Wi-Fi

Wi-Fi o Wifi es una familia de protocolos de red inalámbrica, basada en la familia de estándares IEEE 802.11, que se usan comúnmente para redes de área local de dispositivos y acceso a Internet, lo que permite que los dispositivos digitales cercanos intercambien datos mediante ondas de radio. Estas son las redes informáticas más utilizadas en el mundo, utilizadas globalmente en redes domésticas y de pequeñas oficinas para vincular computadoras de escritorio y portátiles, tabletas, teléfonos inteligentes, televisores inteligentes, impresoras y parlantes inteligentes y a un enrutador inalámbrico para conectarlos a Internet, y en puntos de acceso inalámbrico en lugares públicos como cafeterías, hoteles, bibliotecas y aeropuertos para proporcionar acceso público a Internet para dispositivos móviles.

Wi‑Fi es una marca comercial de la organización sin fines de lucro Wi-Fi Alliance, que restringe el uso del término Wi-Fi Certified a productos que completan con éxito las pruebas de certificación de interoperabilidad. A partir de 2017, Wi-Fi Alliance constaba de más de 800 empresas de todo el mundo. A partir de 2019, más de 3050 millones de dispositivos habilitados para Wi-Fi se envían a nivel mundial cada año.

Wi-Fi utiliza varias partes de la familia de protocolos IEEE 802 y está diseñado para funcionar sin problemas con su hermano cableado, Ethernet. Los dispositivos compatibles pueden conectarse en red a través de puntos de acceso inalámbricos entre sí, así como con dispositivos cableados e Internet. Las diferentes versiones de Wi-Fi están especificadas por varios estándares de protocolo IEEE 802.11, y las diferentes tecnologías de radio determinan las bandas de radio y los rangos máximos y las velocidades que se pueden lograr. Wi-Fi generalmente usa las bandas de radio UHF de 2,4 gigahercios (120 mm) y SHF de 5 gigahercios (60 mm); estas bandas se subdividen en múltiples canales. Los canales se pueden compartir entre redes, pero solo un transmisor puede transmitir localmente en un canal en cualquier momento.

Las bandas de onda de Wi-Fi tienen una absorción relativamente alta y funcionan mejor para el uso en la línea de visión. Muchas obstrucciones comunes como paredes, pilares, electrodomésticos, etc. pueden reducir en gran medida el alcance, pero esto también ayuda a minimizar la interferencia entre diferentes redes en entornos concurridos. Un punto de acceso (o punto de acceso) a menudo tiene un alcance de unos 20 metros (66 pies) en interiores, mientras que algunos puntos de acceso modernos afirman tener un alcance de hasta 150 metros (490 pies) en exteriores. La cobertura del punto de acceso puede ser tan pequeña como una sola habitación con paredes que bloquean las ondas de radio, o tan grande como varios kilómetros cuadrados (millas) utilizando muchos puntos de acceso superpuestos con roaming permitido entre ellos. Con el tiempo, la velocidad y la eficiencia espectral de Wi-Fi han aumentado. A partir de 2019,algunas versiones de Wi-Fi, que se ejecutan en hardware adecuado a corta distancia, pueden alcanzar velocidades de 9,6 Gbit/s (gigabit por segundo).

Historia

Un fallo de 1985 de la Comisión Federal de Comunicaciones de EE. UU. liberó partes de las bandas ISM para uso sin licencia para comunicaciones. Estas bandas de frecuencia incluyen las mismas bandas de 2,4 GHz que utilizan equipos como los hornos de microondas y, por lo tanto, están sujetas a interferencias.

Un banco de pruebas prototipo para una red de área local inalámbrica fue desarrollado en 1992 por investigadores de la División de Radiofísica de CSIRO en Australia.

Casi al mismo tiempo en los Países Bajos en 1991, NCR Corporation con AT&T Corporation inventó el precursor de 802.11, diseñado para su uso en sistemas de caja, bajo el nombre de WaveLAN. Vic Hayes de NCR, quien ocupó la presidencia de IEEE 802.11 durante 10 años, junto con el ingeniero de Bell Labs Bruce Tuch, se acercó a IEEE para crear un estándar y participó en el diseño de los estándares iniciales 802.11b y 802.11a dentro del IEEE. Ambos han sido incluidos posteriormente en el Salón de la Fama de Wi-Fi NOW.

La primera versión del protocolo 802.11 se lanzó en 1997 y proporcionó velocidades de enlace de hasta 2 Mbit/s. Esto se actualizó en 1999 con 802.11b para permitir velocidades de enlace de 11 Mbit/s, y se hizo popular.

En 1999, Wi-Fi Alliance se formó como una asociación comercial para mantener la marca comercial Wi-Fi con la que se venden la mayoría de los productos.

El mayor avance comercial se produjo cuando Apple Inc. adoptó Wi-Fi para su serie de computadoras portátiles iBook en 1999. Fue el primer producto de consumo masivo en ofrecer conectividad de red Wi-Fi, que luego Apple denominó AirPort. Esto fue en colaboración con el mismo grupo que ayudó a crear el estándar: Vic Hayes, Bruce Tuch, Cees Links, Rich McGinn y otros de Lucent.

Wi-Fi utiliza una gran cantidad de patentes de muchas organizaciones diferentes. En abril de 2009, 14 empresas de tecnología acordaron pagar 1.000 millones de dólares a CSIRO de Australia por infracciones de patentes de CSIRO. Australia afirma que Wi-Fi es un invento australiano, en ese momento objeto de una pequeña controversia. CSIRO ganó un acuerdo adicional de $ 220 millones por infracciones de patentes de Wi-Fi en 2012, y las empresas globales en los Estados Unidos se vieron obligadas a pagar los derechos de licencia de CSIRO estimados en $ 1 mil millones adicionales en regalías. En 2016, el prototipo de banco de pruebas de la red de área local inalámbrica (WLAN) de CSIRO fue elegido como la contribución de Australia a la exposición Una historia del mundo en 100 objetos que se llevó a cabo en el Museo Nacional de Australia.

Etimología y terminología

El nombre Wi-Fi, utilizado comercialmente al menos desde agosto de 1999, fue acuñado por la consultora de marcas Interbrand. La Wi-Fi Alliance había contratado a Interbrand para crear un nombre que fuera "un poco más atractivo que 'IEEE 802.11b Direct Sequence'". Según Phil Belanger, miembro fundador de Wi-Fi Alliance, el término Wi-Fi se eligió de una lista de diez nombres que propuso Interbrand.

Wi-Fi Alliance usó el eslogan publicitario "El estándar para la fidelidad inalámbrica" ​​durante un corto tiempo después de que se creó la marca, y Wi-Fi Alliance también se denominó "Wireless Fidelity Alliance Inc" en algunas publicaciones. El nombre a menudo se escribe como WiFi, Wifi o wifi, pero estos no están aprobados por Wi-Fi Alliance. IEEE es una organización separada, pero relacionada, y su sitio web ha declarado "WiFi es un nombre corto para Wireless Fidelity".

Interbrand también creó el logotipo de Wi-Fi. El logotipo de Wi-Fi yin-yang indica la certificación de interoperabilidad de un producto.

Otras tecnologías destinadas a puntos fijos, entre ellas Motorola Canopy, suelen denominarse fijos inalámbricos. Las tecnologías inalámbricas alternativas incluyen estándares de telefonía móvil, como 2G, 3G, 4G, 5G y LTE.

Para conectarse a una LAN Wi-Fi, una computadora debe estar equipada con un controlador de interfaz de red inalámbrica. La combinación de una computadora y un controlador de interfaz se llama estación. Las estaciones se identifican por una o más direcciones MAC.

