Todos nós sabemos sobre Wi-Fi, no nosso telemóvel, portátil em qualquer lugar onde o Wi-Fi é suportado. Wi-Fi é uma tecnologia de rede sem fios, através da qual podemos aceder à rede ou ligar-nos com outros computadores ou telemóveis utilizando um meio sem fios. Em Wi-Fi, os dados são transferidos através de freqüências de rádio em um alcance circular.

Wi-Fi (Wireless Fidelity) é um termo genérico que se refere ao padrão de comunicação para a rede sem fio que funciona como Rede Local para operar sem o uso do cabo e qualquer tipo de fiação. É conhecido como WLAN. O padrão de comunicação é IEEE 802.11. Wi-Fi funciona usando a Camada de Ligação de Dados Físicos. Hoje em dia, em todos os dispositivos de computação móvel como computadores portáteis, telemóveis, também câmaras digitais, as TVs inteligentes têm o suporte de Wi-Fi. A conexão Wi-Fi estabelecida desde o ponto de acesso ou estação base até a conexão do cliente ou qualquer conexão cliente a cliente dentro de um alcance específico, o alcance depende do roteador que fornece a freqüência de rádio através de Wi-Fi. Estas frequências operam actualmente em 2 tipos de largura de banda, 2,4 GHz e 5 GHz. Todos os laptops e celulares modernos são capazes de usar as duas larguras de banda, depende do adaptador Wi-Fi que está dentro do dispositivo para captar o sinal Wi-Fi. 2,4 GHz é a largura de banda padrão suportada por todos os dispositivos. 2,4 GHz pode cobrir uma grande variedade de áreas para espalhar o sinal Wi-Fi, mas a freqüência é baixa, então em palavras simples, a velocidade da Internet é menor e a largura de banda de 5 GHz é para uma faixa menor de área, mas a freqüência é alta, então a velocidade é muito alta.
Vamos dizer, se houver uma conexão com a Internet de 60 MB/s de largura de banda, então para 2,4 GHz de largura de banda, ele fornece aproximadamente 30 a 45 MB/s de conexão de largura de banda e para 5 GHz de largura de banda, ele fornece aproximadamente 50 a 57 MB/s de largura de banda.

História:

O conceito de Wi-Fi é muito antigo mas a sua implementação não é tão antiga. No início o sistema ALOHA é um sistema de rede sem fio que é usado para conectar a ilha do Havaí através de uma rede no ano de 1971. Onde o protocolo é usado para isso era o protocolo ALOHA e a rede usava a transferência de pacotes. Mais tarde ele é convertido para o protocolo IEEE 802.11.
Então em 1985, a Federal Communications Commission (FCC) lançou uma nova rede para usos gerais que funciona em 900 Mhz, 2,4 GHz e 5,8 GHz de largura de banda. Esta é conhecida como banda ISM. Além disso, a IBM introduziu uma rede Token Ring LAN para conexão de vários computadores, ela pode transferir dados a 4 Mb/s de velocidade. Em 1988, foi inventado um sistema de caixa sem fio baseado na rede Token Ring LAN conhecida como waveLAN, que opera na banda de 900MHz ou 2,4 GHz e oferece velocidades de 1 a 2 Mbps. Depois foi convertido para os padrões IEEE 802.11LAN/MAN em 1989. Em 1990, o Grupo de Trabalho IEEE 802.11 para redes sem fio foi estabelecido por Vic Hayes, conhecido como o “Pai do WiFi” .
Então, em 1994, o Dr. Alex Hills introduziu um projeto de pesquisa sobre a rede sem fio, que fornecia cobertura de rede para 7 edifícios sem fio.
Então em 1996 a Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization (CSIRO) introduziu uma rede sem fio baseada no mesmo protocolo 802.11, mais tarde ficou conhecida como padrão IEEE 802.11a.

