tín hiệu hồng ngoại (Photodiode) và biến đổi tín hiệu thành 1 mệnh lịnh
điều khiển (command), thí dụ như tắt/mở, chọn menu, chỉnh âm thanh, chỉnh độ sáng
trên màn hình v.v. Các công ty chế tạo TV dùng 1 tần số riêng biệt cho remote và
TV của họ. Vì lý do này mà loại remote đa năng (all-purpose remote) phải có số
code cho các loại TV khác nhau, và người sử dụng phải tự mình chọn đúng số code
cho TV của họ. Nếu bạn thích thú với cách IR truyền tín hiệu, mời bạn xem IR Communication, trong đó có 1 gif giải thích cách tín
hiệu truyền từ transmitter đến receiver như trong hình dưới đây.
Tương tự như vậy, IR được sử dụng trong chuột vô tuyến
(wireless mouse) và bàn phím vô tuyến (wireless keyboard) để điều khiển laptop.
Vào năm 2022, trên thị trường đã có loại bàn phím cầm tay nhỏ xíu, bao gồm
touch pad, chạy bằng pin Lithium-ion dùng để điều khiển PC, Notebook, Smart TV,
XBOX … như trong hình dưới đây (với giá thật rẻ).
Năng lượng chứa trong IR mạnh nhất theo đường thẳng từ LED; vì
lý do này mình cần nhắm remote thẳng vào chỗ có Photodiode trên TV (thường là nằm
ở mặt trước của TV). Tia hồng ngoại trong IR không thể xuyên qua vật chắn (thí
dụ như tường); vì lý do này IR sẽ không hiệu quả nếu mình nhắm remote vào phía
sau của TV! Nếu ai sử dụng bàn phím vô tuyến phía trên, hãy nhớ hướng “LED
light indicators” về phía laptop, computer …
Thay Lời Kết
Công nghệ truyền tin vô tuyến phát triển rất nhanh, nhanh đến
nổi khi mình vừa biết được 1 công nghệ mới thì 1 công nghệ khác lại ra đời, mỗi
ngày một tốt hơn. Vì các công nghệ này dùng ánh sáng và sóng radio - những thứ
mà mắt người trần không thấy được – nên con người không biết được họ đang bị
bao trùm bởi những làn sóng vô hình, càng ngày càng nhiều. Có người quan ngại rằng
các thứ vô hình này ảnh hưởng đến sức khỏe của họ; nhưng hiện giờ chưa có bằng
chứng nào để xác định chuyện này. Theo thiển ý của người viết thì các ảnh hưởng
đó, nếu có, chỉ ở độ tối thiểu; trong khi con người đã và đang nghiên cứu tìm cách
diệt bệnh và kéo dài tuổi thọ của con người. Nói 1 cách khách quan, bạn có đang
hưởng thụ các tiện ích của công nghệ truyền tin vô tuyến hay không?