Los nodos Wi-Fi a menudo funcionan en modo de infraestructura en el que todas las comunicaciones pasan por una estación base. El modo ad hoc se refiere a los dispositivos que se comunican directamente entre sí, sin comunicarse con un punto de acceso.

Un conjunto de servicios es el conjunto de todos los dispositivos asociados a una determinada red Wi-Fi. No es necesario que los dispositivos de un conjunto de servicios estén en las mismas bandas de frecuencias o canales. Un conjunto de servicios puede ser local, independiente, extendido, en malla o una combinación.

Cada conjunto de servicios tiene un identificador asociado, un identificador de conjunto de servicios (SSID) de 32 bytes, que identifica la red. El SSID se configura dentro de los dispositivos que forman parte de la red.

Un conjunto de servicios básicos (BSS) es un grupo de estaciones que comparten el mismo canal inalámbrico, SSID y otras configuraciones que se han conectado de forma inalámbrica, generalmente al mismo punto de acceso. Cada BSS se identifica mediante una dirección MAC denominada BSSID.

Certificación

El IEEE no prueba el equipo para el cumplimiento de sus estándares. La Alianza Wi-Fi sin fines de lucro se formó en 1999 para llenar este vacío: establecer y hacer cumplir los estándares de interoperabilidad y compatibilidad con versiones anteriores, y promover la tecnología de red de área local inalámbrica. A partir de 2017, la Wi-Fi Alliance incluye a más de 800 empresas. Incluye 3Com (ahora propiedad de Hewlett Packard Enterprise), Aironet (ahora propiedad de Cisco), Harris Semiconductor (ahora propiedad de Intersil), Lucent (ahora propiedad de Nokia), Nokia y Symbol Technologies (ahora propiedad de Zebra Technologies).La Wi-Fi Alliance impone el uso de la marca Wi-Fi a las tecnologías basadas en los estándares IEEE 802.11 del IEEE. Esto incluye conexiones de red de área local inalámbrica (WLAN), conectividad de dispositivo a dispositivo (como Wi-Fi Peer to Peer, también conocido como Wi-Fi Direct), red de área personal (PAN), red de área local (LAN) e incluso algunos Conexiones de red de área amplia (WAN). Los fabricantes con membresía en Wi-Fi Alliance, cuyos productos pasan el proceso de certificación, obtienen el derecho de marcar esos productos con el logotipo de Wi-Fi.

Específicamente, el proceso de certificación requiere conformidad con los estándares de radio IEEE 802.11, los estándares de seguridad WPA y WPA2 y el estándar de autenticación EAP. La certificación puede incluir opcionalmente pruebas de estándares preliminares IEEE 802.11, interacción con tecnología de telefonía celular en dispositivos convergentes y funciones relacionadas con la configuración de seguridad, multimedia y ahorro de energía.

No todos los dispositivos Wi-Fi se envían para la certificación. La falta de certificación Wi-Fi no implica necesariamente que un dispositivo sea incompatible con otros dispositivos Wi-Fi. La Wi-Fi Alliance puede sancionar o no términos derivados, como Super Wi-Fi, acuñado por la Comisión Federal de Comunicaciones (FCC) de EE. UU. para describir la red propuesta en la banda de TV UHF en EE. UU.

Versiones y generaciones

Generación	Estándar IEEE	Velocidadde enlace máxima(Mbit/s)	Adoptado	Radiofrecuencia (GHz)
WiFi 7	802.11be	40000	por confirmar	2.4/5/6
WiFi 6E	802.11ax	600 a 9608	2020	2.4/5/6
WiFi 6	2019	2.4/5
WiFi 5	802.11ac	433 a 6933	2014	5
WiFi 4	802.11n	72 a 600	2008	2.4/5
(Wi-Fi 3*)	802.11g	6 a 54	2003	2.4
(Wi-Fi 2*)	802.11a	6 a 54	1999	5
(Wi-Fi 1*)	802.11b	1 a 11	1999	2.4
(Wi-Fi 0*)	802.11	1 a 2	1997	2.4
*: (Wi-Fi 0, 1, 2, 3, son de uso común sin marca).

El equipo suele admitir varias versiones de Wi-Fi. Para comunicarse, los dispositivos deben usar una versión Wi-Fi común. Las versiones difieren entre las bandas de ondas de radio en las que operan, el ancho de banda de radio que ocupan, las velocidades de datos máximas que pueden admitir y otros detalles. Algunas versiones permiten el uso de múltiples antenas, lo que permite mayores velocidades así como una menor interferencia.

Históricamente, el equipo simplemente ha enumerado las versiones de Wi-Fi utilizando el nombre del estándar IEEE que admite. En 2018, Wi-Fi Alliance introdujo una numeración generacional de Wi-Fi simplificada para indicar equipos compatibles con Wi-Fi 4 (802.11n), Wi-Fi 5 (802.11ac) y Wi-Fi 6 (802.11ax). Estas generaciones tienen un alto grado de compatibilidad con versiones anteriores. La alianza ha declarado que el nivel generacional 4, 5 o 6 se puede indicar en la interfaz de usuario cuando se conecta, junto con la intensidad de la señal.

La lista de versiones de Wi-Fi más importantes es: 802.11a, 802.11b, 802.11g, 802.11n (Wi-Fi 4), 802.11h, 802.11i, 802.11-2007, 802.11-2012, 802.11ac (Wi-Fi 5), 802.11ad, 802.11af, 802.11-2016, 802.11ah, 802.11ai, 802.11aj, 802.11aq, 802.11ax (Wi-Fi 6), 802.11ay.

Usos

Internet

La tecnología Wi-Fi se puede utilizar para proporcionar acceso a la red local y a Internet a los dispositivos que se encuentran dentro del alcance Wi-Fi de uno o más enrutadores que están conectados a Internet. La cobertura de uno o más puntos de acceso interconectados (puntos de acceso) puede extenderse desde un área tan pequeña como unas pocas habitaciones hasta muchos kilómetros cuadrados (millas). La cobertura en el área más grande puede requerir un grupo de puntos de acceso con cobertura superpuesta. Por ejemplo, la tecnología Wi-Fi pública exterior se ha utilizado con éxito en redes de malla inalámbricas en Londres. Un ejemplo internacional es Fon.

Wi-Fi brinda servicios en casas particulares, negocios, así como en espacios públicos. Los puntos de acceso Wi-Fi se pueden configurar de forma gratuita o comercial, a menudo utilizando una página web de portal cautivo para el acceso. Las organizaciones, los entusiastas, las autoridades y las empresas, como aeropuertos, hoteles y restaurantes, a menudo brindan puntos de acceso gratuitos o de pago para atraer clientes y brindar servicios para promover negocios en áreas seleccionadas. Los enrutadores a menudo incorporan un módem de línea de suscriptor digital o un módem de cable y un punto de acceso Wi-Fi, se instalan con frecuencia en hogares y otros edificios, para proporcionar acceso a Internet y trabajo en red para la estructura.

De manera similar, los enrutadores que funcionan con baterías pueden incluir un módem de radio de Internet celular y un punto de acceso Wi-Fi. Cuando están suscritos a un proveedor de datos móviles, permiten que las estaciones Wi-Fi cercanas accedan a Internet a través de redes 2G, 3G o 4G utilizando la técnica de anclaje. Muchos teléfonos inteligentes tienen una capacidad integrada de este tipo, incluidos los basados ​​en Android, BlackBerry, Bada, iOS, Windows Phone y Symbian, aunque los operadores a menudo desactivan la función o cobran una tarifa adicional para habilitarla, especialmente para los clientes con planes de datos ilimitados. Los "paquetes de Internet" también brindan servicios independientes de este tipo, sin el uso de un teléfono inteligente; los ejemplos incluyen los dispositivos de marca MiFi y WiBro. Algunas computadoras portátiles que tienen una tarjeta de módem celular también pueden actuar como puntos de acceso Wi-Fi a Internet móvil.

