Tecnologia em Alta: Wi-Fi

Wi-Fi é uma marca registrada da Wi-Fi Alliance, que é utilizada por produtos certificados que pertencem à classe de dispositivos de rede local sem fios (WLAN) baseados no padrão IEEE 802.11. Por causa do relacionamento íntimo com seu padrão de mesmo nome, o termo Wi-Fi é usado frequentemente como sinônimo para a tecnologia IEEE 802.11. Seu nome é uma abreviação do termo inglês Wireless Fidelity, que significa Fidelidade Sem Fio.
O padrão Wi-Fi opera em faixas de frequências que não necessitam de licença para instalação e/ou operação. Este fato as tornam atrativas. No entanto, para uso comercial no Brasil é necessária licença da Agência Nacional de Telecomunicações (Anatel).
Para se ter acesso à internet através de rede Wi-Fi deve-se estar no raio de ação ou área de abrangência de um ponto de acesso (normalmente conhecido por hotspot) ou local público onde opere rede sem fios e usar dispositivo móvel, como computador portátil, Tablet PC ou PDA com capacidade de comunicação sem fio, deixando o usuário do Wi-Fi bem à vontade em usá-lo em lugares de "não acesso" à internet, como: Aeroportos.
Hoje, muitas operadoras de telefonia estão investindo pesado no Wi-Fi, para ganhos empresariais.
Hotspot Wi-Fi existe para estabelecer ponto de acesso para conexão à internet. O ponto de acesso transmite o sinal sem fios numa pequena distância – cerca de 100 metros. Quando um periférico que permite "Wi-Fi", como um Pocket PC, encontra um hotspot, o periférico pode na mesma hora conectar-se à rede sem fio. Muitos hotspots estão localizados em lugares que são acessíveis ao público, como aeroportos, cafés, hotéis e livrarias. Muitas casas e escritórios também têm redes "Wi-Fi". Enquanto alguns hotspots são gratuitos, a maioria das redes públicas é suportada por Provedores de Serviços de Internet (Internet Service Provider - ISPs) que cobram uma taxa dos usuários para se conectarem.
Atualmente, praticamente todos os computadores portáteis vêm de fábrica com dispositivos para rede sem fio no padrão Wi-Fi (802.11b, a ou g). O que antes era acessório está se tornando item obrigatório, principalmente devido ao fato da redução do custo de fabricação.
 
 Extended Service Sets (ESS)

Múltiplas infra-estruturas de BSS podem ser conectadas através de suas interfaces de uplink e por sua vez está conectado no Distribution System - DS (Centro de Distribuição - CD). Quando temos várias BSS interconectadas via DS, chamamos de ESS.

 Principais padrões

Os principais padrões na família IEEE 802.11 são:

IEEE 802.11a: Padrão Wi-Fi para frequência 5 GHz com capacidade teórica de 54 Mbps.
IEEE 802.11b: Padrão Wi-Fi para frequência 2,4 GHz com capacidade teórica de 11 Mbps. Este padrão utiliza DSSS (Direct Sequency Spread Spectrum – Sequência Direta de Espalhamento de Espectro) para diminuição de interferência.
IEEE 802.11g: Padrão Wi-Fi para frequência 2,4 GHz com capacidade teórica de 54 Mbps.
Wi-Fi Protected Access (WPA e WPA2): padrão de segurança instituído para substituir padrão WEP (Wired Equivalent Privacy) que possui falhas graves de segurança, possibilitando que um hacker pudesse quebrar a chave de criptografia após monitorar poucos minutos de comunicação.
A família 802.11 inclui técnicas de modulação no ar que usam o mesmo protocolo básico. Os mais populares são os definidos pelos protocolos 802.11b e 802.11g e são emendas ao padrão original. O 802.11-1997 foi o primeiro padrão de rede sem fio, mas o 802.11b foi o primeiro largamente aceitado, seguido do 802.11g e 802.11n. A segurança foi, no início, propositalmente fraca devido a requisitos de exportação de alguns governos, e mais tarde foi melhorada através da emenda 802.11i após mudanças governamentais e legislativas. O 802.11n é uma nova tecnologia multi-streaming de modulação que está ainda em desenvolvimento, mas produtos baseados em versões proprietárias do pré-rascunho já são vendidas. Outros padrões na família (c-f, h, j) são emendas de serviço e extensões ou correções às especificações anteriores.
802.11b e 802.11g usam a banda 24.4GHz ISM, operando nos Estados Unidos sobre a Part 15 do US Federal Communications Commission Rules and Regulations. Por causa desta escolha de frequência de banda, equipamentos 802.11b e g podem, ocasionalmente, sofrer interferências de fornos microondas e telefones sem fio. Dispositivos Bluetooth, enquanto operando na mesma banda, em teoria não interferem no 802.11b/g por que usam um método chamado frequency hopping spread spectrum signaling (FHSS) enquanto o 802.11b/g usa um método chamado direct sequence spread spectrum signaling (DSSS). O 802.11a usa a banda 5GHz U-NII, que oferece 8 canais não sobrepostos ao invés dos 3 oferecidos na frequência de banda 2.4GHz ISM.
O seguimento do espectro da frequência de rádio utilizado varia entre os países. Nos EUA, dispositivos 802.11a e 802.11g podem operar sem licença, como explicado na Parte 15 do FCC Rules and Regulations. Frequências usadas por canais um a seis (802.11b) caem na banda de rádio amador de 2.4GHz. Operadores licenciados de rádio amador podem operar dispositivos 802.11b/g sob a Parte 97 do FCC Rules and Regulatins, permitindo uma saída maior de energia mas não conteúdo comercial ou encriptação.
IEEE 802.11n: Padrão Wi-Fi para frequência 2,4 GHz e/ou 5 GHz com capacidade de 65 à 600 Mbps. Esse padrão utiliza como método de transmissão MIMO-OFDM.
  Tabela de frequências e potência:

