Sieć bezprzewodowa (Wi-Fi)

Sieć bezprzewodowa (Wi-Fi) w odniesieniu do drukarek, kserokopiarek i urządzeń wielofunkcyjnych (MFP) to technologia umożliwiająca tym urządzeniom komunikację z lokalną siecią komputerową (LAN) oraz z innymi urządzeniami (takimi jak komputery, laptopy, smartfony, tablety) bez potrzeby stosowania fizycznych kabli połączeniowych. Zamiast tego, transmisja danych odbywa się za pośrednictwem fal radiowych, zgodnie ze standardami z rodziny IEEE 802.11 (np. 802.11b, 802.11g, 802.11n, 802.11ac, 802.11ax). Implementacja interfejsu Wi-Fi w urządzeniach drukujących przyniosła rewolucję w zakresie elastyczności ich rozmieszczania, łatwości instalacji oraz wsparcia dla coraz popularniejszego drukowania mobilnego. Dzięki Wi-Fi, drukarka nie musi być już “przywiązana” kablem Ethernet do gniazdka sieciowego, co pozwala na jej umieszczenie w najbardziej dogodnym miejscu w domu, biurze czy innym środowisku, o ile znajduje się ono w zasięgu sygnału bezprzewodowego punktu dostępowego (routera Wi-Fi).

Główną zaletą sieci Wi-Fi jest elastyczność lokalizacji. Użytkownicy mogą swobodnie umieszczać swoje drukarki/MFP tam, gdzie jest to dla nich najwygodniejsze, bez martwienia się o dostępność portu Ethernet czy konieczność prowadzenia długich i często nieestetycznych kabli. Jest to szczególnie korzystne w domach, małych biurach (SOHO), tymczasowych miejscach pracy, czy w historycznych budynkach, gdzie modyfikacja infrastruktury kablowej może być problematyczna. Proces instalacji urządzenia Wi-Fi jest również często postrzegany jako prostszy, zwłaszcza dla mniej zaawansowanych technicznie użytkowników.

Kluczowym elementem umożliwiającym drukarce/MFP działanie w sieci Wi-Fi jest wbudowany w nią moduł bezprzewodowej karty sieciowej. Aby urządzenie mogło komunikować się z innymi zasobami w sieci lokalnej lub z internetem, musi być połączone z bezprzewodowym punktem dostępowym (Wireless Access Point – WAP), który najczęściej jest zintegrowany z routerem Wi-Fi. Proces konfiguracji tego połączenia zazwyczaj obejmuje wyszukanie przez drukarkę dostępnych sieci Wi-Fi (identyfikowanych po ich nazwie – SSID), wybranie odpowiedniej sieci oraz wprowadzenie hasła zabezpieczającego (klucza sieciowego, np. WPA2/WPA3). Wiele urządzeń oferuje uproszczone metody konfiguracji, takie jak WPS (Wi-Fi Protected Setup), które pozwalają na nawiązanie połączenia np. poprzez naciśnięcie dedykowanych przycisków na drukarce i routerze.

Oprócz standardowego trybu infrastruktury, gdzie drukarka komunikuje się poprzez centralny punkt dostępowy, technologia Wi-Fi umożliwia również działanie w trybie Wi-Fi Direct®. Pozwala to na tworzenie bezpośredniego, bezprzewodowego połączenia peer-to-peer między drukarką a innym urządzeniem obsługującym Wi-Fi Direct (np. smartfonem, laptopem), bez pośrednictwa routera. Drukarka w tym trybie sama działa jak tymczasowy punkt dostępowy, co jest niezwykle przydatne dla funkcji mobilnego wydruku bezpośredniego, umożliwiając gościom lub użytkownikom spoza głównej sieci łatwe drukowanie.

Sieć bezprzewodowa Wi-Fi jest również fundamentem dla wielu nowoczesnych technologii drukowania mobilnego, takich jak Apple AirPrint (dla urządzeń iOS i macOS) oraz Mopria® Print Service (dla urządzeń Android). Obie te technologie opierają się na automatycznym wykrywaniu kompatybilnych drukarek znajdujących się w tej samej sieci Wi-Fi co urządzenie mobilne, eliminując potrzebę instalowania dodatkowych sterowników czy aplikacji.