Então depois de tudo isso em 1997 é lançada oficialmente a primeira versão do Wi-Fi, que é 802.11 e pode suportar uma velocidade máxima de ligação de 2 Mb/s. Depois em 1999, a velocidade de link é aumentada para 11 Mb/s na banda de frequência de 2.4 GHz, esta versão é conhecida como 802.11b
Então após um mês, o padrão IEEE 802.11a é aprovado oficialmente, que fornece até 54 Mb/s de velocidade de link na banda de 5 GHz, mas a faixa de sinal é mais fraca que a banda de 2.4 GHz.
Então em 2003 a velocidade é aumentada em uma nova versão, conhecida como 802.11g. A velocidade oferece até 54 a 108 Mb/s acima de 2.4 GHz.
Após esta nova versão, foram introduzidas as versões 802.11i e 802.11e. Na 802.11i, o mecanismo de segurança foi aumentado e na 802.11e, Voz sobre LAN sem fio e streaming multimídia estão envolvidos.
Então em 2009, a 802.11n foi desenvolvida, que suporta tanto radiofreqüência de 2.4 GHz quanto de 5 GHz. E estes são utilizados simultaneamente por routers de banda dupla e podem atingir velocidades máximas de 600 Mbps.
Então, em 2014, foi introduzida uma nova versão que oferece uma velocidade potencial de 1733 Mb/s na banda de 5 GHz. Esta versão conhecida como 802.11ac. Até agora esta é a última versão de Wi-Fi.

Aplicações de Wi-Fi :

Wi-Fi tem muitas aplicações, é utilizado em todos os sectores onde é utilizado um computador ou qualquer meio digital, também para entreter o Wi-Fi é utilizado. Algumas das aplicações são mencionadas abaixo –

Wi-Fi na nossa vida diária :
• Acesso à Internet: Usando Wi-Fi podemos acessar a internet em qualquer dispositivo com capacidade Wi-Fi sem fio.
• Podemos transmitir ou lançar áudio ou vídeo sem fios em qualquer dispositivo que utilize Wi-Fi para o nosso entretenimento.
• Podemos partilhar ficheiros, dados, etc. entre dois ou mais computadores ou telemóveis utilizando Wi-Fi e a velocidade da taxa de transferência de dados também é muito elevada. Além disso, podemos imprimir qualquer documento usando uma impressora Wi-Fi, isto é muito útil hoje em dia.
• Podemos usar Wi-Fi como HOTSPOTS também, ele aponta o acesso à Internet sem fio para uma determinada área. Utilizando o Hotspot o proprietário da ligação à rede principal pode oferecer acesso temporário à rede a dispositivos com capacidade Wi-Fi para que os utilizadores possam utilizar a rede sem saber nada sobre a ligação à rede principal. Os adaptadores Wi-Fi estão principalmente espalhando sinais de rádio usando a conexão de rede do proprietário para fornecer hotspot.
• Usando o Wi-Fi ou WLAN podemos construir conexões sem fio simples de um ponto para outro, conhecido como rede ponto a ponto. Isto pode ser útil para conectar dois locais de difícil acesso por fio, tais como dois edifícios de negócios corporativos.
• Uma aplicação mais importante é a VoWi-Fi, conhecida como voz sobre Wi-Fi. Há alguns anos atrás são introduzidas as empresas de telecomunicações VoLTE (Voice over Long-Term Evolution ). Hoje em dia são apresentadas à VoWi-Fi, através da qual podemos ligar para qualquer pessoa utilizando a nossa rede Wi-Fi doméstica, apenas uma coisa é que o telemóvel precisa de se ligar com a Wi-Fi. Depois a voz é transferida usando a rede Wi-Fi em vez de usar a rede SIM móvel, por isso a qualidade da chamada é muito boa. Muitos telemóveis já estão a receber o suporte do VoWi-Fi.
• Wi-Fi nos escritórios: Num escritório, todos os computadores estão interligados usando a rede Wi-Fi. Para Wi-Fi, não há complexidades de cabeamento. Além disso, a velocidade da rede é boa. Para Wi-Fi, um projeto pode ser apresentado a todos os membros de cada vez na forma de uma folha de excel, ppt, etc. Para Wi-Fi, não há perda de rede como no cabo devido a quebra de cabo.
• Tambem usando W-Fi uma cidade inteira pode fornecer conectividade de rede, implantando roteadores em uma área específica para acessar a internet. Já escolas, faculdades ou universidades estão fornecendo rede usando Wi-Fi devido à sua flexibilidade.
• Wi-Fi também é usado como um sistema de posicionamento, pelo qual podemos detectar as posições dos hotspots Wi-Fi para identificar a localização de um dispositivo.

