Wi-Fi: co to je, standardy IEEE 802.11 a jak funguje

Co je Wi-Fi?

Wi-Fi — je ochranná známka Wi-Fi Alliance pro produkty certifikované podle standardů IEEE 802.11. Technologie zajišťuje bezdrátové připojení zařízení k lokální síti a internetu prostřednictvím přístupového bodu (Access Point, AP). Na rozdíl od mobilní komunikace pracuje Wi-Fi v nelicencovaném pásmu ISM a je určena pro lokální pokrytí — až 50–100 metrů uvnitř budov.

Architektura Wi-Fi zahrnuje dva režimy provozu: Infrastructure Mode (klient-server přes AP) a Ad-Hoc Mode (peer-to-peer mezi zařízeními). V mobilních aplikacích se používá Infrastructure Mode: smartphone se připojí k routeru, router k poskytovateli. Pro přímý přenos mezi zařízeními (AirDrop, Nearby Share) se používá Wi-Fi Direct — rozšíření organizující P2P spojení bez routeru.

Podle údajů Cisco Annual Internet Report (2023) zůstává Wi-Fi hlavním typem připojení pro mobilní zařízení uvnitř budov: 59% veškerého mobilního provozu je generováno přes Wi-Fi a tento podíl roste o 3–5% ročně díky rozšíření mesh sítí a Wi-Fi 6.

Standardy IEEE 802.11: od b do be

Evoluce Wi-Fi zahrnuje sedm generací — od 802.11b (1999) do 802.11be (Wi-Fi 7, 2024). Každý nový standard zvyšoval propustnost, hustotu připojení a energetickou účinnost. Wi-Fi 6 (802.11ax) se stalo nejvýznamnější aktualizací: OFDMA a MU-MIMO umožňují obsluhovat desítky zařízení současně bez poklesu rychlosti.

Zpětná kompatibilita — klíčová vlastnost Wi-Fi: router Wi-Fi 6 obsluhuje klienty Wi-Fi 4, ale jejich maximální rychlostí. Vývojář mobilní aplikace přímo neřídí výběr standardu — ovladač a operační systém automaticky vybírají optimální režim PHY.

Pásma 2.4, 5 a 6 GHz: srovnávací analýza

Wi-Fi využívá tři frekvenční pásma, každé se svými fyzickými omezeními. 2.4 GHz — nejvíce zatížené: Bluetooth, Zigbee, mikrovlnné trouby a sousední sítě vytvářejí interferenci. K dispozici jsou pouze 3 nepřekrývající se kanály (1, 6, 11 při šířce 20 MHz).

Pásmo 5 GHz nabízí 23 nepřekrývajících se kanálů (po 20 MHz) a podporu šířky 80 a 160 MHz. Kratší vlnová délka znamená horší prostupnost zdmi — akční rádius je o 30–40% menší než u 2.4 GHz při stejném výkonu vysílače. Nízký šum však poskytuje stabilnější rychlost.

Pásmo 6 GHz — exkluzivní pro Wi-Fi 6E a Wi-Fi 7, s 59 dalšími kanály po 20 MHz. Není zde interference se starými zařízeními — pouze certifikovaní klienti. Podle testů Qualcomm (2024) na vzdálenosti 5 metrů vykazuje Wi-Fi 6E v 6 GHz rychlost o 40% vyšší než Wi-Fi 6 v 5 GHz.

Band Steering a výběr pásma

Moderní routery používají Band Steering — mechanismus, při kterém přístupový bod nabízí klientovi optimální pásmo v závislosti na RSSI a zatížení. Vývojář neřídí Band Steering na straně aplikace, ale může ovlivnit preference prostřednictvím Android WifiNetworkSpecifier.Builder nebo iOS NEHotspotNetwork.

Bezpečnost Wi-Fi: WEP, WPA2, WPA3

Ochrana bezdrátové sítě prošla cestou od zastaralého WEP (1997) k modernímu WPA3 (2018). WPA2 (2004) s AES-CCMP zůstává minimálně bezpečným standardem, ale je zranitelný vůči útoku KRACK (2017) na 4-way handshake. WPA3 odstraňuje tento nedostatek prostřednictvím protokolu SAE (Simultaneous Authentication of Equals).

WPA3 přináší tři klíčová vylepšení: individuální šifrování namísto společného Pre-Shared Key (PSK), odolnost vůči offline brute-force útokům a Forward Secrecy — kompromitace dlouhodobého klíče neumožňuje dešifrování dříve zachycených relací. Povinná certifikace WPA3 pro zařízení Wi-Fi 6E a 7 zaručuje ochranu na moderní úrovni.

