Có một công nghệ mà bạn đang dùng ngay lúc đọc những dòng này, vô hình, không dây, và đã trở thành nhu cầu thiết yếu ngang với điện và nước: Wi-Fi. Mỗi ngày, hàng tỷ thiết bị — điện thoại, laptop, TV, tủ lạnh, bóng đèn — trao đổi dữ liệu qua sóng radio mà không cần một sợi cáp nào. Nhưng Wi-Fi khác với nhiều phát minh trong loạt bài này ở một điểm: nó không có một "nhà phát minh" duy nhất. Nó là thành quả của một ủy ban kỹ sư, một viện nghiên cứu ở Úc, một nữ diễn viên Hollywood, và một cái tên thương mại được đặt ra bởi hãng tư vấn thương hiệu.

Một chuẩn kỹ thuật và rất nhiều cha đẻ

Hạt nhân của Wi-Fi là chuẩn IEEE 802.11, do Viện Kỹ sư Điện và Điện tử (IEEE) xây dựng. Ủy ban soạn thảo chuẩn này do kỹ sư người Hà Lan Vic Hayes chủ trì — ông thường được gọi là "cha đẻ của Wi-Fi" — và phiên bản đầu tiên ra đời năm 1997 với tốc độ chỉ 1 đến 2 megabit mỗi giây, ngang một kết nối quay số thời đó. Năm 1999, các hãng công nghệ lập ra liên minh để kiểm chứng thiết bị tương thích lẫn nhau, và thuê công ty thương hiệu Interbrand đặt một cái tên dễ nhớ thay cho "IEEE 802.11b Direct Sequence". Cái tên được chọn là Wi-Fi, chơi chữ theo "Hi-Fi" của giới âm thanh.

Phía sau chuẩn này còn có một bằng sáng chế then chốt của CSIRO, tổ chức khoa học quốc gia Úc. Nhóm của nhà thiên văn vô tuyến John O'Sullivan đã dùng toán học xử lý tín hiệu — vốn phát triển để săn tìm hố đen — để giải bài toán sóng radio dội lại trong nhà, nền tảng cho Wi-Fi tốc độ cao; bằng sáng chế này sau đó mang về cho CSIRO hàng trăm triệu đô la tiền bản quyền. Xa hơn nữa, nữ diễn viên kiêm nhà phát minh Hedy Lamarr và nhà soạn nhạc George Antheil từng đăng ký bằng sáng chế "nhảy tần" năm 1942 để chống nhiễu cho ngư lôi — ý tưởng họ hàng xa của các kỹ thuật trải phổ dùng trong truyền thông không dây.

Sóng radio biết nói chuyện có trật tự

Wi-Fi dùng các băng tần radio miễn giấy phép 2,4 GHz và 5 GHz (gần đây thêm 6 GHz). Băng 2,4 GHz đi xa và xuyên tường tốt hơn nhưng chậm và đông đúc; băng 5 GHz nhanh hơn nhưng tầm ngắn hơn. Dữ liệu của bạn được cắt nhỏ thành các gói, mã hóa lên sóng radio, và bộ định tuyến (router) đóng vai trò như một phiên dịch viên kiêm điều phối viên giữa thiết bị và internet.

Vấn đề là hàng chục thiết bị cùng "nói" một lúc sẽ thành hỗn loạn, nên Wi-Fi dùng quy tắc lịch sự gọi là CSMA/CA: mỗi thiết bị lắng nghe trước khi phát, nếu kênh đang bận thì chờ một khoảng ngẫu nhiên rồi thử lại — giống một nhóm người biết nhường nhau nói chuyện. Qua các thế hệ từ Wi-Fi 4, 5, 6 đến 7, tốc độ tăng từ vài megabit lên hàng chục gigabit mỗi giây nhờ dùng kênh rộng hơn, nhiều ăng-ten song song (MIMO) và điều chế tín hiệu tinh vi hơn.

Thế giới được tháo dây

Wi-Fi đã làm cho internet thoát khỏi bàn làm việc. Laptop, rồi điện thoại thông minh, máy tính bảng, TV thông minh và vô số thiết bị nhà thông minh đều mặc nhiên có Wi-Fi; quán cà phê, sân bay, tàu xe dùng nó như một tiện ích thu hút khách. Trong đại dịch, Wi-Fi gia đình trở thành hạ tầng cho học tập và làm việc từ xa của hàng trăm triệu người. Nó cũng là nền móng của Internet vạn vật: cảm biến nhà máy, thiết bị y tế đeo tay, camera an ninh đều kết nối qua sóng không dây này vì kéo cáp cho từng thiết bị nhỏ là điều không tưởng.

Nhìn lại, ít công nghệ nào thay đổi thói quen nhanh đến vậy: chỉ trong một thế hệ, câu hỏi đầu tiên của khách khi đến bất cứ đâu đã từ "có ổ cắm không" chuyển thành "mật khẩu Wi-Fi là gì".

Sự thật thú vị ít người biết

  • Tên Wi-Fi không phải từ viết tắt của bất cứ cụm từ nào; liên minh Wi-Fi từng dùng khẩu hiệu "The Standard for Wireless Fidelity" trong một thời gian ngắn rồi chính họ cũng thừa nhận đó là một cách gán ghép gây hiểu lầm.
  • Năm 1999, Steve Jobs trình diễn chiếc laptop iBook có Wi-Fi bằng cách vừa cầm máy vừa đi lại trên sân khấu, rồi luồn một chiếc vòng hula hoop quanh máy để chứng minh không hề có dây nối — một trong những màn giới thiệu công nghệ nổi tiếng nhất mọi thời.
  • Nhóm nghiên cứu Úc đứng sau bằng sáng chế Wi-Fi khởi đầu với mục tiêu hoàn toàn khác: phát hiện sóng vô tuyến từ các hố đen đang bốc hơi theo giả thuyết của Stephen Hawking, và họ không tìm thấy hố đen nào cả.
  • Các nhà nghiên cứu đã chứng minh có thể dùng chính tín hiệu Wi-Fi trong phòng để phát hiện chuyển động và đếm người xuyên tường ở mức cơ bản, vì cơ thể người làm nhiễu sóng radio theo cách đo được.

Hiểu lầm thường gặp

Hiểu lầm: "Wi-Fi là viết tắt của Wireless Fidelity." Cụm từ này chưa bao giờ là tên đầy đủ chính thức. Wi-Fi là một tên thương mại được đặt để nghe giống "Hi-Fi" cho dễ nhớ và dễ bán, bản thân nó không có nghĩa gì cả. Chính tổ chức sở hữu nhãn hiệu đã nhiều lần đính chính điều này.

Hiểu lầm: "Sóng Wi-Fi gây ung thư và hại não, nhất là với trẻ em." Sóng Wi-Fi là bức xạ không ion hóa ở mức công suất rất thấp — thấp hơn nhiều lần so với giới hạn an toàn quốc tế và yếu hơn cả sóng điện thoại di động áp sát tai. Sau nhiều thập kỷ nghiên cứu, các tổ chức y tế lớn trên thế giới không tìm thấy bằng chứng đáng tin cậy nào cho thấy Wi-Fi ở mức sử dụng thông thường gây hại cho sức khỏe.

Nguồn tham khảo