Jednakże, korzystanie z sieci Wi-Fi dla urządzeń drukujących wiąże się również z pewnymi wyzwaniami. Bezpieczeństwo jest jednym z kluczowych aspektów. Ponieważ sygnał radiowy jest rozsyłany w eterze, sieci Wi-Fi są z natury bardziej podatne na nieautoryzowany dostęp i podsłuch niż sieci przewodowe. Dlatego absolutnie niezbędne jest stosowanie silnych mechanizmów szyfrowania transmisji, takich jak WPA2 (Wi-Fi Protected Access 2) lub najnowszy WPA3, w połączeniu z odpowiednio złożonym hasłem sieciowym. W środowiskach korporacyjnych często stosuje się bardziej zaawansowane metody uwierzytelniania, takie jak WPA2/WPA3-Enterprise z wykorzystaniem serwera RADIUS i standardu IEEE 802.1X, który pozwala na indywidualne uwierzytelnianie każdego urządzenia lub użytkownika próbującego połączyć się z siecią. Dodatkowo, komunikacja na poziomie aplikacji (np. z interfejsem webowym EWS drukarki) powinna być również szyfrowana przy użyciu SSL/TLS (HTTPS).

Kolejnym aspektem jest stabilność i zasięg sygnału. Jakość połączenia Wi-Fi może być degradowana przez odległość od punktu dostępowego, obecność przeszkód fizycznych (ściany, stropy, meble – zwłaszcza te metalowe), a także przez interferencje od innych urządzeń pracujących w tym samym paśmie częstotliwości (2.4 GHz lub 5 GHz), takich jak inne sieci Wi-Fi, kuchenki mikrofalowe, urządzenia Bluetooth czy telefony bezprzewodowe. Słaby lub niestabilny sygnał może prowadzić do wolnego transferu danych, przerywania zadań drukowania lub całkowitej utraty połączenia z drukarką. Dlatego ważne jest odpowiednie rozmieszczenie punktów dostępowych i samej drukarki, a w większych przestrzeniach rozważenie zastosowania systemów siatkowych (mesh Wi-Fi) lub dodatkowych repeaterów/wzmacniaczy sygnału.

Wydajność sieci Wi-Fi, mierzona prędkością transferu danych, zależy od obsługiwanego przez drukarkę i router standardu IEEE 802.11 (np. starsze b/g/n, czy nowsze ac/ax ) oraz od warunków panujących w sieci. Chociaż nowoczesne standardy Wi-Fi oferują bardzo wysokie teoretyczne prędkości, rzeczywista przepustowość jest często niższa i może być niewystarczająca dla bardzo intensywnych zastosowań lub przesyłania ekstremalnie dużych plików graficznych w porównaniu do gigabitowego Ethernetu.

Mimo tych potencjalnych wyzwań, sieć bezprzewodowa Wi-Fi stała się niezwykle popularnym i często preferowanym sposobem podłączania drukarek, kserokopiarek i MFP, szczególnie w zastosowaniach domowych, małych biurach oraz wszędzie tam, gdzie liczy się elastyczność i wygoda użytkowania. Jej rola będzie nadal rosła wraz z upowszechnianiem się pracy mobilnej i urządzeń typu IoT (Internet of Things).

Standard sieci bezprzewodowej (IEEE 802.11 b/g/n)

