Tecnologia Wi-Fi – Cos’è e Come Funziona

La tecnologia Wi-Fi ormai si propaga come l’aria. Non è più un bene di lusso, ma un bene di prima necessità (almeno nelle nazioni con un certo PIL – Prodotto interno lordo). Potremmo definire il Wi-Fi, senza esagerare, il nostro secondo ossigeno. In tanti lavoriamo con la rete internet senza fili, ci connettiamo ogni momento con qualsiasi dispositivo senza l’ausilio di quei capricciosi fili. Il termine Wi-Fi sta per Wireless Fidelity, un protocollo per la trasmissione di dati su brevi distanze tramite onde elettromagnetiche. Come la parola “fidelity” lascia presumere, la sicurezza gioca un ruolo chiave nel moderno protocollo di trasmissione dati.

In questo articolo noi di Inlinestyle vi spiegheremo come funziona la tecnologia Wi-Fi, step dopo step. Iniziamo con qualche aneddoto sulle sue origini.

Le origini del Wi-Fi

C’è chi attribuisce l’origine del Wi-Fi a Guglielmo Marconi, col messaggio telegrafico del 1896. In realtà cercare sempre più addietro il concepimento madre di un’invenzione tende a generalizzare il percorso di qualsiasi tecnologia. Insomma, a chi viene attribuita l’invenzione? Se pensate a qualche nerd da laboratorio con la lingua all’infuori in stile Einstein, be’, vi sbagliate. Ebbene, l’invenzione viene attribuita ad un’attrice americana e austriaca, Hedy Lamarr. Hedy alle anagrafe risultava come Hedwig Eva Kiesler, nata il 9 novembre 1914. Suo padre era un direttore di banca ma anche un uomo dalla spiccata curiosità, portava la figlia nelle sue passeggiate e le parlava dei meccanismi interni di certe tecnologie che all’epoca stavano rivoluzionando la società: le automobili e le stampe moderne.

Hedy divenne una famosa attrice di Hollywood, o almeno, viene ricordata dai più come tale. L’occasione di concepire una delle più diffuse tecnologie di oggi le si presentò quando gli USA stavano per entrare nel ciclone sanguinario della Seconda Guerra Mondiale. Un senso di inquietudine solleticava la coscienza di Hedy, non poteva accettare di guadagnare soldi a Hollywood mentre una guerra globale veniva combattuta tra le nazioni.

Lei e George Antheil idearono un nuovo straordinario sistema di comunicazione utilizzato per guidare i siluri verso i loro obiettivi in guerra, i sottomarini erano un grande affare di guerra. Il sistema prevedeva l’uso del “salto di frequenza” tra le onde radio, con trasmettitore e ricevitore che passavano insieme a nuove frequenze. In questo modo si impediva l’intercettazione delle onde radio, in modo tale che il nemico non potesse intercettare i siluri prima di colpire il bersaglio. Sebbene sia deceduta nel 2000, nel 2014 Lamarr è stata inserita nell’olimpo della National Inventors Hall of Fame per lo sviluppo della sua tecnologia di salto di frequenza. Questi risultati storici hanno portato Lamarr a essere soprannominata la madre del Wi-Fi.

Adesso cerchiamo di spiegare in maniera semplice il funzionamento del Wi-Fi.

Funzionamento del Wi-Fi

Iniziamo da alcune importanti definizioni. La tecnologia Wi-Fi identifica determinate tipologie di reti locali wireless (WLAN) che utilizzano le specifiche della famiglia IEEE 802.11. Il celebre logo Wi-Fi in bianco e nero è utilizzato per identificare apparati radio che adottano gli standard 802.11. Un dispositivo con quel logo indica che l’hardware appartiene alla Wi-Fi Alliance, la quale raccoglie numerosi costruttori di dispositivi wireless (ASUS, Phillips, Cisco, Intel ecc.)

SPETTRO RADIO WI-FI

Il Wi-Fi funziona trasmettendo informazioni tramite l’aria, cioè con le onde radio. Sono un tipo di radiazione elettromagnetica con lunghezze d’onda nello spettro dell’elettromagnetismo più lunghe degli infrarossi. Che frequenza hanno le onde radio? Semplice:

• 4 gigahertz
• 8 gigahertz

Non fatevi ingannare dal numero superiore del 5.8. Non è detto sia meglio, dipende dall’uso che se ne vuole fare. La banda di frequenza a 2.4 GHz copre un’area più vasta e fornisce una gamma più estesa rispetto alla banda a 5 GHz, ma con velocità di trasmissione dati inferiore. Mentre, la banda a 5 GHz fornisce un raggio di copertura più corto rispetto alla banda a 2.4 GHz ma con una velocità dati maggiore. In aree popolate può essere utile il 5.8 GHz perché si evitano interferenze con altre linee, giacché il 2.4 GHz è più diffuso.

COME FUNZIONA UN DOWNLOAD

Poniamo caso di scaricare un file tramite un dispositivo wireless. Quando inizia il download (1), il router wireless si occupa di ricevere prima i dati da internet per mezzo della connessione a banda larga (2), dopodiché converte i dati in onde radio (3). Perché ciò accade? Perché il router wireless emette poi le onde radio nell’area limitrofa (4), di conseguenza i dispositivi wireless che hanno iniziato la richiesta di download li catturano e decodificano (5). Il processo circolare tra router wireless e dispositivo permette il download di un file.