Muchos campus universitarios tradicionales en el mundo desarrollado brindan al menos una cobertura Wi-Fi parcial. La Universidad Carnegie Mellon construyó la primera red de Internet inalámbrica en todo el campus, llamada Wireless Andrew, en su campus de Pittsburgh en 1993 antes de que se originara la marca Wi-Fi. En febrero de 1997, la zona Wi-Fi de CMU estaba en pleno funcionamiento. Muchas universidades colaboran para proporcionar acceso Wi-Fi a estudiantes y personal a través de la infraestructura de autenticación internacional de Eduroam.

Toda la Ciudad

A principios de la década de 2000, muchas ciudades de todo el mundo anunciaron planes para construir redes Wi-Fi en toda la ciudad. Hay muchos ejemplos exitosos; en 2004, Mysore (Mysuru) se convirtió en la primera ciudad de la India con Wi-Fi habilitado. Una empresa llamada WiFiyNet ha establecido puntos de acceso en Mysore, cubriendo toda la ciudad y algunos pueblos cercanos.

En 2005, St. Cloud, Florida y Sunnyvale, California, se convirtieron en las primeras ciudades de los Estados Unidos en ofrecer Wi-Fi gratuito en toda la ciudad (de MetroFi). Minneapolis ha generado $1.2 millones en ganancias anuales para su proveedor.

En mayo de 2010, el entonces alcalde de Londres, Boris Johnson, se comprometió a tener Wi-Fi en todo Londres para 2012. Varios distritos, incluidos Westminster e Islington,  ya tenían una amplia cobertura de Wi-Fi al aire libre en ese momento.

La ciudad de Nueva York anunció una campaña en toda la ciudad para convertir cabinas telefónicas antiguas en "quioscos" digitalizados en 2014. El proyecto, titulado LinkNYC, ha creado una red de quioscos que sirven como puntos de acceso WiFi públicos, pantallas de alta definición y líneas fijas. La instalación de las pantallas comenzó a fines de 2015. El gobierno de la ciudad planea implementar más de siete mil quioscos a lo largo del tiempo, lo que finalmente convertirá a LinkNYC en la red Wi-Fi pública operada por el gobierno más grande y rápida del mundo. El Reino Unido ha planificado un proyecto similar en las principales ciudades del país, con la primera implementación del proyecto en el distrito londinense de Camden.

Los funcionarios de la capital de Corea del Sur, Seúl, se están moviendo para brindar acceso gratuito a Internet en más de 10,000 ubicaciones alrededor de la ciudad, incluidos espacios públicos al aire libre, calles principales y áreas residenciales densamente pobladas. Seúl otorgará arrendamientos a KT, LG Telecom y SK Telecom. Las empresas invertirán $44 millones en el proyecto, que debía estar terminado en 2015.

Geolocalización

Los sistemas de posicionamiento Wi-Fi utilizan las posiciones de los puntos de acceso Wi-Fi para identificar la ubicación de un dispositivo.

Detección de movimiento

La detección de Wi-Fi se utiliza en aplicaciones como la detección de movimiento y el reconocimiento de gestos.

Principios operativos

Las estaciones Wi-Fi se comunican enviándose paquetes de datos: bloques de datos enviados y entregados individualmente por radio. Como con toda la radio, esto se hace mediante la modulación y demodulación de ondas portadoras. Las diferentes versiones de Wi-Fi usan diferentes técnicas, 802.11b usa DSSS en un solo portador, mientras que 802.11a, Wi-Fi 4, 5 y 6 usan múltiples portadores en frecuencias ligeramente diferentes dentro del canal (OFDM).

Al igual que con otras LAN IEEE 802, las estaciones vienen programadas con una dirección MAC de 48 bits globalmente única (a menudo impresa en el equipo) para que cada estación Wi-Fi tenga una dirección única. Las direcciones MAC se utilizan para especificar tanto el destino como el origen de cada paquete de datos. Wi-Fi establece conexiones a nivel de enlace, que se pueden definir utilizando las direcciones de origen y de destino. Al recibir una transmisión, el receptor usa la dirección de destino para determinar si la transmisión es relevante para la estación o si debe ignorarse. Una interfaz de red normalmente no acepta paquetes dirigidos a otras estaciones Wi-Fi.

Los canales se utilizan en semidúplex y varias redes pueden compartirlos en el tiempo. Cuando la comunicación ocurre en el mismo canal, cualquier información enviada por una computadora es recibida localmente por todos, incluso si esa información está destinada a un solo destino. La tarjeta de interfaz de red interrumpe la CPU solo cuando se reciben paquetes aplicables: la tarjeta ignora la información que no está dirigida a ella. El uso del mismo canal también significa que el ancho de banda de datos se comparte, de modo que, por ejemplo, el ancho de banda de datos disponible para cada dispositivo se reduce a la mitad cuando dos estaciones transmiten activamente.

Un esquema conocido como acceso múltiple por detección de portadora con prevención de colisiones (CSMA/CA) rige los canales compartidos de las estaciones de paso. Con las estaciones CSMA/CA, intente evitar colisiones comenzando la transmisión solo después de que se detecte que el canal está "inactivo", pero luego transmita sus paquetes de datos en su totalidad. Sin embargo, por motivos geométricos, no puede evitar completamente las colisiones. Una colisión ocurre cuando una estación recibe múltiples señales en un canal al mismo tiempo. Esto corrompe los datos transmitidos y puede requerir que las estaciones retransmitan. La pérdida de datos y la retransmisión reducen el rendimiento, en algunos casos severamente.

Banda de onda

El estándar 802.11 proporciona varios rangos de radiofrecuencia distintos para su uso en comunicaciones Wi-Fi: bandas de 900 MHz, 2,4 GHz, 3,6 GHz, 4,9 GHz, 5 GHz, 5,9 GHz y 60 GHz. Cada rango se divide en una multitud de canales. En los estándares, los canales se numeran con una separación de 5 MHz dentro de una banda (excepto en la banda de 60 GHz, donde están separados por 2,16 GHz), y el número se refiere a la frecuencia central del canal. Aunque los canales están numerados con un espaciado de 5 MHz, los transmisores generalmente ocupan al menos 20 MHz y los estándares permiten que los canales se unan para formar canales más anchos para un mayor rendimiento.

Los países aplican sus propias regulaciones a los canales permitidos, usuarios permitidos y niveles máximos de potencia dentro de estos rangos de frecuencia. 802.11b/g/n puede usar la banda de 2,4 GHz, operando en los Estados Unidos bajo las Reglas y Regulaciones de la Parte 15 de la FCC. En esta banda de frecuencia, los equipos pueden sufrir ocasionalmente interferencias de hornos microondas, teléfonos inalámbricos, concentradores USB 3.0 y dispositivos Bluetooth.

Las asignaciones de espectro y las limitaciones operativas no son consistentes en todo el mundo: Australia y Europa permiten dos canales adicionales (12, 13) más allá de los 11 permitidos en los Estados Unidos para la banda de 2,4 GHz, mientras que Japón tiene tres más (12–14). En los EE. UU. y otros países, los dispositivos 802.11a y 802.11g se pueden operar sin licencia, según lo permitido en la Parte 15 de las Reglas y Regulaciones de la FCC.