Pro mobilní aplikace přenášející důvěrná data přes Wi-Fi se doporučuje dodatečné šifrování na úrovni aplikace (TLS 1.3). I WPA3 chrání pouze kanál mezi zařízením a routerem — k serveru data putují přes internet bez dodatečné ochrany.

Příklad kontroly zabezpečení sítě v Kotlin (Android)

fun isSecureNetwork(context: Context): Boolean {
    val cm = context.getSystemService(Context.CONNECTIVITY_SERVICE)
        as ConnectivityManager
    val network = cm.activeNetwork ?: return false

    val caps = cm.getNetworkCapabilities(network) ?: return false
    return caps.hasCapability(
        NetworkCapabilities.NET_CAPABILITY_NOT_VPN
    )
}

Kód kontroluje, zda je zařízení připojeno k aktivní síti (ne VPN). Pro úplnou kontrolu zabezpečení Wi-Fi je vyžadována dodatečná analýza typu šifrování prostřednictvím WifiManager — aplikace může upozornit uživatele na připojení k otevřené síti.

Wi-Fi v mobilních zařízeních: skenování a připojení

Mobilní operační systémy poskytují API pro správu Wi-Fi připojení. Na Androidu jsou k dispozici WifiManager a WifiNetworkSpecifier — aplikace může skenovat dostupné sítě, připojovat se k nim a sledovat stav připojení. Od Androidu 12 vyžaduje skenování oprávnění ACCESS_FINE_LOCATION, aby se zabránilo sledování uživatele podle MAC adres přístupových bodů.

iOS omezuje správu Wi-Fi v aplikacích třetích stran: NEHotspotNetwork umožňuje připojení ke známým sítím a skenování není k dispozici — pouze přechod na systémový seznam sítí přes Settings URL. Pro podnikové aplikace iOS podporuje konfigurační profily s certifikáty a automatickým připojením k firemním sítím.

Pro aplikace pracující s Wi-Fi Direct (peer-to-peer) poskytuje Android WifiP2pManager. iOS nemá veřejné API pro Wi-Fi Direct — používá se Multipeer Connectivity Framework fungující přes Bluetooth a Wi-Fi.

Příklad skenování Wi-Fi sítí v Kotlin (Android)

val wifiManager = context.getSystemService(Context.WIFI_SERVICE) as WifiManager

val receiver = object BroadcastReceiver() {
    override fun onReceive(context: Context, intent: Intent) {
        val results = wifiManager.scanResults
        results.filter { it.level > -70 }
            .sortedByDescending { it.level }
            .forEach { network ->
                Log.d("WiFi", "${network.SSID} — ${network.level} dBm")
            }
    }
}

context.registerReceiver(receiver, IntentFilter(WifiManager.SCAN_RESULTS_AVAILABLE_ACTION))
wifiManager.startScan()

BroadcastReceiver informuje aplikaci o dokončení skenování. ScanResults obsahují SSID, BSSID, úroveň signálu (RSSI) a typ šifrování. Filtrování podle úrovně > -70 dBm odřezává příliš slabé sítě, nevhodné pro stabilní připojení.

Wi-Fi 7 (802.11be): MLO, 4096-QAM a šířka kanálu 320 MHz

Wi-Fi 7 — nejnovější standard, schválený Wi-Fi Alliance v roce 2024. Klíčová inovace — Multi-Link Operation (MLO): zařízení může současně přenášet data ve dvou pásmech (např. 5 a 6 GHz) pro zvýšení propustnosti a snížení latence. V testech Broadcom (2024) vykázalo MLO snížení latence o 50% při pohybu klienta v zóně pokrytí.

Další novinky: 4096-QAM namísto 1024-QAM (o 20% vyšší rychlost), šířka kanálu 320 MHz (dvojnásobek oproti Wi-Fi 6) a automatické přepínání mezi pásmy bez přerušení relace. Pro mobilní aplikace znamená Wi-Fi 7 možnost streamování 8K videa a AR scén s latencí pod 5 ms.

Podle odhadu Dell'Oro Group (2025) bude do konce roku 2026 podporovat Wi-Fi 7 15% nových chytrých telefonů. Vývojář nemusí měnit kód aplikace — vylepšení fungují na úrovni ovladače a operačního systému, ale aplikace přizpůsobené vysoké propustnosti (videokonference, cloud gaming) budou těžit z nižší latence.