LO STANDARD 802.11

Permette di identificare la velocità di qualsivoglia rete wireless. È un protocollo per identificare una data rete wifi in un dato spazio limitato: ufficio, negozio o casa. Ogni standard ha velocità e connessioni differenti e differisce dalla reale connessione internet, che dipende dal gestore con cui si ha un contratto in essere.  Lo standard 802.11 permette di capire la velocità massima nella propria zona. Aggiungendo una lettera alla fine dei numeri, si ha una diversa classe standard.

802.11g: è lo standard più vecchio, offre velocità massima di 54 Mbps. Tutti i dispositivi creati prima del 2007 utilizzavano questo standard. Opera sulla frequenza 2,4 GHz.

802.11n: uno dei più diffusi nel mercato, permette di raggiungere la velocità massima di 144.5 Mbps o di 300 Mbps utilizzando un canale di trasmissione più vasto. Può operare sui 2,4 GHz e sui 5 GHz.

802.11ac: il più recente e rapido attualmente disponibile nel mercato. Permette di raggiungere la velocità massima di 867 Mbps. Niente male!

Gran parte dei moderni router WiFi supporta lo standard di networking 802.11ac che ha un throughput di almeno 1 gigabit per secondo e un throughput single link di almeno 500 megabits per secondo (500 Mbit/s). Quelli più datati supportano esclusivamente lo standard 802.11g networking standard, che sfiora una velocità massima di 54 Mbit/s.

PROTOCOLLO DI SICUREZZA

I protocolli di sicurezza della tecnologia Wi-Fi servono a prevenire accessi non autorizzati nella propria rete (domestica o ufficio). Nel primo livello di sicurezza, cioè la prima barriera del protocollo, abbiamo la Wired Equivalent Privacy (WEP). Nel 2004 è stata sostituita dal Wi-Fi Protected Access (WPA) e WPA 2. Presto il WPA 3 diventerà un nuovo standard di sicurezza della rete wireless, con un livello di cifratura elevato.

Grazie ai protocolli di sicurezza, è possibile navigare in tutta sicurezza, anche se purtroppo c’è una poca educazione sulla cultura digitale, un aspetto sottovalutato specialmente dagli adolescenti, che si interfacciano con un mondo vasto e complesso.

Differenza tra tecnologia Wi-Fi e Bluetooth

Spesso la definizione wireless è intercambiabile tra tecnologia Wi-Fi e quella Bluetooth. In realtà sono due tecnologie diverse. La tecnologia Wi-Fi è incaricata nelle funzioni della linea internet, mentre il Bluetooth si occupa di collegare un dispositivo con un altro, ad esempio lo smartphone con delle cuffie senza filo, tramite il sistema PICONET.

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Poiché il Bluetooth è pensato per connettere due o più dispositivi tra loro, l’ampiezza di connessione è relativamente corta, mentre nel caso del Wi-Fi il raggio d’azione è più largo. Il Bluetooth è la sostituzione del cavo, ormai oggigiorno un elemento ingombrante nella tecnologia. Mouse, cuffie, altoparlanti, tanti dispositivi ne fanno ormai uso. Elenchiamo qui di seguito le differenze più importanti:

1. La rete LAN wireless serve a connettere un dispositivo alla rete mentre il Bluetooth connette un dispositivo con accessori.
2. La LAN wireless è molto più veloce della tecnologia Bluetooth.
3. La LAN wireless è progettata per distanze ampie mentre il Bluetooth no, anche se con il 5.1 si sono fatti molti passi in avanti.
4. Il Bluetooth risulta essere più economico da implementare rispetto al LAN.

La cosa certa è che entrambe le tecnologie hanno rivoluzionato il nostro modo di vivere, sia nel campo lavorativo che al di fuori di esso. Nei prossimi decenni vedremo un repentino evolversi delle sopracitate tecnologie, grazie alla singolarità tecnologica, cioè il progresso tende ad accelerare anno dopo anno.

Conclusione

Tutto è partito dal genio di un’attrice e inventrice, Hedy Lamarr. Noi umani abbiamo questo fattore peculiare nell’universo, siamo anti-entropici: nonostante l’universo sfocia sempre più nel caos, nonostante le galassie si allontanano tra loro sempre più, noi umani abbiamo e sentiamo la necessità di legarci. Anche virtualmente, attraverso la rete. E quel sentimento si è sviluppato nel Wi-Fi, una tecnologia che oggi usiamo praticamente in miliardi.

Ricapitolando, il Wi-Fi è un protocollo per la trasmissione di dati su brevi distanze tramite onde elettromagnetiche. La tecnologia Wi-Fi identifica determinate tipologie di reti locali wireless (WLAN) che utilizzano le specifiche della famiglia IEEE 802.11. Il celebre logo Wi-Fi in bianco e nero è utilizzato per identificare apparati radio che adottano gli standard 802.11. La tecnologia Wi-Fi ha diversi spettri radio Wi-Fi, 2.4 GHz e 5.8 GHz. E in ogni Wi-Fi non possono mancare protocolli di sicurezza che rendono sicure le nostre connessioni, domestiche o in ufficio. Quella oggi in uso è la Wi-Fi Protected Access (WPA).

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