802.11a/h/j/n/ac/ax puede usar la banda U-NII de 5 GHz que, en gran parte del mundo, ofrece al menos 23 canales de 20 MHz que no se superponen en lugar de la banda de frecuencia de 2,4 GHz, donde el los canales tienen solo 5 MHz de ancho. En general, las frecuencias más bajas tienen mejor alcance pero tienen menos capacidad. Las bandas de 5 GHz son absorbidas en mayor medida por los materiales de construcción comunes que las bandas de 2,4 GHz y, por lo general, ofrecen un alcance más corto.

A medida que las especificaciones 802.11 evolucionaron para admitir un mayor rendimiento, los protocolos se volvieron mucho más eficientes en el uso del ancho de banda. Además, han ganado la capacidad de agregar (o 'unir') canales para obtener aún más rendimiento donde el ancho de banda está disponible. 802.11n permite doble espectro/ancho de banda de radio (40 MHz- 8 canales) en comparación con 802.11a o 802.11g (20 MHz). 802.11n también se puede configurar para que se limite a un ancho de banda de 20 MHz para evitar interferencias en comunidades densas. En la banda de 5 GHz, se permiten señales de ancho de banda de 20 MHz, 40 MHz, 80 MHz y 160 MHz con algunas restricciones, lo que proporciona conexiones mucho más rápidas.

Pila de comunicación

Wi-Fi es parte de la familia de protocolos IEEE 802. Los datos se organizan en tramas 802.11 que son muy similares a las tramas de Ethernet en la capa de enlace de datos, pero con campos de dirección adicionales. Las direcciones MAC se utilizan como direcciones de red para el enrutamiento a través de la LAN.

Las especificaciones de capa física (PHY) y MAC de Wi-Fi están definidas por IEEE 802.11 para modular y recibir una o más ondas portadoras para transmitir los datos en el infrarrojo y bandas de frecuencia de 2,4, 3,6, 5, 6 o 60 GHz. Son creados y mantenidos por el Comité de Normas IEEE LAN/MAN (IEEE 802). La versión base del estándar se publicó en 1997 y ha tenido muchas modificaciones posteriores. El estándar y las enmiendas proporcionan la base para los productos de redes inalámbricas que utilizan la marca Wi-Fi. Si bien cada enmienda se revoca oficialmente cuando se incorpora en la última versión del estándar, el mundo corporativo tiende a comercializar las revisiones porque denotan de manera concisa las capacidades de sus productos. Como resultado, en el mercado, cada revisión tiende a convertirse en su propio estándar.

Además de 802.11, la familia de protocolos IEEE 802 tiene disposiciones específicas para Wi-Fi. Estos son necesarios porque los medios basados ​​en cable de Ethernet generalmente no se comparten, mientras que con la tecnología inalámbrica todas las transmisiones son recibidas por todas las estaciones dentro del rango que emplean ese canal de radio. Si bien Ethernet tiene tasas de error esencialmente insignificantes, los medios de comunicación inalámbricos están sujetos a interferencias significativas. Por lo tanto, la transmisión precisa no está garantizada, por lo que la entrega es, por lo tanto, un mecanismo de entrega de mejor esfuerzo. Debido a esto, para Wi-Fi, el control de enlace lógico (LLC) especificado por IEEE 802.2 emplea los protocolos de control de acceso a medios (MAC) de Wi-Fi para administrar los reintentos sin depender de niveles más altos de la pila de protocolos.

Para fines de interconexión de redes, Wi-Fi generalmente se coloca en capas como una capa de enlace (equivalente a las capas física y de enlace de datos del modelo OSI) debajo de la capa de Internet del Protocolo de Internet. Esto significa que los nodos tienen una dirección de Internet asociada y, con la conectividad adecuada, esto permite el acceso completo a Internet.

Modos

Infraestructura

En el modo de infraestructura, que es el modo más común utilizado, todas las comunicaciones pasan por una estación base. Para las comunicaciones dentro de la red, esto introduce un uso adicional de las ondas de radio, pero tiene la ventaja de que dos estaciones cualesquiera que pueden comunicarse con la estación base también pueden comunicarse a través de la estación base, lo que simplifica enormemente los protocolos.

Ad hoc y Wi-Fi directo

Wi-Fi también permite las comunicaciones directamente de una computadora a otra sin un punto de acceso intermediario. Esto se denomina transmisión Wi-Fi ad hoc. Existen diferentes tipos de redes ad hoc. En el caso más simple, los nodos de la red deben comunicarse directamente entre sí. En protocolos más complejos, los nodos pueden reenviar paquetes, y los nodos realizan un seguimiento de cómo llegar a otros nodos, incluso si se mueven.

El modo ad hoc fue descrito por primera vez por Chai Keong Toh en su patente de 1996 de enrutamiento ad hoc inalámbrico, implementado en Lucent WaveLAN 802.11a inalámbrico en IBM ThinkPads en un escenario de nodos de tamaño que abarca una región de más de una milla. El éxito se registró en la revista Mobile Computing (1999) y luego se publicó formalmente en IEEE Transactions on Wireless Communications, 2002 y ACM SIGMETRICS Performance Evaluation Review, 2001.

Este modo de red ad hoc inalámbrico ha demostrado ser popular entre las consolas de juegos portátiles para varios jugadores, como Nintendo DS, PlayStation Portable, cámaras digitales y otros dispositivos electrónicos de consumo. Algunos dispositivos también pueden compartir su conexión a Internet de forma ad hoc, convirtiéndose en puntos de acceso o "enrutadores virtuales".

De manera similar, Wi-Fi Alliance promueve la especificación Wi-Fi Direct para transferencias de archivos y uso compartido de medios a través de una nueva metodología de detección y seguridad. Wi-Fi Direct se lanzó en octubre de 2010.

Otro modo de comunicación directa a través de Wi-Fi es la configuración de enlace directo en túnel (TDLS), que permite que dos dispositivos en la misma red Wi-Fi se comuniquen directamente, en lugar de hacerlo a través del punto de acceso.

Múltiples puntos de acceso

Se puede formar un conjunto de servicios extendidos mediante la implementación de varios puntos de acceso configurados con el mismo SSID y la misma configuración de seguridad. Los dispositivos cliente Wi-Fi generalmente se conectan al punto de acceso que puede proporcionar la señal más fuerte dentro de ese conjunto de servicios.

Aumentar la cantidad de puntos de acceso Wi-Fi para una red proporciona redundancia, mejor alcance, soporte para roaming rápido y una mayor capacidad general de la red mediante el uso de más canales o la definición de celdas más pequeñas. Excepto por las implementaciones más pequeñas (como redes domésticas o de pequeñas oficinas), las implementaciones Wi-Fi se han movido hacia puntos de acceso "delgados", con una mayor parte de la inteligencia de la red alojada en un dispositivo de red centralizado, relegando los puntos de acceso individuales a la función de " transceptores "tontos". Las aplicaciones al aire libre pueden usar topologías de malla.

Actuación

El rango operativo de Wi-Fi depende de factores como la banda de frecuencia, la potencia de salida de la radio, la sensibilidad del receptor, la ganancia de la antena y el tipo de antena, así como la técnica de modulación. Además, las características de propagación de las señales pueden tener un gran impacto.

A distancias más largas, y con mayor absorción de señal, la velocidad suele reducirse.

Potencia del transmisor

En comparación con los teléfonos celulares y tecnología similar, los transmisores Wi-Fi son dispositivos de bajo consumo. En general, la cantidad máxima de energía que puede transmitir un dispositivo Wi-Fi está limitada por las regulaciones locales, como la Parte 15 de la FCC en los EE. UU. La potencia radiada isotrópica equivalente (EIRP) en la Unión Europea está limitada a 20 dBm (100 mW).