Standard sieci bezprzewodowej IEEE 802.11 b/g/n odnosi się do zbioru specyfikacji technicznych opracowanych przez Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), które definiują sposób, w jaki drukarki, kserokopiarki, urządzenia wielofunkcyjne (MFP) oraz inne urządzenia obsługujące Wi-Fi komunikują się bezprzewodowo w lokalnej sieci komputerowej (WLAN – Wireless Local Area Network). Te konkretne litery – “b”, “g” i “n” – reprezentują trzy różne, choć powiązane ze sobą i często kompatybilne wstecznie, generacje (lub poprawki) standardu 802.11. Wybór lub obsługa danego standardu przez moduł Wi-Fi wbudowany w urządzenie drukujące ma bezpośredni wpływ na takie parametry połączenia jak maksymalna teoretyczna prędkość przesyłania danych, zasięg sygnału, częstotliwość pracy oraz odporność na zakłócenia. Chociaż obecnie na rynku dominują już nowsze i znacznie szybsze standardy (takie jak 802.11ac – Wi-Fi 5, czy 802.11ax – Wi-Fi 6/6E), zrozumienie charakterystyki “b/g/n” jest nadal istotne, ponieważ wiele wciąż używanych lub tańszych urządzeń drukujących może opierać swoją łączność bezprzewodową właśnie na tych specyfikacjach.

Standard IEEE 802.11b, wprowadzony w 1999 roku, był jednym z pierwszych, które zyskały szeroką popularność. Działa on wyłącznie w paśmie częstotliwości 2.4 GHz. Pasmo to, choć oferuje stosunkowo dobry zasięg i przenikanie przez przeszkody fizyczne, jest również bardzo zatłoczone, ponieważ korzysta z niego wiele innych urządzeń codziennego użytku, takich jak kuchenki mikrofalowe, telefony bezprzewodowe, monitory dla dzieci czy urządzenia Bluetooth, co może prowadzić do wzajemnych interferencji i spadku jakości sygnału. Maksymalna teoretyczna prędkość przesyłania danych dla standardu 802.11b wynosi 11 megabitów na sekundę (Mb/s). W praktyce, rzeczywista przepustowość osiągana przez użytkownika jest znacznie niższa, zazwyczaj oscylując w granicach 4-6 Mb/s, ze względu na narzuty protokołu, warunki środowiskowe i liczbę podłączonych urządzeń. Do transmisji danych standard ten wykorzystuje modulację DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum) z techniką CCK (Complementary Code Keying). W kontekście bezpieczeństwa, pierwotnie 802.11b wspierał jedynie szyfrowanie WEP (Wired Equivalent Privacy), które szybko okazało się bardzo słabe i łatwe do złamania. Dopiero później dodano wsparcie dla bezpieczniejszego protokołu WPA (Wi-Fi Protected Access). Dla nowoczesnych zastosowań drukarkowych, zwłaszcza tych wymagających przesyłania większych plików graficznych, prędkość oferowana przez 802.11b jest często niewystarczająca, a jego podatność na zakłócenia i ograniczone opcje bezpieczeństwa czynią go standardem przestarzałym.

Następcą, który przyniósł znaczącą poprawę wydajności, był standard IEEE 802.11g, ratyfikowany w 2003 roku. Podobnie jak jego poprzednik, 802.11g również operuje w paśmie 2.4 GHz, dziedzicząc tym samym jego podatność na interferencje. Jednakże, dzięki zastosowaniu bardziej zaawansowanej techniki modulacji OFDM (Orthogonal Frequency-Division Multiplexing), która była wcześniej używana w standardzie 802.11a (pracującym w paśmie 5 GHz), standard “g” oferuje znacznie wyższą maksymalną teoretyczną prędkość przesyłania danych, wynoszącą 54 Mb/s. Rzeczywista przepustowość osiągana przez użytkowników to zazwyczaj około 20-25 Mb/s. Co ważne, standard 802.11g jest wstecznie kompatybilny z 802.11b, co oznacza, że urządzenia “g” mogą komunikować się z urządzeniami “b” (choć wtedy cała sieć w danym kanale może pracować z niższą prędkością, aby obsłużyć wolniejsze urządzenie). W zakresie bezpieczeństwa, 802.11g od początku wspierał zarówno WEP, jak i znacznie silniejszy protokół WPA2 (Wi-Fi Protected Access 2), który stał się standardem przemysłowym zapewniającym solidne szyfrowanie i uwierzytelnianie. Standard “g” przez wiele lat był najpopularniejszym wyborem dla domowych i biurowych sieci Wi-Fi, a wiele drukarek i MFP produkowanych w tym okresie było wyposażonych w moduły Wi-Fi zgodne z 802.11g. Prędkość oferowana przez ten standard jest zazwyczaj wystarczająca do większości typowych zadań drukowania i skanowania w małych i średnich środowiskach.

