Come funziona il Wi-Fi?

COME FUNZIONA

Il funzionamento di un access point (solitamente un router dotato di una o più antenne Wi-Fi) è piuttosto semplice. L’apparato Wi-Fi del router trasmette, ogni 100 ms, un pacchetto dati, chiamato beacon contenente lo SSID della rete e altre informazioni, come il protocollo di sicurezza utilizzato. Il client (un computer dotato di scheda Wi-Fi o un ripetitore di segnale) può decidere di connettersi alla rete seguendo vari criteri: ad esempio, può collegarsi alla rete con un SSID noto (ossia a una rete alla quale già ci si è connessi in precedenza), oppure a quella dal segnale più forte e che quindi garantisce le prestazioni migliori. Nel caso in cui la rete sia protetta, l’utente dovrà inserire la password. Esistono tre differenti protocolli di sicurezza: WEP, WPA e WPA2. Tra i tre, il più sicuro è l’ultimo (conosciuto anche come IEEE802.11i) poiché permette di crittografare le chiavi di sicurezza con l’algoritmo AES (Advanced Encryption Standard) a 256 bit. Le certificazioni dello IEEE hanno di volta in volta stabilito gli standard tecnologici sui quali i produttori realizzano i loro dispositivi Wi-Fi. A oggi gli standard Wi-Fi esistenti sono 9, anche se i più utilizzati sono al massimo 4. Le certificazioni dello IEEE, o classi Wi-Fi, già “accettate” dalla comunità internazionale sono identificate dal numero 802.11 seguito da una lettera dell’alfabeto. La prima certificazione, rilasciata nel 1999, è la 802.11a, seguita poco dopo dalla certificazione 802.11b. Nel giugno 2003 viene rilasciata la certificazione 802.11g, che fa segnare un netto miglioramento nelle prestazioni (sia per la forza del segnale sia per i picchi di velocità raggiungibili) rispetto ai due predecessori. Lo standard 802.11g lavora sulla banda di frequenza da 2,4 GHz, copre aree di circa 100 metri e permette teoricamente la trasmissione di dati fino a 54Mbps (Mega bit per second) sebbene mediamente si attesti attorno ai 22-24 Mbps).
Un ulteriore avanzamento delle prestazioni si è avuta con la certificazione 802.11n, rilasciata nel 2009. Questo nuovo standard si basa sull’utilizzo di diverse antenne MIMO (multiple-input, multiple-output) che lavorano sulle frequenze di 2,4 GHz e 5 GHz. Così facendo, si può rafforzare ulteriormente il segnale e raggiungere velocità che possono, in teoria, arrivare anche 600 Mbps. A questo è seguito lo standard 802.11ac, che ha portato l’asticella della velocità di connessione a 1,3 gigabit al secondo (il doppio rispetto allo standard n, oltre 20 volte più veloce rispetto allo standard g). Un risultato reso possibile dalla differente divisione in sottobande della banda da 5 gigahertz e dall’impiego di differenti standard di comunicazione. Negli ultimi anni, la Wi-Fi alliance ha studiato e definito altri tre standard che, sfruttando bande di comunicazioni differenti, ampliano lo spettro delle possibili applicazioni e utilizzi dello standard senza fili per eccellenza. L’IEEE 802.11ah sfrutta la banda da 1 gigahertz per connessioni più stabili e meno soggette al rumore; l’IEEE 802.11af, detto anche super Wi-Fi, lavora sulla banda di comunicazione riservata alle comunicazioni televisive per assicurare connessioni stabili e a grande velocità (sino a sei volte quelle raggiunte dagli attuali standard Wi-Fi, secondo i responsabili del progetto WATCH); l’IEEE 802.11ad (detto anche WiGig), infine, lavora sulla banda di frequenza dei 60 gigahertz e, pur coprendo distanze minori, può raggiungere la velocità di connessione di 7 gigabit: l’ideale, insomma, per una smart house alla ricerca di una banda sempre più ampia e stabile.