Para cumplir con los requisitos de las aplicaciones de LAN inalámbrica, Wi-Fi tiene un mayor consumo de energía en comparación con otros estándares diseñados para admitir aplicaciones de red de área personal (PAN) inalámbrica. Por ejemplo, Bluetooth ofrece un rango de propagación mucho más corto, entre 1 y 100 metros (1 y 100 yardas), por lo que, en general, consume menos energía. Otras tecnologías de bajo consumo, como ZigBee, tienen un alcance bastante largo, pero una velocidad de datos mucho más baja. El alto consumo de energía de Wi-Fi hace que la duración de la batería en algunos dispositivos móviles sea una preocupación.

Antena

Un punto de acceso compatible con 802.11bo 802.11g, que utiliza la antena omnidireccional estándar, puede tener un alcance de 100 m (0,062 mi). La misma radio con una antena semiparabólica externa (ganancia de 15 dB) con un receptor equipado de manera similar en el otro extremo podría tener un alcance de más de 20 millas.

Una clasificación de ganancia más alta (dBi) indica una mayor desviación (generalmente hacia la horizontal) de un radiador isotrópico perfecto teórico y, por lo tanto, la antena puede proyectar o aceptar una señal utilizable más lejos en direcciones particulares, en comparación con una potencia de salida similar en una más isotrópica. antena. Por ejemplo, una antena de 8 dBi utilizada con un controlador de 100 mW tiene un rango horizontal similar al de una antena de 6 dBi activada a 500 mW. Tenga en cuenta que esto supone que se pierde la radiación en la vertical; este puede no ser el caso en algunas situaciones, especialmente en edificios grandes o dentro de una guía de ondas. En el ejemplo anterior, una guía de ondas direccional podría hacer que la antena de 6 dBi de baja potencia se proyecte mucho más en una sola dirección que la antena de 8 dBi, que no está en una guía de ondas, incluso si ambas funcionan a 100 mW.

En los enrutadores inalámbricos con antenas desmontables, es posible mejorar el alcance instalando antenas mejoradas que proporcionen una mayor ganancia en direcciones particulares. Los alcances al aire libre se pueden mejorar a muchos kilómetros (millas) mediante el uso de antenas direccionales de alta ganancia en el enrutador y en los dispositivos remotos.

MIMO (entrada múltiple y salida múltiple)

Wi-Fi 4 y estándares superiores permiten que los dispositivos tengan múltiples antenas en transmisores y receptores. Las múltiples antenas permiten que el equipo aproveche la propagación de trayectos múltiples en las mismas bandas de frecuencia, lo que brinda velocidades mucho más rápidas y un mayor alcance.

Wi-Fi 4 puede más que duplicar el alcance con respecto a los estándares anteriores.

El estándar Wi-Fi 5 utiliza exclusivamente la banda de 5 GHz y es capaz de lograr un rendimiento WLAN de varias estaciones de al menos 1 gigabit por segundo y un rendimiento de una sola estación de al menos 500 Mbit/s. A partir del primer trimestre de 2016, The Wi-Fi Alliance certifica los dispositivos que cumplen con el estándar 802.11ac como "Wi-Fi CERTIFIED ac". Este estándar utiliza varias técnicas de procesamiento de señales, como MIMO multiusuario y flujos de multiplexación espacial 4X4, y ancho de banda de canal amplio (160 MHz) para lograr su rendimiento de gigabit. Según un estudio de IHS Technology, el 70 % de todos los ingresos por ventas de puntos de acceso en el primer trimestre de 2016 provinieron de dispositivos 802.11ac.

Propagación de radio

Con las señales Wi-Fi, la línea de visión suele funcionar mejor, pero las señales pueden transmitirse, absorberse, reflejarse, refractarse, difractarse y desvanecerse hacia arriba y hacia abajo a través y alrededor de estructuras, tanto artificiales como naturales. Las señales Wi-Fi se ven muy afectadas por las estructuras metálicas (incluidas las barras de refuerzo en el hormigón, los revestimientos de baja emisividad en el acristalamiento) y el agua (como la que se encuentra en la vegetación).

Debido a la naturaleza compleja de la propagación de radio en frecuencias Wi-Fi típicas, particularmente alrededor de árboles y edificios, los algoritmos solo pueden predecir aproximadamente la intensidad de la señal Wi-Fi para un área determinada en relación con un transmisor. Este efecto no se aplica igualmente al Wi-Fi de largo alcance, ya que los enlaces más largos generalmente operan desde torres que transmiten por encima del follaje circundante.

El uso móvil de Wi-Fi en rangos más amplios está limitado, por ejemplo, a usos como en un automóvil que se mueve de un punto de acceso a otro. Otras tecnologías inalámbricas son más adecuadas para comunicarse con vehículos en movimiento.

Registros de distancia

Los registros de distancia (usando dispositivos no estándar) incluyen 382 km (237 mi) en junio de 2007, en poder de Ermanno Pietrosemoli y EsLaRed de Venezuela, transfiriendo alrededor de 3 MB de datos entre las cimas de las montañas de El Águila y Platillon. La Agencia Espacial Sueca transfirió datos a 420 km (260 millas), utilizando amplificadores de 6 vatios para llegar a un globo estratosférico elevado.

Interferencia

Las conexiones Wi-Fi se pueden bloquear o la velocidad de Internet se puede reducir al tener otros dispositivos en la misma área. Los protocolos Wi-Fi están diseñados para compartir las bandas de onda de forma razonablemente justa, y esto a menudo funciona con poca o ninguna interrupción. Para minimizar las colisiones con dispositivos Wi-Fi y no Wi-Fi, Wi-Fi emplea acceso múltiple con detección de operador con prevención de colisiones (CSMA/CA), donde los transmisores escuchan antes de transmitir y retrasan la transmisión de paquetes si detectan que otros dispositivos están activo en el canal, o si se detecta ruido de canales adyacentes o fuentes no Wi-Fi. Sin embargo, las redes Wi-Fi aún son susceptibles al problema del nodo oculto y el nodo expuesto.

Una señal Wi-Fi de velocidad estándar ocupa cinco canales en la banda de 2,4 GHz. La interferencia puede ser causada por canales superpuestos. Cualesquiera dos números de canal que difieran en cinco o más, como 2 y 7, no se superponen (no hay interferencia de canal adyacente). El adagio tantas veces repetido de que los canales 1, 6 y 11 son los únicos canales que no se superponen, por lo tanto, no es exacto. Los canales 1, 6 y 11 son el único grupo de tres canales que no se superponen en América del Norte. Sin embargo, si la superposición es significativa depende del espacio físico. Los canales que están separados por cuatro interfieren en una cantidad insignificante, mucho menos que la reutilización de canales (que causa interferencia cocanal), si los transmisores están separados por al menos unos pocos metros.En Europa y Japón, donde el canal 13 está disponible, se recomienda utilizar los canales 1, 5, 9 y 13 para 802.11g y 802.11n.

Sin embargo, muchos puntos de acceso 802.11b y 802.11g de 2,4 GHz usan el mismo canal de manera predeterminada en el inicio inicial, lo que contribuye a la congestión en ciertos canales. La contaminación de Wi-Fi, o una cantidad excesiva de puntos de acceso en el área, puede impedir el acceso e interferir con el uso de otros dispositivos de otros puntos de acceso, así como con una relación señal-ruido (SNR) disminuida entre los puntos de acceso. Estos problemas pueden convertirse en un problema en áreas de alta densidad, como grandes complejos de apartamentos o edificios de oficinas con muchos puntos de acceso Wi-Fi.

