WI-FI è l'abbreviazione di Wireless Fidelity, e il nome commerciale delle reti locali senza fili (WLAN) basate sulle specifiche IEEE 802.11. Un dispositivo, anche se conforme a queste specifiche non può utilizzare il logo ufficiale WI-FI se non ha superato le procedure ci certificazione stabilite dal consorzio WI-FI Alliance, che testa e certifica la compatibilità dei componenti wireless con gli standard 802.11x. La presenza del marchio WI-FI su di un dispositivo dovrebbe garantirne l'interoperabilità con gli altri dispositivi certificati, anche se prodotti da aziende differenti.

L'architettura

Le reti Wi-Fi sono infrastrutture relativamente economiche e di veloce attivazione e permettono di realizzare sistemi flessibili per la trasmissione di dati utilizzando le frequenze radio, estendendo o collegando reti esistenti ovvero creandone di nuove.

L'architettura di internet è del tutto simile ai tradizionali ISP che forniscono un punto di accesso agli utenti che si collegano in remoto.

La fonte di connettività a banda larga può essere via cavo (xDSL) oppure via satellite. Oggi esistono connessioni internet satellitari bidirezionali, che consentono alte velocità sia in download che in upload. La trasmissione satellitare comunque a dei tempi di latenza maggiori delle normali connessioni xDSL, pertanto sarebbe errato parlare di "xDSL satellitare.

A partire dalla fonte di banda, si può espandere la rete attraverso la tecnologia Wi-Fi. L'installazione delle antenne è semplice. Si tratta di antenne piccole: normalmente sono scatolotti larghi circa 20 cm e spessi qualche centimetro.

Tipo di copertura

La copertura di queste antenne sono fondamentalmente di due tipi: omnidirezionali e direttive.

Le antenne omnidirezionali vengono utilizzate di norma per distribuire la connettività all'interno di uffici, o comunque in zone private e relativamente piccole. Oppure, con raggi d'azione più grandi, si possono coprire aree pubbliche (aeroporti, centri commerciali, stazioni ferroviarie ecc.).

Con le antenne direttive invece possibile coprire grandi distanze, definibili in termini di chilometri, e sono utili proprio per portare la banda larga nei territori scoperti dalla rete cablata. In questo caso è possibile aggregare più reti in un'unica grande rete, portando la banda in zone altrimenti scollegate.

Le antenne Wi-Fi generalmente sono parabole poste sui tralicci della corrente elettrica e dietro i campanili. Ciò evita un onere elevato per la costruzione di torrette dedicate. Le antenne delle singole case sono poste sui tetti. È importante porre in alto i trasmettitori perché in assenza di barriere in linea d'aria il segnale dell'access point copre distanze di gran lunga maggiori. Le antenne direttive che amplificano il segnale, a parità di distanza in cui è ricevibile il segnale, sono utilizzabili da più utenze se poste in alto.

Con un access point è possibile coprire con banda larga fino a una distanza di 300 metri teorici se non vi è alcuna barriera in linea d'aria. In presenza di muri, alberi o altre barriere il segnale decade a 150 metri. Tuttavia, con 2-3 antenne direzionali dal costo ancora inferiore la copertura dell'access point sale a 1 Km. Il segnale delle antenne direzionali, diversamente da quello dell'access point, è sufficientemente potente da mantenere lo stesso raggio di copertura di 1Km anche in presenza di barriere in linea d'aria.

Una buona rete è capillare ed standardizzata. Conta meno lo standard wireless utilizzato.

Protocolli

Alcune reti si affidano al protocollo OLSR oppure a OSPF, come il network Wireless Leiden. La maggior parte utilizza software Open Source, o pubblica il suo set-up di configurazione sotto licenza Open Source.

Il protocollo HiperLan lavora su frequenza di 2.4 GHz e 5.4 GHz (nel caso di HiperLan 2), utilizza un software diverso come protocollo e copre un raggio di 2-3 Km dall'antenna con potenze di emissione dell'ordine dei decimi di watt. Esistono anche antenne che lavorano su frequenze del Wi-Fi e di HiperLan, aumentando in questo modo la copertura. Con una serie di rilanci successivi che mettono in serie un certo numero di antenne HiperLan si coprono fino a 20 Km teorici e 11 effettivi

HIPERLAN

HIPERLAN (High Performance Radio LAN) è il nome di uno standard WLAN (standard ETS 300 652 ed ETS 300 893). È l'alternativa europea agli standard IEEE 802.11h.

Gli apparati compatibili con questo standard hanno emissioni elettromagnetiche limitate, per norma di legge, a 1 W e quindi inferiori a quelle di un'antenna di telefonia cellulare, può assicurare un throughput di 24 Megabit/sec su frequenza di 3.4 GHz.

L'evoluzione di questo standard, implementabile anche nei vecchi apparati HIPERLAN1, è l' HIPERLAN 2 che raggiunge una velocità di 54 Megabit/sec lordi su frequenze ISM dei 5 GHz, con un raggio di copertura del segnale che può arrivare a coprire distanze fino a 30-40 Km dall'antenna.

