با قابلیت ارتباط مستقیم بی‌سیم (Wi-Fi Direct) بیشتر آشنا شوید

امروزه در استفاده از کامپیوترها، ارتباطات بی‌سیم مانند بلوتوث، نقش مهم و ضروری را در زندگی ما ایفا می‌کنند. دغدغه امروزی کاربران در ارتباطات و انتقال اطلاعات بین سیستم‌های مختلف در این است که تاجای ممکن از کابل‌ها استفاده‌نشده و به‌صورت بی‌سیم این ارتباطات انجام شود. البته ارتباطات بی‌سیم مشکلات مربوط به خود از جمله سرعت و امنیت کمتر را دارد. قابلیت ارتباط مستقیم بی‌سیم (Wi-Fi Direct) می‌توان آرزوی کاربران را بدون نیاز به یک سختافزار مانند اکسس پوینت یا روتر بی‌سیم یا اینترنت جهت به اشتراک‌گذاری اطلاعات و انتقال آنها بین سیستم‌های مختلف فراهم سازد. پیکربندی ارتباط بی‌سیم مستقیم بسیار مشابه شبکه‌های Ad-Hoc است که البته در Wi-Fi Direct روش پیدا کردن همسایه‌ها و اتصال آنها به یکدیگر ساده‌تر است.

مفهوم Wi-Fi Direct

شبکه‌های بی‌سیم معمولاً دو نوع هستند که شامل شبکه‌های دارای زیرساختار (Infrastructure) و شبکه‌های بدون زیرساختار می‌شود. شبکه دارای زیرساختار شبکه‌های بی‌سیمی است که به‌واسطه یک سخت‌افزار مانند Access Point یا یک روتر بی‌سیم ایجاد می‌شود و تعدادی دستگاه به‌عنوان Client از طریق آن با یکدیگر ارتباط برقرار میکنند. در شبکه‌های بدون زیرساختار، دیگر نقطه دسترسی یا اکسس پوینت وجود ندارد، بلکه هر دستگاه در شبکه در هر لحظه میتواند نقش کلاینت یا اکسس پوینت را به خود اختصاص دهد. در اتصال Wi-Fi Direct که مشابه همین نوع از شبکه‌ها است، یک نقطه دسترسی مشخص مانند روتر یا اکسس پوینت وجود ندارد، بلکه هر دستگاه میتواند به‌عنوان یک کلاینت یا یک نقطه دسترسی عمل کند. نقش‌هایی که در این روش به هر دستگاه داده میشود، با تغییر فرکانس، تغییر میکند. درحقیقت Wi-Fi Direct یک ارتباط به‌صورت Peer to Peer یا نظیر به نظیر است و مشابه بلوتوث عمل میکند. در مرحله اول سیستمها براساس الگوریتم‌هایی یکدیگر را شناسایی کرده (به اصلاح Pair میشوند) و در بین خود نقاط دسترسی را پیدا میکنند. در مرحله بعد الگوریتمهای تامین امنیت شبکه کار خود را شروع میکنند و از کاربر یا آن سیستم مورد نظر میخواهند که یک پین کد را وارد کرده یا یک دکمه را جهت تامین امنیت بیشتر بفشارند.در حال حاضر دستگاه‌هایی مانند پخش‌کننده چندرسانه‌ای Roku 3 هستند که ارتباط بین کنترل از راه دور و خود دستگاه، به‌جای ارتباط IR یا بلوتوث از نوع Wi-Fi Direct است (تصویر 1).

در واقع در این سیستم کنترل از راه دور بدون نیاز به روتر به‌عنوان واسط، مستقیماً با دستگاه پخش‌کننده در ارتباط است و اطلاعات بین شبکه کوچکی که بین خودشان برقرارشده ردوبدل می‌شود. زمانی که دستگاهی دیگر (مانند کامپیوتر مجهز به اتصال بی‌سیم) به جستجوی شبکه بی‌سیم بپردازد، نام شبکه بی‌سیم ایجادشده توسط دستگاه پخش‌کننده Roku را خواهد دید، اما از آنجا که کلید رمز اتصال به شبکه را در اختیار ندارد، نمی‌تواند به آن متصل شود (تصویر 2). به‌این ترتیب کنترل از راه دور و دستگاه پخش‌کننده بدون دردسر و با کمک استانداردهای موجود برای شبکه Wi-Fi و ایمنی قابل‌قبول، به انتقال اطلاعات بین یکدیگر می‌پردازند.

سایر کاربردهای Wi Fi Direct

از ارتباطات مستقیم بی‌سیم می‌توان در زمینه‌های مختلف از جمله انتقال بی‌سیم تصویر به کمک Miracast، ارتباط بین وسایلی جانبی الکترونیکی، Wi Di یا در شبکه‌های DLNA استفاده کرد. از کاربردهای دیگری که ارتباطات مستقیم بی‌سیم می‌تواند داشته باشد، اتصال مستقیم به یک پرینتر از طریق Wi-Fi Direct و چاپ اسناد و فایل‌ها بدون نیاز به اتصال پرینتر به یک روتر یا اکسس پوینت است. خوشبختانه از آنجا که Wi-Fi Direct از همان استانداردهای Wi-Fi استفاده می‌کند، دستگاه‌های مختلف برای استفاده از آن نیازی به سخت‌افزار مجزا نخواهند داشت. برخی از گوشی‌های هوشمند (از جمله گوشی‌های هوشمند اندرویدی) به طور پیش‌فرض این قابلیت را در اختیار داشته و می‌توان برای انتقال اطلاعات بین گوشی‌ها از این نوع ارتباط استفاده کرد و از سرعت بالاتر آن بهره برد.