Otros dispositivos utilizan la banda de 2,4 GHz: hornos microondas, dispositivos de banda ISM, cámaras de seguridad, dispositivos ZigBee, dispositivos Bluetooth, transmisores de video, teléfonos inalámbricos, monitores para bebés y, en algunos países, radioaficionados, todos los cuales pueden causar una interferencia adicional significativa. También es un problema cuando los municipios u otras entidades grandes (como las universidades) buscan brindar una cobertura de área extensa. En algunas bandas de 5 GHz, la interferencia de los sistemas de radar puede ocurrir en algunos lugares. Para las estaciones base que admiten esas bandas, emplean la selección de frecuencia dinámica que escucha el radar y, si lo encuentra, no permitirá una red en esa banda.

Estas bandas pueden ser utilizadas por transmisores de baja potencia sin licencia y con pocas restricciones. Sin embargo, aunque la interferencia no intencionada es común, los usuarios que causan interferencia deliberada (particularmente por intentar monopolizar localmente estas bandas con fines comerciales) han recibido grandes multas.

Rendimiento

Varias variantes de capa 2 de IEEE 802.11 tienen diferentes características. En todos los tipos de 802.11, los rendimientos máximos alcanzables se dan en función de las mediciones en condiciones ideales o en las tasas de datos de capa 2. Sin embargo, esto no se aplica a las implementaciones típicas en las que los datos se transfieren entre dos puntos finales, de los cuales al menos uno suele estar conectado a una infraestructura cableada y el otro está conectado a una infraestructura a través de un enlace inalámbrico.

Esto significa que, por lo general, las tramas de datos pasan por un medio 802.11 (WLAN) y se convierten a 802.3 (Ethernet) o viceversa.

Debido a la diferencia en las longitudes de trama (encabezado) de estos dos medios, el tamaño del paquete de una aplicación determina la velocidad de la transferencia de datos. Esto significa que una aplicación que utiliza paquetes pequeños (p. ej., VoIP) crea un flujo de datos con un alto tráfico de sobrecarga (bajo rendimiento).

Otros factores que contribuyen a la tasa de datos de la aplicación general son la velocidad con la que la aplicación transmite los paquetes (es decir, la tasa de datos) y la energía con la que se recibe la señal inalámbrica. Este último está determinado por la distancia y por la potencia de salida configurada de los dispositivos de comunicación.

Las mismas referencias se aplican a los gráficos de rendimiento adjuntos, que muestran mediciones de rendimiento UDP. Cada uno representa un rendimiento promedio de 25 mediciones (las barras de error están ahí, pero apenas son visibles debido a la pequeña variación), con un tamaño de paquete específico (pequeño o grande) y con una velocidad de datos específica (10 kbit/s – 100 Mbit /s). También se incluyen marcadores para perfiles de tráfico de aplicaciones comunes. Este texto y las medidas no cubren los errores de paquetes, pero se puede encontrar información al respecto en las referencias anteriores. La siguiente tabla muestra el rendimiento UDP máximo alcanzable (específico de la aplicación) en los mismos escenarios (nuevamente, las mismas referencias) con varios tipos de WLAN (802.11). Los hosts de medición han estado a 25 metros (yardas) de distancia entre sí; la pérdida es nuevamente ignorada.

Hardware

Wi-Fi permite el despliegue inalámbrico de redes de área local (LAN). Además, los espacios donde no se pueden tender cables, como áreas al aire libre y edificios históricos, pueden albergar LAN inalámbricas. Sin embargo, construir paredes de ciertos materiales, como piedra con alto contenido de metal, puede bloquear las señales Wi-Fi.

Un dispositivo Wi-Fi es un dispositivo inalámbrico de corto alcance. Los dispositivos Wi-Fi se fabrican en chips de circuito integrado RF CMOS (circuito RF).

Desde principios de la década de 2000, los fabricantes están incorporando adaptadores de red inalámbricos en la mayoría de las computadoras portátiles. El precio de los conjuntos de chips para Wi-Fi sigue bajando, lo que lo convierte en una opción de red económica incluida en cada vez más dispositivos.

Diferentes marcas competitivas de puntos de acceso e interfaces de red de clientes pueden interoperar en un nivel básico de servicio. Los productos designados como "Wi-Fi Certified" por Wi-Fi Alliance son compatibles con versiones anteriores. A diferencia de los teléfonos móviles, cualquier dispositivo Wi-Fi estándar funciona en cualquier parte del mundo.

Punto de acceso

Un punto de acceso inalámbrico (WAP) conecta un grupo de dispositivos inalámbricos a una LAN cableada adyacente. Un punto de acceso se asemeja a un concentrador de red, retransmitiendo datos entre dispositivos inalámbricos conectados además de un (generalmente) único dispositivo cableado conectado, generalmente un concentrador o conmutador Ethernet, lo que permite que los dispositivos inalámbricos se comuniquen con otros dispositivos cableados.

Adaptador inalambrico

Los adaptadores inalámbricos permiten que los dispositivos se conecten a una red inalámbrica. Estos adaptadores se conectan a dispositivos mediante varias interconexiones internas o externas, como PCI, miniPCI, USB, ExpressCard, Cardbus y PC Card. A partir de 2010, la mayoría de las computadoras portátiles más nuevas vienen equipadas con adaptadores internos integrados.

Enrutador

Los enrutadores inalámbricos integran un punto de acceso inalámbrico, un conmutador Ethernet y una aplicación de firmware de enrutador interno que proporciona enrutamiento IP, NAT y reenvío de DNS a través de una interfaz WAN integrada. Un enrutador inalámbrico permite que los dispositivos LAN Ethernet cableados e inalámbricos se conecten a un (generalmente) único dispositivo WAN, como un módem por cable, un módem DSL o un módem óptico. Un enrutador inalámbrico permite que los tres dispositivos, principalmente el punto de acceso y el enrutador, se configuren a través de una utilidad central. Esta utilidad suele ser un servidor web integrado al que pueden acceder clientes de LAN alámbricos e inalámbricos y, a menudo, opcionalmente, clientes de WAN. Esta utilidad también puede ser una aplicación que se ejecuta en una computadora, como es el caso de AirPort de Apple, que se administra con la Utilidad AirPort en macOS e iOS.

Puente

Los puentes de red inalámbrica pueden actuar para conectar dos redes para formar una sola red en la capa de enlace de datos a través de Wi-Fi. El estándar principal es el sistema de distribución inalámbrica (WDS).

Los puentes inalámbricos pueden conectar una red cableada a una red inalámbrica. Un puente difiere de un punto de acceso: un punto de acceso generalmente conecta dispositivos inalámbricos a una red cableada. Se pueden usar dos dispositivos puente inalámbricos para conectar dos redes cableadas a través de un enlace inalámbrico, útil en situaciones en las que una conexión cableada puede no estar disponible, como entre dos hogares separados o para dispositivos que no tienen capacidad de red inalámbrica (pero tienen capacidad de red cableada), como dispositivos de entretenimiento para el consumidor; como alternativa, se puede usar un puente inalámbrico para permitir que un dispositivo que admita una conexión por cable funcione con un estándar de red inalámbrica que sea más rápido que el que admita la función de conectividad de red inalámbrica (llave externa o incorporada) admitida por el dispositivo (p. ej., habilitando las velocidades de Wireless-N (hasta la velocidad máxima admitida en el puerto Ethernet con cable tanto en el puente como en los dispositivos conectados, incluido el punto de acceso inalámbrico) para un dispositivo que solo admita Wireless-G). También se puede usar un puente inalámbrico de doble banda para permitir el funcionamiento de una red inalámbrica de 5 GHz en un dispositivo que solo admita una conexión inalámbrica de 2,4 GHz y tenga un puerto Ethernet con cable.

