Artigo - Redes sem fio. - Anny Navarro e Daniel

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UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ – UTFPR
Curso de bacharelado em Ciência da Computação.
Redes sem fio.
		Anny Beatriz Vieira Navarro.
Daniel Francisco Silva.
Resumo
 Redes (vindo do latim rete que significa rede ou teia), originalmente seu significando é “entrelaçado de cordas, fios, etc”. Como um tecido espaçado entre um fio e outro, fixado por malhas e nós, a partir daí recebeu outro significado que seria um conjunto de pontos (nós ou nodos). Nesta mesma linhagem de pensamento é que se compreendem redes de computadores onde cada computador seria um nó interligado por fios, que no caso da computação seriam cabos de rede, sendo assim redes de computadores são dois ou mais computadores conectados entre si para trocarem recursos físicos e lógicos. Atualmente com as redes sem fios a palavra rede se aproxima mais de seu segundo significado onde se foca nos nós e não nos fios. As redes sem fios são formadas em sua maioria por redes conectadas através de ondas de radiofreqüência (Ondas de rádio e em alguns casos por infravermelhos).
Palavras Chave: Wireless - redes - radiofreqüência – computação – wifi.
ABSTRACT
Networks (from the Latin “rete” meaning net or web) originally its meaning is "twisted rope, wire, etc". As a woven wire and spaced between one another, secured by 
meshes and we thereafter received another meaning that would a set of points (nodes or nodes). Along the same line of thought is that we understand computer networks where each computer would be a node connected by wires, in which case  of computer network cables would be, so networks. Computers are two or more computers connected together exchange for physical and logical resources. Currently with wireless network the word is closer to his second meaning where it focuses on us and not the wires. Networks without wires are formed mostly of networks connected through radiofrequency (radio waves and in some cases infrared).
Word-Key: Wireless - networks - radiofrequency - computing - wifi.
Introdução.
 Com o grande avanço tecnológico que vem se desencadeando atualmente, e com as formas procuradas para deixar tudo o mais prático possível, surgem as redes sem fio, que permitem aos usuários o acesso à internet ou a conexão de dispositivos de qualquer lugar, facilitando assim a economia de tempo e agilizando as tarefas. As redes sem fio, como o próprio nome já atribui são redes que não necessitam de cabos conectores promovendo assim a mobilidade. O método usado para a conexão nesse tipo de rede é o de ondas radioelétricas, tanto de rádio como as infravermelhas, o que agilizou a propagação do modelo devido ao fato de não necessitar de estruturas pesadas ou escavações para sua implantação. Por outro lado as redes sem fio são mais vulneráveis que as convencionais por ocorrer rapidamente interferências, conseqüentemente as deixando mais frágeis para a invasão de hackers e assim não obtendo segurança total de dados.
História
 O físico alemão Heinrich Rudolf Hertz produziu em 1888 sua primeira onda de rádio, em Hamburgo, demonstrando a existência de radiação eletromagnética cujo tipo de ondas já era imaginado por James Maxwell em 1873. Em 1894 este recurso se tornou um meio de comunicação. Em 1896 o Marquês Guglielmo Marconi (pai do rádio), físico e inventor italiano, criou o primeiro sistema pratico sem fio, em 1899 conseguiu transmitir uma mensagem em código Morse pelo Canal da Mancha (Oceano Atlântico) através de ondas de rádio baseado em estudos de Nikola Tesla (inventor da “cidade moderna”) apresentados em 1897. Durante a Segunda Guerra Mundial os Estados Unidos foi o primeiro país a utilizar da tecnologia de redes sem fio, fator este que contribuiu com uma vantagem considerável. 
 Em 1970 foi criada a Alohanet, primeira rede sem fio em pacote usando rádio (WLAN), criada na Universidade do Havaí, usava a mesma tecnologia do rádio-amador. Como nesta época eles já teriam que lidar com os problemas de colisão de informações a forma que a Alohanet resolveu estes problemas inspirou futuramente a criação do protocolo da Ethernet (que a partir dos anos 90 vem sendo a tecnologia de LAN mais utilizada). Como esta tecnologia sofria interferência de maquinas industrial e pequenos aparelhos ela teve que ser atualizada para o segundo formato de WLAN que seria quatro vezes mais rápida que a primeira com seus 2 Mbps. Atualmente usamos o terceiro formato de WLAN embora sua velocidade seja a mesma que o segundo formato.
Tipos de Redes Sem Fio.
 As redes sem fio são divididas em categorias, classificadas mediante sua zona de cobertura conforme o alcance no perímetro geográfico. São elas, em ordem crescente de alcance:
WPAN (Wireless Personal Area Network)
WLAN (Wireless Local Area Network)
WMAN (Wireless Metropolitan Area Network)
WWAN (Wireless Wide Area Network
WPAN (Wireless Personal Area Network).