طریقه عملکرد Wi Fi Direct

ارتباط مستقیم بی‌سیم دارای استانداردها و عملکردهای مختلفی است از جمله:

1- Wi-Fi: در ارتباط مستقیم بی‌سیم، از همان استاندارد بی‌سیم معمول (IEEE 802.11) استفاده می‌شود. یک سیستم مجهز به اتصال بی‌سیم، به یک نقطه دسترسی تبدیل‌شده و دیگر سیستم‌ها با استفاده از Wi-Fi می‌توانند به آن نقطه دسترسی متصل شوند. این نوع ارتباط مانند شبکه‌های Ad-Hoc است با این تفاوت که پیکربندی این نوع ارتباط ساده‌تر بوده و دارای ویژگی‌های بهتری در کشف نقاط دسترسی است.

2- Wi Fi Direct Device and Service Discovery: با استفاده از این پروتکل، دستگاه‌ها می‌توانند قبل از اتصال ابزارهای دیگر موجود در شبکه و سرویس‌های که ارائه می‌دهند را پیدا کنند. برای مثال برای ارسال یک فایل پرینت به یک پرینتر مجهز به Wi-Fi Direct، دستگاه مجهز به اتصال بی‌سیم می‌تواند تمامی دستگاه‌های مطابق با این استاندارد را شناسایی کرده و با توجه به نیازی که دارد، تنها لیست پرینترهایی که می‌تواند این کار را انجام دهند به نمایش بگذارد.

3- (WI Fi Protected Setup (WPS: زمانی که در یک ارتباط مستقیم بی‌سیم قرار است دو دستگاه به هم متصل شوند، این ارتباط با کمک WPS و به‌صورت خودکار برقرار می‌شود. اینکه سیستم کدگذاری و نحوه ایمنی این ارتباط چگونه است بر ما مشخص نیست و تنها می‌توانیم امیدوار باشیم که از سیستم WPS PIN که امنیت پایینی دارد استفاده نشود.

4- WPA2: اتصال از طریق Wi-Fi Direct از سیستم رمزنگاری WPA2 برای رمزنگاری اطلاعات منتقل‌شده روی شبکه استفاده می‌کند که روشی ایمن‌تر برای رمزنگاری اطلاعات به‌شمار می‌آید. ارتباط Wi-Fi Direct گاهی اوقات Wi-Fi Peer to Peer یا Wi-Fi P2P نیز نامیده می‌شود؛ زیرا همان‌طور که گفته شد، این نوع ارتباط، یک ارتباط نظیر به نظیر (Peer to Peer) است که در آن دستگاه‌ها به‌جای آنکه به یک اکسس پوینت یا روتر بی‌سیم متصل شوند، می‌توانند مستقیم به یکدیگر متصل شوند.

کاربردها

در تئوری قابلیت ارتباط مستقیم بی‌سیم باید به چندین دستگاه که دارای قابلیت ارتباط مستقیم بی‌سیم هستند اجازه دهد که با یکدیگر ارتباط داشته باشند، اما در عمل هنوز چنین اتفاقی نیفتاده است. برای مثال شما ممکن است دو لپ‌تاپ جدید داشته باشید که امکان استفاده از Wi-Fi Direct در هر دوی آنها ذکرشده و انتظار دارید برای به اشتراک‌گذاری اطلاعات بین دو لپ‌تاپ از این ارتباط استفاده کنید. با این حال متاسفانه هنوز به شکل ساده و آسان این کار قابل انجام نیست. حتی روش ساده و سرراستی برای ارتباط یک لپ‌تاپ با یک دستگاه اندرویدی مجهز به Wi-Fi Direct نیز وجود ندارد و انجام این کار ممکن است با دردسرهایی همراه باشد؛ بنابراین این قابلیت هنوز جای کار دارد و در آینده می‌تواند به یک استاندارد مفید تبدیل شود.

نتیجه‌گیری

اتصال Wi-Fi Direct قابلیت مفیدی است که هم‌اکنون در دستگاه‌ها و شرایط مختلف به‌کار گرفته می‌شود. البته هنوز راه زیادی برای عمومی‌تر شدن و امکان استفاده ساده و آسان آن توسط عموم مردم و پلتفرم‌های مختلف در پیش‌رو است و در حال حاضر تنها در برخی سناریوهای خاص می‌توان از Wi-Fi Direct بهره گرفت. در ارتباطاتی که دستگاه‌ها دارای سطح انرژی پایین‌تری هستند، ارتباطات بلوتوث نسخه Low Energy کارآمدتر و مفیدتر هستند، اما در دستگاه‌هایی که انرژی کافی در اختیار دارند، اتصال سریع Wi-Fi Direct می تواند مفید واقع شود.