Reloj de repetición

Los extensores de alcance inalámbricos o los repetidores inalámbricos pueden ampliar el alcance de una red inalámbrica existente. Los extensores de rango colocados estratégicamente pueden alargar un área de señal o permitir que el área de señal alcance barreras como las que pertenecen a los corredores en forma de L. Los dispositivos inalámbricos conectados a través de repetidores sufren una mayor latencia en cada salto y puede haber una reducción en el rendimiento máximo de datos disponibles. Además, el efecto de usuarios adicionales que utilizan una red que emplea extensores de rango inalámbricos es consumir el ancho de banda disponible más rápido que en el caso de que un solo usuario migre alrededor de una red que emplea extensores. Por esta razón, los extensores de rango inalámbricos funcionan mejor en redes que soportan requisitos de bajo rendimiento de tráfico. como en los casos en los que un solo usuario con una tableta equipada con Wi-Fi migra alrededor de las partes extendidas y no extendidas combinadas de la red total conectada. Además, un dispositivo inalámbrico conectado a cualquiera de los repetidores de la cadena tiene un rendimiento de datos limitado por el "eslabón más débil" de la cadena entre el origen y el final de la conexión. Las redes que utilizan extensores inalámbricos son más propensas a la degradación debido a la interferencia de los puntos de acceso vecinos que bordean partes de la red extendida y que ocupan el mismo canal que la red extendida.

Sistemas embebidos

El estándar de seguridad, Wi-Fi Protected Setup, permite que los dispositivos integrados con una interfaz gráfica de usuario limitada se conecten a Internet con facilidad. La configuración Wi-Fi protegida tiene 2 configuraciones: la configuración del botón pulsador y la configuración del PIN. Estos dispositivos integrados también se denominan Internet de las cosas y son sistemas integrados de bajo consumo que funcionan con baterías. Varios fabricantes de Wi-Fi diseñan chips y módulos para Wi-Fi integrado, como GainSpan.

Cada vez más en los últimos años (particularmente a partir de 2007), los módulos Wi-Fi integrados están disponibles que incorporan un sistema operativo en tiempo real y brindan un medio simple para habilitar de forma inalámbrica cualquier dispositivo que pueda comunicarse a través de un puerto serie. Esto permite el diseño de dispositivos de monitoreo simples. Un ejemplo es un dispositivo de ECG portátil que monitorea a un paciente en casa. Este dispositivo habilitado para Wi-Fi puede comunicarse a través de Internet.

Estos módulos Wi-Fi están diseñados por OEM para que los implementadores solo necesiten un conocimiento mínimo de Wi-Fi para proporcionar conectividad Wi-Fi para sus productos.

En junio de 2014, Texas Instruments presentó el primer microcontrolador ARM Cortex-M4 con una MCU Wi-Fi dedicada integrada, el SimpleLink CC3200. Hace posible que los sistemas integrados con conectividad Wi-Fi se construyan como dispositivos de un solo chip, lo que reduce su costo y tamaño mínimo, lo que hace que sea más práctico construir controladores de red inalámbrica en objetos comunes y económicos.

Seguridad de la red

El principal problema con la seguridad de la red inalámbrica es su acceso simplificado a la red en comparación con las redes cableadas tradicionales como Ethernet. Con las redes cableadas, uno debe obtener acceso a un edificio (conectarse físicamente a la red interna) o atravesar un firewall externo. Para acceder a Wi-Fi, uno simplemente debe estar dentro del alcance de la red Wi-Fi. La mayoría de las redes comerciales protegen los datos y sistemas confidenciales al intentar prohibir el acceso externo. Habilitar la conectividad inalámbrica reduce la seguridad si la red utiliza cifrado inadecuado o no lo utiliza.

Un atacante que ha obtenido acceso a un enrutador de red Wi-Fi puede iniciar un ataque de suplantación de DNS contra cualquier otro usuario de la red falsificando una respuesta antes de que el servidor DNS consultado tenga la oportunidad de responder.

Métodos de seguridad

Una medida común para disuadir a los usuarios no autorizados implica ocultar el nombre del punto de acceso deshabilitando la transmisión SSID. Si bien es efectivo contra el usuario ocasional, no es efectivo como método de seguridad porque el SSID se transmite en forma clara en respuesta a una consulta de SSID del cliente. Otro método es permitir que solo las computadoras con direcciones MAC conocidas se unan a la red, pero los intrusos determinados pueden unirse a la red falsificando una dirección autorizada.

El cifrado WEP (Wired Equivalent Privacy) se diseñó para proteger contra la intromisión casual, pero ya no se considera seguro. Herramientas como AirSnort o Aircrack-ng pueden recuperar rápidamente las claves de encriptación WEP. Debido a la debilidad de WEP, Wi-Fi Alliance aprobó el acceso protegido Wi-Fi (WPA) que usa TKIP. WPA se diseñó específicamente para funcionar con equipos más antiguos, generalmente a través de una actualización de firmware. Aunque es más seguro que WEP, WPA tiene vulnerabilidades conocidas.

El WPA2 más seguro que utiliza el estándar de cifrado avanzado se introdujo en 2004 y es compatible con la mayoría de los dispositivos Wi-Fi nuevos. WPA2 es totalmente compatible con WPA. En 2017, se descubrió una falla en el protocolo WPA2, lo que permitió un ataque de repetición de clave, conocido como KRACK.

Una falla en una función agregada a Wi-Fi en 2007, llamada Configuración protegida de Wi-Fi (WPS), permite que la seguridad WPA y WPA2 se eluda y se rompa de manera efectiva en muchas situaciones. El único remedio a finales de 2011 fue desactivar la configuración protegida de Wi-Fi, lo que no siempre es posible.

Las redes privadas virtuales se pueden utilizar para mejorar la confidencialidad de los datos transportados a través de redes Wi-Fi, especialmente las redes Wi-Fi públicas.

Un URI que usa el esquema WIFI puede especificar el SSID, el tipo de encriptación, la contraseña/frase de acceso, y si el SSID está oculto o no, para que los usuarios puedan seguir enlaces desde códigos QR, por ejemplo, para unirse a redes sin tener que ingresar manualmente los datos. Un formato similar a MECARD es compatible con Android e iOS 11+.

• Formato común:WIFI:S:<SSID>;T:<WEP|WPA|blank>;P:<PASSWORD>;H:<true|false|blank>;
• MuestraWIFI:S:MySSID;T:WPA;P:MyPassW0rd;;

Riesgos de seguridad de datos

Se ha demostrado que el antiguo estándar de encriptación inalámbrica, Wired Equivalent Privacy (WEP), se puede romper fácilmente incluso cuando está configurado correctamente. El cifrado de acceso protegido Wi-Fi (WPA y WPA2), que estuvo disponible en los dispositivos en 2003, tenía como objetivo resolver este problema. Los puntos de acceso Wi-Fi generalmente tienen un valor predeterminado sin encriptación (abierto) modo. Los usuarios novatos se benefician de un dispositivo de configuración cero que funciona de inmediato, pero este valor predeterminado no habilita ninguna seguridad inalámbrica y proporciona acceso inalámbrico abierto a una LAN. Para activar la seguridad, el usuario debe configurar el dispositivo, generalmente a través de una interfaz gráfica de usuario (GUI) de software. En las redes Wi-Fi no cifradas, los dispositivos conectados pueden monitorear y registrar datos (incluida la información personal). Dichas redes solo pueden protegerse mediante el uso de otros medios de protección, como una VPN o un Protocolo de transferencia de hipertexto seguro sobre seguridad de la capa de transporte (HTTPS).