 WPAN (Rede doméstica sem fio, em português) é uma rede de baixo alcance usada para conectar objetos que estão próximos uns aos outros como telefones celulares, dois computadores ou máquinas, um computador e uma impressora, etc. Geralmente as WPAN funcionam com eficiência somente com a distância de algumas dezenas de metros. Existem diversas tecnologias usadas para as redes domésticas, as mais utilizadas são: 
Bluetooth (IEEE 802.15.1).
 O mecanismo de Bluetooth surgiu em 1994 quando a empresa Ericsson tentava descobrir um tipo de comunicação entre objetos com a utilização de ondas de rádio e com um preço mínimo, ou mais barato que o convencional. Logo em 1997 houve o interesse de outras empresas que começaram a dar apoio ao Bluetooth. Em 1998 houve com consórcio Bluetooth SIG formado pelas maiores empresas de telecomunicações: Ericsson, Intel, IBM, Toshiba e Nokia. 
 O Bluetooth permite uma comunicação segura, rápida e barata sem a utilização de cabos, sua capacidade é dividida em três classes que são respectivamente em potência máxima e distância, 100 mW/100m, utilizado em comunicação entre celulares, ou entre um computador e um celular. 2,5 mW/10m, utilizado entre um computador e uma impressora e 1 mW/1m, utilizado por mouses conectados por Bluetooth e fones de ouvido. Apesar no nível de transferência baixa, o Bluetooth dispõe de uma conexão satisfatória entre os dispositivos. 
Home Radio Frequency (HomeRF).
 A HomeRF é uma rede doméstica de médio alcance, já não tão utilizada quanto antes, por ter uma taxa de transferência baixa e por seu sinal ter um alcance de até 50 metros. Essa rede usa o Shared Wireless Access Protocol que permite que as redes se comuniquem sem um ponto de acesso, o que deixa a rede mais barata porém compromete o sinal.
WLAN (Wireless Local Area Network).
 Rede Local Sem Fios, em português, essa rede abrange áreas ainda maiores como a de uma empresa, restaurantes, lojas, etc. É utilizada principalmente em estabelecimentos comerciais para dar acesso ao cliente, criando uma estratégia de marketing. A abrangência máxima da WLAN é uma centena de metros. A tecnologia mais usada na atualidade é a de Wifi.
Wifi ( IEEE 802.11).
 O Wifi é a rede sem fio mais utilizada na atualidade devido a seu grande alcance e seu custo que é consideravelmente baixo. Criada pelo Wireless Ethernet Compatibility Alliance (WECA), ou Wi-fi aliance, composto pelas empresas 3Com, Nokia, Lucent Technologies (atualmente Alcatel-Lucent) e Symbol Technologies (adquirida pela Motorola) em 1999, esse mecanismo funciona com um aparelho que distribui a rede através de ondas de rádio ou infravermelhas e por isso qualquer dispositivo móvel capaz poderá se conectar a ela.
 Aeroportos, restaurantes, rodoviárias, bibliotecas, faculdades e muitos outros estabelecimentos usam o wifi não somente para o uso do mesmo mas para prover internet para o cliente também. O Wifi conta com vários padrões de freqüência e capacidade teórica, sendo o menor deles de  2,4 GHz de freqüência com capacidade teórica de 11 Mbps, e o maior de frequência 2,4 GHz e/ou 5 GHz com capacidade de 65 à 600 Mbps. 
WMAN(Wireless Metropolitan Area Network).
 WMAN, rede de área metropolitana sem fio, em português, oferece um alcance de 4 a 10 quilômetros com o débito de 1 a 10 MBps (megabit por segundo). Tecnologia esta que é mais utilizada pelos operadores de telecomunicações. A WMAN mais conhecida é a WiMax
WiMax (IEEE 802.16).
 WiMax ou Worldwide interoperability for Microwave Access ( interoperabilidade mundial para acesso de microondas), trata-se de uma WMAN criada pelas empresas Intel e Alvarion completo em outubro de 2001 e publicado em abriu de 2002. Na teoria a WiMax permite obter débito de 70 Mbit/s com um alcance de 50 Km, assim é possível observar o objetivo da WiMax que seria o de ter elevado débito abrangendo uma vasta área, oferecendo conectividade para uso doméstico, empresarial e em hotspots. O funcionamento desta rede se dá pela existência de uma estação básica que envia sinal para a antena de cada assinante, desse modo pode dizer que é uma ligação pontos-multipontos.