Najbardziej znaczący postęp w ramach omawianej grupy przyniósł standard IEEE 802.11n, formalnie zatwierdzony w 2009 roku, choć jego wersje robocze (draft-n) były dostępne na rynku znacznie wcześniej. Standard ten, często marketingowo określany jako Wi-Fi 4, wprowadził szereg kluczowych ulepszeń technologicznych, które znacząco zwiększyły zarówno prędkość, jak i zasięg oraz niezawodność połączeń bezprzewodowych. Jedną z najważniejszych cech 802.11n jest możliwość pracy w dwóch pasmach częstotliwości: 2.4 GHz (zapewniając wsteczną kompatybilność z 802.11b/g) oraz w mniej zatłoczonym paśmie 5 GHz (choć nie wszystkie urządzenia “n” są dwuzakresowe – niektóre, zwłaszcza tańsze, obsługują tylko 2.4 GHz). Praca w paśmie 5 GHz oferuje więcej nienakładających się na siebie kanałów i mniejsze ryzyko interferencji od innych urządzeń, ale sygnał w tym paśmie ma nieco mniejszy zasięg i gorzej przenika przez przeszkody fizyczne (np. ściany) w porównaniu do pasma 2.4 GHz.

Standard 802.11n wprowadził technologię MIMO (Multiple-Input, Multiple-Output), która pozwala na użycie wielu anten do jednoczesnego wysyłania i odbierania kilku strumieni danych (spatial streams). Dzięki temu, maksymalna teoretyczna prędkość przesyłania danych w standardzie “n” może wynosić od 150 Mb/s (przy jednym strumieniu i kanale 40 MHz) do nawet 600 Mb/s (przy czterech strumieniach i kanale 40 MHz), choć typowe urządzenia konsumenckie i biurowe często obsługują 150 Mb/s, 300 Mb/s lub 450 Mb/s. Inne ulepszenia to łączenie kanałów (channel bonding), pozwalające na użycie kanału o szerokości 40 MHz (zamiast standardowych 20 MHz), co podwaja przepustowość, oraz agregacja ramek (frame aggregation), która zmniejsza narzut protokołu. W zakresie bezpieczeństwa, 802.11n w pełni wspiera WPA2, a nowsze implementacje mogą również oferować pewne elementy przygotowujące pod WPA3. Dla drukarek i MFP, standard 802.11n zapewnił znaczący wzrost wydajności, umożliwiając szybsze przesyłanie dużych zadań drukowania, płynniejsze skanowanie w wysokiej rozdzielczości oraz stabilniejszą pracę w bardziej wymagających środowiskach sieciowych.

Gdy specyfikacja urządzenia drukującego podaje, że obsługuje ono standardy IEEE 802.11 b/g/n, oznacza to, że jest ono zdolne do pracy z każdym z tych trzech standardów, automatycznie dostosowując się do możliwości punktu dostępowego (routera Wi-Fi), z którym się łączy, oraz innych urządzeń w sieci. Zapewnia to szeroką kompatybilność, ale aby w pełni wykorzystać potencjał np. standardu “n”, zarówno drukarka, jak i router muszą go obsługiwać. Należy również pamiętać, że podawane prędkości są wartościami teoretycznymi, a rzeczywista przepustowość zależy od wielu czynników, takich jak odległość, przeszkody, interferencje, liczba podłączonych urządzeń i konfiguracja sieci.

Chociaż standardy “b”, “g” i “n” są już nieco starsze, wiele urządzeń drukujących, zwłaszcza tych z niższej i średniej półki cenowej, nadal może opierać na nich swoją łączność Wi-Fi, oferując wystarczającą wydajność do codziennych zadań. Jednakże, w przypadku zakupu nowego sprzętu, warto zwrócić uwagę na obsługę nowszych standardów, takich jak 802.11ac (Wi-Fi 5) lub 802.11ax (Wi-Fi 6/6E), które oferują jeszcze lepszą wydajność, zwłaszcza w gęstych i wymagających środowiskach sieciowych.