El cifrado de acceso protegido Wi-Fi (WPA2) se considera seguro, siempre que se utilice una frase de contraseña segura. En 2018, se anunció WPA3 como reemplazo de WPA2, aumentando la seguridad; se lanzó el 26 de junio.

A cuestas

Piggybacking se refiere al acceso a una conexión inalámbrica a Internet colocando la computadora de uno dentro del alcance de la conexión inalámbrica de otro y usando ese servicio sin el permiso o conocimiento explícito del suscriptor.

Durante la adopción popular temprana de 802.11, se alentó a proporcionar puntos de acceso abiertos para que los usara cualquier persona dentro del alcance para cultivar redes comunitarias inalámbricas, particularmente porque las personas en promedio usan solo una fracción de su ancho de banda descendente en un momento dado.

El registro recreativo y el mapeo de los puntos de acceso de otras personas se conocen como wardriving. De hecho, muchos puntos de acceso se instalan intencionalmente sin la seguridad activada para que puedan usarse como un servicio gratuito. Brindar acceso a la conexión a Internet de uno de esta manera puede infringir los Términos de servicio o el contrato con el ISP. Estas actividades no resultan en sanciones en la mayoría de las jurisdicciones; sin embargo, la legislación y la jurisprudencia difieren considerablemente en todo el mundo. Una propuesta para dejar grafitis que describieran los servicios disponibles se denominó warchalking.

El piggybacking a menudo ocurre sin querer: un usuario técnicamente desconocido podría no cambiar la configuración predeterminada "no segura" de su punto de acceso y los sistemas operativos se pueden configurar para conectarse automáticamente a cualquier red inalámbrica disponible. Un usuario que enciende una computadora portátil cerca de un punto de acceso puede encontrar que la computadora se ha unido a la red sin ninguna indicación visible. Además, un usuario que tenga la intención de unirse a una red puede terminar en otra si esta última tiene una señal más fuerte. En combinación con el descubrimiento automático de otros recursos de la red (consulte DHCP y Zeroconf), esto podría llevar a los usuarios inalámbricos a enviar datos confidenciales al intermediario equivocado cuando buscan un destino (consulte el ataque de intermediario). Por ejemplo, un usuario podría utilizar sin darse cuenta una red no segura para iniciar sesión en un sitio web,

En un punto de acceso no seguro, un usuario no autorizado puede obtener información de seguridad (contraseña predeterminada de fábrica y/o PIN de configuración protegida de Wi-Fi) de una etiqueta en un punto de acceso inalámbrico y usar esta información (o conectarse mediante el botón Configuración protegida de Wi-Fi). método) para cometer actividades no autorizadas y/o ilegales.

Aspectos sociales

El acceso inalámbrico a Internet se ha vuelto mucho más integrado en la sociedad. Por lo tanto, ha cambiado la forma en que funciona la sociedad de muchas maneras.

Influencia en los países en desarrollo

Más de la mitad del mundo no tiene acceso a Internet, sobre todo en las zonas rurales de los países en desarrollo. La tecnología que se ha implementado en países más desarrollados suele ser costosa y de bajo consumo energético. Esto ha llevado a los países en desarrollo a utilizar más redes de baja tecnología, implementando con frecuencia fuentes de energía renovable que solo se pueden mantener a través de la energía solar, creando una red que es resistente a interrupciones como cortes de energía. Por ejemplo, en 2007 se construyó una red de 450 km (280 millas) entre Cabo Pantoja e Iquitos en Perú en la que todos los equipos funcionan únicamente con paneles solares.Estas redes Wi-Fi de largo alcance tienen dos usos principales: ofrecer acceso a Internet a poblaciones en pueblos aislados y brindar atención médica a comunidades aisladas. En el caso del ejemplo mencionado, conecta el hospital central de Iquitos con 15 puestos médicos que están destinados al diagnóstico a distancia.

Habitos de trabajo

El acceso a Wi-Fi en espacios públicos como cafeterías o parques permite a las personas, en particular a los autónomos, trabajar de forma remota. Si bien la accesibilidad de Wi-Fi es el factor más importante a la hora de elegir un lugar para trabajar (el 75 % de las personas elegiría un lugar que proporcione Wi-Fi a uno que no lo haga), otros factores influyen en la elección de puntos de acceso específicos. Estos varían desde la accesibilidad de otros recursos, como libros, la ubicación del lugar de trabajo y el aspecto social de conocer a otras personas en el mismo lugar. Además, el aumento de personas que trabajan desde lugares públicos da como resultado más clientes para las empresas locales, lo que proporciona un estímulo económico para el área.

Además, en el mismo estudio se ha señalado que la conexión inalámbrica proporciona más libertad de movimiento mientras se trabaja. Tanto a la hora de trabajar en casa como desde la oficina permite el desplazamiento entre distintas estancias o zonas. En algunas oficinas (especialmente en las oficinas de Cisco en Nueva York), los empleados no tienen escritorios asignados, pero pueden trabajar desde cualquier oficina conectando su computadora portátil al punto de acceso Wi-Fi.

Alojamiento

Internet se ha convertido en una parte integral de la vida. El 81,9% de los hogares estadounidenses tienen acceso a Internet. Además, el 89% de los hogares estadounidenses con banda ancha se conectan a través de tecnologías inalámbricas. El 72,9% de los hogares estadounidenses tienen Wi-Fi.

Las redes Wi-Fi también han afectado la forma en que se organizan los interiores de las casas y los hoteles. Por ejemplo, los arquitectos han descrito que sus clientes ya no querían una sola habitación como oficina en casa, sino que les gustaría trabajar cerca de la chimenea o tener la posibilidad de trabajar en diferentes habitaciones. Esto contradice las ideas preexistentes de los arquitectos sobre el uso de las habitaciones que diseñaron. Además, algunos hoteles han notado que los huéspedes prefieren quedarse en ciertas habitaciones ya que reciben una señal Wi-Fi más fuerte.

Preocupaciones de salud

La Organización Mundial de la Salud (OMS) dice que "no se esperan efectos en la salud por la exposición a campos de RF de estaciones base y redes inalámbricas", pero señala que promueven la investigación de los efectos de otras fuentes de RF. (una categoría que se usa cuando "una asociación causal se considera creíble, pero cuando no se puede descartar el azar, el sesgo o la confusión con una confianza razonable"), esta clasificación se basó en los riesgos asociados con el uso de teléfonos inalámbricos en lugar de las redes Wi-Fi.

La Agencia de Protección de la Salud del Reino Unido informó en 2007 que la exposición a Wi-Fi durante un año da como resultado "la misma cantidad de radiación de una llamada de teléfono móvil de 20 minutos".

Una revisión de estudios que involucraron a 725 personas que afirmaron tener hipersensibilidad electromagnética, "... sugiere que la 'hipersensibilidad electromagnética' no está relacionada con la presencia de un CEM, aunque se requiere más investigación sobre este fenómeno".

Alternativas

Varias otras tecnologías inalámbricas brindan alternativas a Wi-Fi para diferentes casos de uso:

• Bluetooth, una red de corta distancia
• Bluetooth Low Energy, una variante de bajo consumo de Bluetooth
• Zigbee, un protocolo de comunicación de corta distancia de baja potencia y baja velocidad de datos
• Redes celulares, utilizadas por los teléfonos inteligentes
• WiMax, para proporcionar conectividad inalámbrica a Internet de largo alcance
• LoRa, para conexión inalámbrica de largo alcance con baja tasa de datos

Algunas alternativas son "sin cables nuevos", reutilizando el cable existente:

• G.hn, que utiliza cableado doméstico existente, como líneas telefónicas y eléctricas

Varias tecnologías cableadas para redes informáticas, que brindan alternativas viables a Wi-Fi:

• Ethernet sobre par trenzado