 A WiMax tem duas grandes utilidades, uma delas é a de levar acesso a internet de elevado débito para as áreas sem cobertura de tecnologia telegráfica, e a outra utilidade é a de usar esta rede como uma rede de recolha entre redes locais podendo assim a criação de uma rede em malha.
WWAN (Wireless Wide Area Network).
 WWAN, rede de longa distancia sem-fio, em português são todos os aparelhos de telefonia móvel esta lidado a uma rede desta e desta forma é conhecida também pelo nome de “rede celular móvel”, sendo esta a tecnologia de rede mais comum. As principais tecnologias para esta rede são GSM, GPRS.
GSM (Global System for Mobile Communications).
 GSM (sistema global de comunicação móveis), de nome original sendo Groupe Special Mobile desde 1982 modificando seu nome para o atual só em 1991, é o padrão mais comum para telefones celulares, e são utilizados por mais de um bilhão de pessoas em mais de 200 países.O GSM é considerado como um sistema de telefone celular de segunda geração (2G) dado que ele se diferencia do seus antecessores pelo seu sinal e canais de voz que são digitais. Na Europa a freqüência é de 900 MHz e 1800 MHz, nos Estados Unidos é de 1900 MHz, a norma GSM autoriza um débito máximo de 9,6 Kbps.
GPRS (General Packet Radio Service).
 O GPRS (serviço de radio de pacote geral) é uma evolução do GSM, portanto ela pode ser às vezes denominada como GSM++ (ou GSM 2+), este padrão é muitas classificado como 2.5G porque ele pertence a segunda geração mas permite fazer a transição para a terceira geração.
Conclusão.
 As redes sem fio permitem com que as pessoas estejam conectadas sem estarem presas a um fio ou um ambiente possuindo, assim, certa liberdade de locomoção, desde uma pequena área como visto em WPAN até mesmo uma área quase sem restrições como WWAN, daí é que se ouve o termo mobilidade que seria a grande vantagem das redes sem fios mas não a única, dado que as redes com fio precisam de instalações que em muitas vezes consistem em grande organização, já as redes sem fios podem ser instaladas uma nas outras quase que instantaneamente, em grande quantidade sem dificultar o serviço por isso, e assim para alguns aparelhos onde as instalações de cabos telegráficos sejam de grande dificuldade, é essencial este tipo de tecnologia, como para satélites artificiais, por possuírem desafios que a própria física impõe.
 Sendo assim, as redes sem fio não superam as redes com fio em nenhum aspecto, já dito que a instalação é mais pratica com redes sem fio e ao mesmo tempo facilita a invasão indesejada como a de hackers, sendo assim sua segurança é menor e em caso de informações secretas como as informações em período de guerra não estariam seguras sem um limite de rede, e outro detalhe é quanto à velocidade que pode ser suficiente em muitos casos, porem como algumas tecnologias oferecem uma velocidade muito alta como às de fibra óptica as redes sem fios não podem substituí-las nestes casos.
Referências.
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Brain, M. Como funciona a rede Wifi. Disponível em 
<http://informatica.hsw.uol.com.br/rede-wifi.htm> acesso em 27-mai-2011.
Alecrim, E. Tecnologia Wi-fi. Disponível em 
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WiMax – 802.16 – Worldwide Interoperability for Microwave Acess. Disponível em
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WMAN - Redes metropolitanas sem fios. Disponível em
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WWAN - Redes vastas sem fios. Disponível em
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O padrão GSM. Disponível em
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A história da rede sem fio. Disponível em
<http://www.lifestyles.com.br/index.htm/2009/09/a-historia-da-rede-sem-fio/> acesso em 25 - mai - 2011.
WiMAX. Disponível em
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WWAN. Disponível em
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GSM. Disponível em
<http://pt.wikipedia.org/wiki/GSM> acesso em 29 - mai - 2011.
Serviço de Rádio de Pacote Geral. Disponível em
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Universal Mobile Telecommunications System. Disponível em
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Rede. Disponível em
<http://pt.wikipedia.org/wiki/Rede> acesso em 25 - mai - 2011.
Rede de computadores. Disponível em
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Rede sem fio. Disponível em
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ALOHAnet. Disponível em
<http://pt.wikipedia.org/wiki/ALOHAnet> acesso em 26 - mai - 2011.
Ethernet. Disponível em
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Guglielmo Marconi. Disponível em
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Nikola Tela. Disponível em
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Heinrich Hertz. Disponível em
<http://pt.wikipedia.org/wiki/Heinrich_Hertz> acesso em 26 - mai - 2011.
Canal da Mancha. Disponível em
<http://pt.wikipedia.org/wiki/Canal_da_Mancha> acesso em 26 - mai - 2011.
WMAN. Disponível em
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