WLAN oder WiFi war eine der ersten Technologien zur drahtlosen Verbindung mit einem lokalen Netzwerk und ist auch heute noch eine der am häufigsten verwendeten Technologien. Erfahre alles, was du darüber wissen musst, und wie es in der Data Science eingesetzt wird!
In der heutigen Zeit gehören drahtlose Verbindungen zum Alltag wie fließendes Wasser oder Elektrizität. Das war jedoch nicht immer der Fall.
Bis in die 1990er Jahre basierten lokale Netzwerke hauptsächlich auf kabelgebundenen Netzwerktechnologien wie dem Ethernet, das in den 1970er Jahren von der Xerox Corporation entwickelt wurde.
Diese kabelgebundenen Verbindungen hatten jedoch Einschränkungen in Bezug auf Mobilität und Flexibilität. Die Nutzer waren durch die Länge der Kabel eingeschränkt und meist auf einen begrenzten physischen Raum beschränkt, um auf das Netzwerk zugreifen zu können.
Im Jahr 1997 änderte das Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) die Situation und ebnete den Weg für eine neue Ära mit einer Technologie, die auch heute noch von entscheidender Bedeutung ist: WLAN.
Was ist WLAN?
Das Wireless Local Area Network (WLAN) ist eine Technologie, die die drahtlose Verbindung von Geräten mit einem lokalen Netzwerk ermöglicht.
Im Gegensatz zu kabelgebundenen Verbindungen nutzt sie Radiowellen, um Daten zwischen den Geräten und dem Netzwerk zu übertragen.
WLAN funktioniert mithilfe von Zugangspunkten, die auch Router genannt werden. Sie stellen die Kommunikation her und übertragen die Daten zwischen den angeschlossenen Geräten und dem Netzwerk.
Dadurch können die Nutzer auf das Internet zugreifen und Dateien austauschen, während sie sich frei bewegen können, ohne durch Kabel eingeschränkt zu werden.
Geschichte und Entwicklung
In den folgenden Jahren wurden verschiedene Standards entwickelt, die nacheinander die Leistung und die Funktionalität verbesserten.
Im Jahr 1999 wurde mit 802.11a eine Übertragungsgeschwindigkeit von bis zu 54 mbps im 5-GHz-Frequenzband erreicht.
Der Standard 802.11b, der im 2,4-GHz-Frequenzband operiert, ist jedoch mit einer größeren Bandbreite an Geräten kompatibel. Seine Übertragungsgeschwindigkeit ist jedoch auf 11 Mbps beschränkt.
Etwas später, im Jahr 2003, erreichte die Weiterentwicklung 802.11g 54 Mbps im 2,4-Ghz-Band. Im Jahr 2009 übertraf 802.11n, auch bekannt als WiFi 4, die 600-Mbps-Marke und erhöhte gleichzeitig die Reichweite.
Der Standard 802.11ac oder WiFi 5 wurde 2013 eingeführt. Er operiert ausschließlich im 5GHz-Frequenzband und kann eine Geschwindigkeit von mehreren Gigabit pro Sekunde erreichen.
Der neueste Standard ist schließlich 802.11ax oder WiFi 6 und bietet eine deutliche Erhöhung der Netzwerkkapazität, eine bessere Verwaltung gleichzeitiger Verbindungen und eine verbesserte Energieeffizienz. Seine maximale Geschwindigkeit übersteigt 10 Gbps.
Nach und nach wurde WLAN in Haushalten, Unternehmen und an öffentlichen Orten immer beliebter. Die Technologie hat auch die Technologiebranche revolutioniert, da sie es Geräten wie Laptops und Smartphones ermöglicht, sich drahtlos zu verbinden.
Sie hat also stark zum Aufschwung des Internets und der ständigen Konnektivität beigetragen. Die Geschichte hat jedoch gerade erst begonnen, denn WiFi 7 wird für Ende 2023 mit einer Höchstgeschwindigkeit von 46 Gbps erwartet!
Vorteile und Anwendungsfälle von WLAN
WLAN hat die Art und Weise, wie wir arbeiten, kommunizieren und auf Informationen zugreifen, erheblich verbessert. Es gibt viele Anwendungsmöglichkeiten.
Zu Hause ist es für die drahtlose Hochgeschwindigkeits-Internetverbindung unerlässlich geworden. Fast jeder von uns nutzt es für die gemeinsame Nutzung von Dateien, das Streamen von Medien oder die Kommunikation über E-Mail-Anwendungen oder Videoanrufe.
Auch in Unternehmen werden WLAN-Netzwerke häufig genutzt, um den Beschäftigten eine drahtlose Verbindung zu ermöglichen. Dies ermöglicht eine größere Flexibilität bei der Wahl des Arbeitsortes, erleichtert Online-Meetings und verbessert die Zusammenarbeit zwischen Teams.