Tipos Wi-Fi:

Wi-Fi tem vários tipos ou padrões, que são discutidos anteriormente, aqui apenas o nome dos padrões são definidos,

Uma nova versão será lançada em 2020 com o nome 802.11ax desenvolvido pela Huawei, que pode suportar o máximo de 3.5 Gb/s. Ela saberá Wi-Fi 6.

Como Wi-Fi funciona?

Primeiro de todos Wi-Fi é uma tecnologia sem fio para redes, por isso utiliza ondas eletromagnéticas para transmitir redes. Sabemos que existem muitas divisões de ondas eletromagnéticas de acordo com sua freqüência, como raio X, raio gama, onda de rádio, microondas, etc, em Wi-Fi, a freqüência de rádio é utilizada. Para transmitir sinal Wi-Fi há 3 meios,

• Rede de estação base ou uma conexão Ethernet(802.3) : É a principal rede host de onde a conexão de rede está sendo fornecida ao roteador.
• Ponto de acesso ou roteador : é uma ponte entre a rede com fio e a rede sem fio. Ele aceita uma conexão Ethernet com fio e converte a conexão com fio para conexão sem fio e espalha a conexão como onda de rádio.
• Dispositivos de acesso : É o nosso telemóvel, computador, etc. de onde utilizamos o Wi-Fi e a internet de navegação.

  

  Todos os dispositivos electrónicos lêem dados em forma binária, também router ou os nossos dispositivos, aqui os routers fornecem ondas de rádio e essas ondas são recebidas pelos nossos dispositivos e lêem as ondas em forma binária. Todos nós sabemos como uma onda é, o pick superior da onda é conhecido como 1 e o pick inferior da onda é conhecido como 0 em binário. Como abaixo:
  

Wi-Fi tem mais algumas terminologias:

• SSID (Service Set Identifier) : É um nome de 32 caracteres que identifica a rede Wi-Fi e diferencia uma Wi-Fi de outra Wi-Fi. Todos os dispositivos estão a tentar ligar um determinado SSID. Simplesmente, SSID é o nome da rede sem fio.
• WPA-PSK (Wi-Fi Protected Access- Pre-Shared Key) : É um programa desenvolvido pela Wi-Fi Alliance Authority para proteger redes sem fio com o uso de autenticação Pre-Shared Key(PSK). WPA tem 3 tipos, tais como WPA. WPA2, WPA3. É uma forma de criptografar o sinal Wi-Fi para proteger dos usuários indesejados.
• Wi-Fi usa redes Ad-Hoc para transmitir. É uma rede ponto a ponto sem qualquer interface.

Como os sinais são alcançados pelos nossos dispositivos:

Vantagens do Wi-Fi

• Tt é uma ligação de rede flexível, sem complexidades de cablagem. Pode ser acessado de qualquer lugar na faixa Wi-Fi.
• Não requer aprovação regulatória para usuários individuais.
• É comercializável, pode ser expandido com a utilização de Wi-Fi Extenders.
• Pode ser configurado de uma forma fácil e rápida. Só é necessário configurar o SSID e a senha.
• Segurança na rede Wi-Fi, a sua utilização de encriptação WPA para encriptar sinais de rádio.
• Também é mais barato.
• Também pode fornecer Hotspots.
• Também suporta roaming.

Desvantagens do Wi-Fi

• O consumo de energia é elevado enquanto utiliza Wi-Fi em qualquer dispositivo que tenha uma bateria, como telemóveis, portáteis, etc.
• Muitas vezes pode haver alguns problemas de segurança, mesmo que tenha encriptação. Como muitos dispositivos conhecidos tornam-se desconhecidos para o router, o Wi-Fi também pode ser pirateado.
• A velocidade é inferior à da ligação directa por cabo.
• Tem radiações mais baixas como os telemóveis, pelo que pode ser prejudicial para os humanos.
• Os sinais de Wi-Fi podem ser afectados por condições climáticas como trovoadas.
• O acesso não autorizado a Wi-Fi pode acontecer, porque não tem firewall.
• Para usar Wi-Fi precisamos de um router, que precisa de uma fonte de energia, por isso no momento do corte de energia não podemos aceder à Internet.