Um guia simples para padrões de Wi-Fi

padrões de Wi-Fi

Wi-Fi, abreviação de Wireless, é um meio pelo qual computadores, periféricos, dispositivos móveis e telefones inteligentes podem se conectar a uma rede local (LAN), permitindo a conexão com a World Wide Web. O coração de uma rede sem fio é o roteador, um hub ao qual todos os dispositivos se conectam. Os dispositivos se comunicam com o roteador sem fio transmitindo e recebendo dados via sinais de rádio por meio de uma ou mais antenas.

 

Os rádios usados ​​em redes sem fio são como dispositivos de comunicação bidirecionais, como walkie-talkies ou telefones celulares. As redes Wi-Fi operam em frequências de 2,4 GHz ou 5 GHz, que são consideravelmente mais altas que as frequências usadas por walkie-talkies ou telefones celulares. As frequências mais altas permitem que elas transmitam e recebam mais dados mas em um intervalo significativamente menor. Os roteadores de baixa freqüência 2.4 GHz têm um alcance de cerca de 46 metros em ambientes internos e 92 metros em ambientes externos. Os roteadores de 5 GHz de frequência mais alta têm um intervalo que é um terço dos roteadores de 2,4 GHz; no entanto, a banda de 5GHz é menos confusa e tem maior capacidade de transportar mais dados em um ritmo mais rápido. Alguns modems sem fio, denominados “modems de banda dupla”, oferecem comunicação nas bandas de 2,4 GHz e 5 GHz, que oferecem vantagens de alcance e velocidade em ambas as frequências.

 

As redes Wi-Fi operam de acordo com uma família de padrões IEEE 802.11, criados e gerenciados por uma organização conhecida como Wi-Fi® Alliance, uma rede mundial de empresas que promovem padrões comuns de comunicações sem fio à Internet. Esses padrões determinam o alcance, a velocidade e os protocolos de comunicação de uma rede Wi-Fi. Com o passar dos anos, à medida que a tecnologia sem fio evoluiu, também surgiram os padrões, daí as diferentes letras após a designação 802.11. Uma breve visão geral desses padrões é fornecida abaixo:

 

  • O 802.11a foi o padrão Wi-Fi original introduzido em 1999, que transmite em 5GHz e pode mover dados a taxas de até 54Mbps. O 802.11a não foi amplamente adotado em produtos de consumo porque os atrasos de fabricação na produção de componentes de roteador permitiram que os roteadores e dispositivos 802.11b, menos caros, fossem amplamente adotados.
  • O 802.11b foi criado quase ao mesmo tempo que o 802.11a e é o padrão mais lento e de menor custo. Foi inicialmente popular devido ao seu baixo custo, no entanto, está se tornando menos comum porque os padrões mais rápidos se tornaram mais baratos. O 802.11b transmite na faixa de freqüência de 2.4GHz e pode manipular até 11Mbps de dados. Em 2003, o 802.11g foi introduzido, aumentando as taxas de transferência de dados em até 54Mbps. O 802.11n foi introduzido em 2009, permitindo a operação em 2.4GHz e 5GHz, com uma velocidade máxima de 150Mbps. O 802.11n permite o uso de antenas MIMO (multiple-input multiple-output) para taxa de transferência paralela, o que, teoricamente, permite a transferência de dados em até 450Mbps, dependendo do número de conexões da antena.
  • O 802.11ac foi projetado para aumentar drasticamente a velocidade das transferências de dados, permitindo velocidades que podem chegar a 7 Gbps. Isso é feito através da operação apenas na faixa de 5 GHz, permitindo o uso de até 32 antenas MIMO e usando tecnologia de beamforming. O Beamforming minimiza erros de fase em sinais de rádio que podem refletir diferentes superfícies permitindo um sinal mais forte, mais concentrado e mais estável. Os roteadores 802.11ac são compatíveis com versões anteriores dos dispositivos 802.11a e 802.11n Wi-Fi mais antigos que operam a 5 GHz. Eles também podem se conectar a dispositivos 802.11b/g/n mais antigos incorporando rádios de banda dupla capazes de mudar para 2,4 GHz.
  • O 802.11ad foi desenvolvido para aumentar significativamente a velocidade, transmitindo o sinal a 60 GHz, permitindo velocidades de cerca de 7 Gbps, o que permite que elas serem usadas como discos rígidos sem fio. Na maior freqüência, entretanto, seu alcance é limitado a cerca de 10 metros. Os dispositivos 802.11ad seriam limitados para uso em um único ambiente e não seriam aplicáveis ​​a toda a casa ou escritório.
  • O 802.11ax é um padrão emergente que permitirá que roteadores e dispositivos transfiram dados a uma taxa que é de quatro a dez vezes mais rápida do que os padrões Wi-Fi existentes, usando canais mais amplos e múltiplos para aumentar consideravelmente o rendimento. A diferença entre o 802.11ax e as gerações anteriores de Wi-Fi pode não ser muito perceptível para um único usuário em um Wi-Fi residencial, já que o objetivo do 802.11ax era aumentar a taxa de dados em ambientes congestionados por um fator de quatro ou mais. Espera-se que o padrão 802.11ax esteja disponível em algum momento durante o ano de 2019.

 

Atualmente mais e mais dispositivos estão se tornando compatíveis com Wi-Fi, indo além de computadores, telefones celulares e periféricos, em direção a eletrodomésticos, entretenimento doméstico, sistemas de automação e segurança, computação em nuvem, automóveis e muito mais. Para atender a essas demandas, esperamos que a tecnologia Wi-Fi continue evoluindo, permitindo uma transferência mais rápida de grandes quantidades de dados entre um número cada vez maior de dispositivos sem fio.

 

Artigo escrito originalmente por Phil Hipol para Mouser Electronics, publicado em 30/07/18: A Simple Guide to Wi-Fi Standards.

 

Traduzido por Equipe Embarcados.

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