Padrão--------- Região/País----------Frequência----------Potência

802.11b & g --América do Norte----2,4 - 2,4835 GHz---1000 mW
802.11b & g---Europa --------------2,4 - 2,4835 GHz---100 mW
802.11b & g---Japão--------------- 2,4 - 2,497 GHz-----10 mW
802.11b & g---Espanha-------------2,4 - 2,4875 GHz ---100 mW
802.11b & g---França--------------2,4 - 2,4835 GHz----100 mW
802.11a -------América do Norte--5,15 - 5,25 GHz------40 mW
802.11a-------América do Norte--5,25 - 5,35 GHz------200 mW
802.11a-------América do Norte--5,47 - 5,725 GHz-----não aprovado
802.11a-------América do Norte--5,725 - 5,825 GHz---800 mW

 Dispositivos padrão

Um ponto de acesso sem fio conecta um grupo de dispositivos sem fio a uma LAN com fio. Um ponto de acesso é semelhante a um HUB de rede, retransmitindo dados entre dipositivos sem fio conectados e (normalmente) a um único dispositivo com fios conectado, frequentemente um HUB ethernet ou SWITCH, permitindo aos dispositivos sem fio comunicarem-se com outros dispositivos com fio.
Adaptadores sem fio permitem conectar dispositivos à rede sem fio. Estes adaptadores conectam dispositivos através de várias interconexões externas ou internas como PCI, miniPCI, USB , ExpressCard, Cardbus e PC card. Os laptops mais novos são equipados com adaptadores internos. Placas internas são geralmente mais difíceis de instalar.

Roteadores sem fio integram uma WAP, SWITCH ethernet, e um firmware interno com aplicação de roteamento que provê Roteamento IP, NAT e encaminhamento de DNS através de uma interface WAN integrada. Um roteador sem fio permite que dispositivos ethernet de LAN cabeadas e sem fio conectem-se a (normalmente) um único dispositivo WAN, como um cable modem ou DSL modem. Um roteador wireless permite que todos os três dispositivos (principalmente pontos de acesso e roteadores) sejam configurados através de um utilitário central. Este utilitário é geralmente um servidor web integrado que serve páginas para clientes da rede cabeada e sem fio da LAN e opcionalmente para clientes da WAN. Este utilitário pode também ser uma aplicação que roda em um computador como o Apple's Airport.
Uma ponte de rede sem fio conecta uma rede cabeada a uma rede sem fio. Isto é diferente de um ponto de acesso de modo que um ponto de acesso conecta dispositivos sem fio a uma rede cabeada na camada data-link. Duas pontes sem fio podem ser usadas para conectar duas redes cabeadas sobre um link sem fio, útil em situações onde uma rede cabeada pode não estar disponível, como entre duas casas separadas.
Extensores de alcance ou repetidores podem estender o alcance de uma rede sem fio existente. Extensores de alcance podem ser posicionados estrategicamente para cobrir um área ou permitir que a área do sinal atravesse barreiras como aquelas criadas em corredores em forma de L. Dispositivos sem fio conectados através de repetidores irão sofrer uma latência maior para cada salto. Ainda, um dispositivo sem fio conectado a qualquer um dos repetidores em uma corrente terão uma performance limitada pelo link mais fracos entre dois nós na corrente da qual a conexão é originada até onde a conexão termina.