Diffusione

Localizzazione degli access point

Accessi Wi-Fi sono disponibili in molti luoghi pubblici. Esistono città, gruppi o singoli individui che hanno costruito reti Wi-Fi adottando un regolamento comune per garantirne l'interoperabilità.

I Wi-Fi e le reti civiche

Negli ultimi anni, alcune provincie e amministrazioni comunali hanno avviato progetti per la realizzazione di reti civiche con tecnologia Wi-Fi. Tipicamente le reti sono realizzate e di proprietà pubblica, mentre la loro gestione viene affidata ad un concessionario privato.

Le reti collegano le pubbliche amministrazioni del territorio locale e forniscono un accesso diffuso alla banda larga in quelle zone in cui gli operatori nazionali non intendono investire per gli alti costi di realizzazione e gestione degli impianti.

Vantaggi e svantaggi del WI-FI

Nei collegamenti Wi-Fi si hanno molti vantaggi ma altri e tanti svantaggi.

Vantaggi

Molte reti riescono a fornire la cifratura dei dati e il roaming potendosi spostare dalla copertura di un access point ad un altro senza una caduta della commissione internet, al di fuori del raggio di azione che delimita un hot - spot.

Diversamente dal cellulare, l'esistenza di uno standard certificato garantisce l'interoperabilità fra l'apparecchio e rete anche all'estero, senza i costi della cablatura e per una più rapida e facile installazione ed espansione successiva della rete.

La presenza di parecchi produttori a creato una notevole concorrenza abbassando di molto i prezzi di questa tecnologia.

La copertura di zone soggette a Digital Divide con banda larga

Svantaggi:

Il tempo di latenza delle schede Wi-Fi è leggermente inferiore a quelle basate su cavo con una latenza massima nell'ordine di 1-3ms,

La stabilità del servizio, per via dei disturbi sul segnale talvolta può essere discontinua

L'insicurezza della rete

Wi-Fi e riservatezza

La maggior parte delle reti Wi-Fi non prevede alcuna protezione da un uso non autorizzato. Questo è dovuto ad fatto che all'atto dell'acquisto le impostazioni di default non impongono l'utilizzo di nessun metodo di protezione. Questo ha portato al proliferare in zone urbane di un numero considerevole di reti private liberalmente accessibili.

A volte accade di utilizzare reti altrui senza autorizzazione, se esse hanno un livello di segnale più forte della propria. Questo comporta problemi di sicurezza nel caso vengano trasmessi dati sensibili o personali.

I metodi per evitare utilizzi non autorizzati sono nati di pari passo con lo sviluppo di nuove tecnologie e la "rottura" di algoritmi precedenti. Il primo sistema sviluppato è stato il WEP (Wired Equivalent Protocol) che però soffre di problemi intrinseci che lo rendono di fatto inutile. È possibile sopprimere la trasmissione dell'SSID di identificazione oppure limitare l'accesso a MAC address ben definiti, però sono metodi facilmente aggirabili. Per sopperire ai problemi WEP sono stati inventati il protocollo WPA e il WPA2 che offrono livelli di sicurezza maggiori.

Per avere un livello si sicurezza maggiore è però necessario implementare sistemi di autenticazione ad un livello della pila ISO/OSI superiore. Essi possono essere l'autenticazione basata su radius server, la creazione di tunnel PPPoE o di VPN crittografate.

Ovviamente il miglior metodo di protezione rimane contenere la propagazione delle onde radio dove non necessarie. Questo si può attuare limitando via software la potenza di trasmissione, oppure utilizzando antenne con un lobo di radiazione indirizzato esclusivamente alle zone dove serve connettività.

Prospettive future

Per i suoi bassi costi, il Wi-Fi è la soluzione principale per combattere il digital divide, che esclude numerosi cittadini dall'accesso alla banda larga.

Wi-Fi è usato da anni in tutto il modo per portare connettività veloce nelle zone isolate o nei piccoli centri. Negli USA si è sperimentata anche un integrazione con la telefonia mobile dove il Wi-Fi dovrebbe sostituire le vecchie antenne GSM/GPRS/UMTS, con una nuova rete in grado di dare le velocità sperate e i servizi di videotelefonia.

Grazie al Wi-Fi, anche i più piccoli centri hanno la possibilità di accesso ad internet a banda larga, anche se non coperti da xDSL.

In molti sostengono che i dispositivi Wi-Fi soppianteranno i telefoni cellulari. Nel prossimo futuro, costituiscono ostacoli a questo: l'impossibilità di roaming e di opzioni di autenticazione, la limitatezza dello spettro di frequenze disponibili nel raggio d'azione Wi-Fi.

Molti operatori iniziano a vendere dispositivi mobili per accedere a internet, che si collegano schede wireless dei cellulari e ricevitori Wi-Fi per trarre i benefici da entrambi i sistemi. Ci si attende che in futuro i sistemi wireless operino normalmente fra una pluralità di sistemi radio.