An öffentlichen Orten wie Cafés, Flughäfen, Hotels und Einkaufszentren sind WLAN-Hotspots immer häufiger anzutreffen. Sie ermöglichen es den Nutzern, sich kostenlos oder gegen eine Gebühr mit dem Internet zu verbinden, auch wenn sie unterwegs sind.
Im Vergleich zu anderen kabelgebundenen oder nicht kabelgebundenen Verbindungstechnologien ist der Hauptvorteil von WLAN die Mobilität, da es eine Internetverbindung ohne Kabelbindung innerhalb eines großen Abdeckungsbereichs ermöglicht.
Es ist übrigens möglich, ein WLAN-Netzwerk zu erweitern, um größere Bereiche abzudecken oder eine größere Anzahl von Nutzern zu unterstützen, indem man einfach zusätzliche Zugangspunkte hinzufügt.
Ein weiteres Highlight ist die Unterstützung mehrerer Geräte, die gleichzeitig mit einem einzigen WLAN-Zugangspunkt verbunden sind. Dadurch können sich die Nutzer dieselbe Verbindung teilen und miteinander kommunizieren.
Diese Netzwerke sind auch relativ einfach zu installieren und einzurichten, was sie auch für nicht technisch versierte Nutzer/innen zugänglich macht. Das Preis-Leistungs-Verhältnis trägt ebenfalls zu ihrer weit verbreiteten und erschwinglichen Einführung bei.
Cybersicherheit als Schwachstelle von WLAN?
Leider weist das WLAN auch potenzielle Schwachstellen in Bezug auf die Cybersicherheit auf. Es ist anfällig für Brute-Force-Angriffe, das Abfangen von Daten und sogenannte Middle-Man-Angriffe.
Um WLAN-Netzwerke zu schützen, sind angemessene Sicherheitsmaßnahmen unerlässlich. Dazu gehört die Verwendung von Sicherheitsprotokollen wie WEP (Wired Equivalent Privacy) und WPA (WiFi Protected Access), WPA2 oder dem neuesten Standard WPA 3.
Ebenso sollten die Nutzer unbedingt starke Passwörter verwenden, ihre Geräte regelmäßig aktualisieren und Firewalls so konfigurieren, dass unberechtigte Zugriffe verhindert werden.
Warum ist WLAN in der Data Science so wichtig?
Im Bereich Data Science wird WLAN üblicherweise zum Sammeln, Übertragen und Analysieren von Daten verwendet.
Mit WLAN verbundene Geräte wie Sensoren, IoT-Geräte (Internet der Dinge) und mobile Geräte generieren ständig Daten.
Dabei kann es sich z. B. um Informationen über Nutzer, Verhalten, Leistung oder Umweltbedingungen handeln.
WLAN erleichtert das Sammeln dieser Daten, indem es drahtlose Konnektivität für die Geräte bereitstellt, die diese Daten generieren.
Es bietet die erforderliche drahtlose Verbindung um sich mit einem lokalen Netzwerk zu verbinden und das Sammeln von großen Daten in Echtzeit zu erleichtern.
Anschließend ermöglicht dieses drahtlose Netzwerk die schnelle und effiziente Übertragung dieser frisch gesammelten Daten auf Server oder Plattformen zur Verarbeitung und Speicherung. Dadurch wird sichergestellt, dass sie für die weitere Analyse und Erforschung zur Verfügung stehen.
Sobald die Daten auf die Server übertragen wurden, können Data-Science-Fachleute Datenanalysetechniken einsetzen, um verwertbare Informationen zu extrahieren.
Dies kann Data Mining, Datenvisualisierung, statistische Modellierung, maschinelles Lernen (Machine Learning) und andere fortgeschrittene Methoden umfassen.
Darüber hinaus kann Data Science auch zur Optimierung der WLAN-Netzwerke selbst eingesetzt werden.
Durch die Analyse von Leistungsdaten können Engpässe identifiziert, potenzielle Ausfälle vorhergesagt und die beste Netzwerkkonfiguration ausgewählt werden, um die Servicequalität für die Nutzer zu verbessern.
Fazit: WLAN, ein drahtloses Netzwerk, das die Welt verändert hat
Durch die Möglichkeit, sich drahtlos mit dem Internet zu verbinden, hat WLAN stark dazu beigetragen, die Konnektivität auf mobile Geräte und andere vernetzte Objekte auszuweiten.
Es ist eine wichtige Technologie für die Datenübertragung und wird von vielen Data Scientists täglich genutzt.
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