学生识讲“5G 好快”,但答不出 5 GHz Wi-Fi 同 5G 移动网络不系同一样东西,亦不知 867 Mbps 为什么下载 100 MB 不系 0.1 秒。这一堂把三个换算教到出手。
本堂目标 学生能够:① 用 λ = c / f 算出 2.4 GHz 与 5.0 GHz 的波长(12.5 cm/6.0 cm),并解释为何高频穿透较差;② 把理论速率换成实际下载时间(867 Mbps × 0.5 = 433 Mbps,100 MB 需 1.8 秒);③ 讲出 WPA2 与 WPA3 的分别,并说明为何隐藏 SSID 不算保安。
01 先备知识(开课前 3 分钟快检)
以下任何一项未过关,本堂就会卡住,先补该项:
| 技能 |
快检题 |
过关标准 |
| 字节换算 |
1 byte 等于几 bit |
8 bit,速率 ÷ 8 才得 MB/s |
| 频率单位 |
GHz 等于几 Hz |
10 的 9 次方 Hz |
| 基本网络名词 |
SSID 系什么 |
无线网络名称,最长 32 字元 |
02 课堂流程(45 分钟)
| 时间 |
环节 |
导师做什么 |
学生做什么 |
| 0–6 分 |
诊断三问 |
问 2.4 与 5 GHz 分别、5G 与 5 GHz 分别 |
口头答,写低答案 |
| 6–16 分 |
波长与穿透 |
示范 λ = c / f 两条算式 |
自己算 2.4 GHz 与 5 GHz |
| 16–24 分 |
频道规划 |
画 83.5 MHz 频带,标 1、6、11 |
指出为何 ch 2、4 会撞 |
| 24–34 分 |
速率换算 |
由理论 867 Mbps 打到 1.8 秒 |
计三次不同档案大小 |
| 34–42 分 |
保安对比 |
WPA2 四次握手对 WPA3 SAE |
填保安比较表 |
| 42–45 分 |
离场检查 |
读三题即场对 |
三题全对才下课 |
03 讲解脚本(照着说就可以)
第一幕:频率高不等于收得好
λ = c / f:2.4 GHz 波长 12.5 cm,5.0 GHz 只有 6.0 cm。
波长短,绕射同穿墙能力弱,所以 5 GHz 在同一个单位内快,但隔两幅墙就跌得比 2.4 GHz 厉害。
答题要写“同一条件下”:覆盖范围与速率系取舍,不系越高频越好。
要学生讲:隔两幅墙应该拣边个频段,为什么。
第二幕:频道不系随便拣
2.4 GHz 频带可用约 83.5 MHz,一个频道占 20 MHz,全频只有 13 条频道,真正不重叠只有 3 条(1、6、11)。
拣 2、4、7 一定同邻居撞;Wi-Fi 分析器见到“重叠”就系呢个原因。
最常见误解:以为“转个频道”就等于无干扰,其实重叠频道一样会互相等。
2.4 GHz 仲有微波炉(约 2.45 GHz)同蓝牙,干扰源比 5 GHz 多。
要学生讲:三个不重叠频道号码,并讲出为什么。
第三幕:保安看握手方式,不系看有无密码
WPA2 用 4-way handshake + AES;WPA3 用 SAE,离线字典攻击基本失效,公开网络亦加密。
隐藏 SSID 只系不广播名称,用扫描工具一样见到;MAC 白名单可以伪造。
WPS PIN 只有约 11000 个组合,每秒试一次 3.1 小时就试完,所以 WPS 要关。
移动网络世代峰值:2G 0.1、3G 2、4G 100、5G 1000 Mbps,5G 约 4G 的 10 倍。
要学生讲:WPA3 比 WPA2 好在哪一步。
04 必教题型与步骤
| 题型 |
例子 |
步骤 |
答案 |
| 计算 |
波长:2.4 GHz |
λ = 3×10⁸ ÷ f,单位换 cm |
12.5 cm |
| 计算 |
下载时间:100 MB @ 433 Mbps |
MB × 8 ÷ Mbps |
1.8 秒 |
| 比较 |
2.4 GHz 对 5 GHz |
速率、覆盖、干扰三行 |
每行一个结论 |
| 保安 |
WPA2 对 WPA3 |
握手方式、离线攻击、公开网络 |
三项对比 |
合理性检查(一定要教):速率单位先分清:Mbps 系 bit,MB/s 系 byte,换算 ÷ 8。
理论值要打折:867 Mbps 实际约 433 Mbps,讲“理论”同“实际”要分开。
5 GHz 同 5G 系两样东西:前者系 Wi-Fi 频段,后者系第五代移动网络。
毫米波 28.0 GHz 波长只有 10.7 mm,覆盖约 300 米,比 sub-6 GHz(3.5 GHz、约 1000 米)细 3.3 倍。
05 独立练习三题
| 题目 |
答案 |
想观察什么 |
| 2.4 GHz 波长几多 cm? |
12.5 cm |
3×10⁸ ÷ 2.4×10⁹ = 0.125 m |
| 100 MB 档案在 433 Mbps 下要几久? |
1.8 秒 |
100 × 8 ÷ 433 |
| 5G 峰值系 4G 几倍? |
10 倍 |
1000 ÷ 100 |
06 学生常见错误与纠正句
| 错误 |
学生通常这样写 |
导师这样说 |
| bps 同 B/s 混用 |
“433 Mbps 即系一秒 433 MB” |
Mbps 系 bit,除 8 才系 MB/s;433 Mbps 大约 54 MB/s。 |
| 以为 5 GHz 一定好 |
“5 GHz 收得最好,全部转 5 GHz” |
5 GHz 快但穿墙差,6.0 cm 波长绕射弱,远距离要落 2.4 GHz。 |
| 拣中间频道 |
“我转去 ch 3 就无干扰” |
2.4 GHz 只有 1、6、11 不重叠,中间频道一样撞。 |
| 以为隐藏 SSID 就安全 |
“关了广播无人入到” |
SSID 只系不显示,要保安就开 WPA3 加长密码,并关 WPS。 |
07 家课建议(直接指到练习卷题号)
08 离场检查(最后 5 分钟)
| 题目 |
答案 |
判定 |
| 2.4 GHz 波长? |
12.5 cm |
三题全对:下一章 |
| 100 MB @ 433 Mbps? |
1.8 秒 |
错一题:重做换算三步 |
| 5G 对 4G 峰值倍数? |
10 倍 |
错两题:返第三幕 |
09 导师常问
中五先教无线网络会不会太早?
波长与速率换算只用到乘除,反而系最容易拿分的一节。
学校用边个世代?
考试两种都要识:100 Mbps 同 1000 Mbps 系峰值,不系实际。
有无配套练习?
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