WiFi é uma tecnologia de rede sem fio que permite conectar seus dispositivos habilitados para WiFi a uma rede local. Usando o WiFi , você pode transferir dados entre dispositivos de rede local ou conectar-se à Internet, se houver uma conexão disponível. A maioria das pessoas provavelmente sabe disso, já que todos nós usamos WiFi todos os dias, mas como o WiFi realmente funciona?

WiFi é rádio^{(WiFi Is Radio)}

O fato mais fundamental sobre o WiFi é que ele usa ondas de rádio para transmitir informações. As ondas de rádio são o que chamamos de faixa de frequência específica da radiação eletromagnética. A luz^(Light) é a porção do espectro à qual nossos olhos são sensíveis, mas é feita do mesmo “material” que as ondas de rádio.

O WiFi usa duas frequências diferentes para transmissão: 2,4 Ghz e 5 Ghz. São 2.400.000.000 e 5.000.000.000 de ciclos por segundo, respectivamente. Isso é bastante alto em comparação com o rádio FM, que tem uma frequência de apenas 100Mhz.

A frequência exata de uma onda de rádio muda muito em suas características. Com uma frequência mais alta, você pode incluir mais informações em seu sinal. No entanto, algumas frequências não têm alcances muito longos. 

Frequências diferentes também penetram a matéria de maneira diferente. Algumas frequências podem ser refletidas na atmosfera, então seu transmissor e receptor não precisam de linha de visão para funcionar. Outras frequências apenas disparam diretamente para o espaço. Isso é útil se você deseja se comunicar com um satélite, não tanto se o receptor estiver na Terra.

As ondas nas frequências de operação do WiFi podem chegar a centenas de quilômetros se você colocar potência suficiente na potência de transmissão, não tiver nada no caminho e usar a antena certa. No entanto, o WiFi^(WiFi) doméstico padrão geralmente tem um alcance desobstruído entre 30 e 50 metros (aproximadamente 100/150 pés). O WiFi^(WiFi) de 2,4 Ghz tem o alcance mais longo, o WiFi de 5 Ghz tem velocidades mais altas.

Wi-Fi é digital^{(WiFi Is Digital)}

WiFi é rádio, mas é rádio digital . Isso significa que as ondas de rádio são moduladas para transportar código digital. O WiFi^(WiFi) é absolutamente repleto de informações digitais.

A mais recente e melhor tecnologia WiFi tem um limite teórico de velocidade de 4,8 Gbps , usando quatro fluxos de dados de 1,2 Gbps de uma só vez. ^(Gbps)Isso é 600 megabytes por segundo! É claro que as velocidades teóricas são determinadas em laboratório sob condições ideais, mas mesmo no mundo real o WiFi moderno é muito rápido.

WiFi tem padrões e protocolos^{(WiFi Has Standards & Protocols)}

O WiFi^(WiFi) existe há muito tempo. A primeira iteração comercial da tecnologia foi lançada em 1997. O Instituto de Engenheiros Elétricos e Eletrônicos^{(The Institute of Electrical and Electronics Engineers)} ( IEEE ) codificou o padrão WiFi , que é oficialmente conhecido como IEEE 802.11 . A primeira geração de WiFi é conhecida como 802.11a, mas com o passar do tempo foram desenvolvidas versões mais recentes e melhores de WiFi :

• 802.11a
• 802.11b
• 802.11g
• 802.11n
• 802.11ac
• 802.11ax

O WiFi^(WiFi) não é totalmente compatível com versões anteriores. Você não encontrará muitos dispositivos modernos que ainda podem se comunicar com dispositivos 802.11a. Muitos dispositivos WiFi por aí são “bgn” e funcionarão com esses três padrões, que usam a banda de frequência de 2,4 Ghz. O 802.11ac usa a banda de 5 Ghz, mas a maioria desses roteadores é “dual band” e também oferece 2,4 Ghz para conversar com dispositivos mais antigos usando padrões mais antigos.

Na prática, a retrocompatibilidade com o WiFi é irregular, pois alguns dispositivos são bloqueados para certas velocidades dentro de cada padrão respectivo. Os roteadores mais novos podem não deixar as coisas irem tão devagar!

Aliás, toda a convenção de nomenclatura “802.11” foi descartada. O 802.11ax mais recente agora é conhecido como WiFi 6 , com 802.11 sendo WiFi 5 e assim por diante.

WiFi está criptografado^{(WiFi Is Encrypted)}

Qualquer um pode interceptar ondas de rádio WiFi , mas graças à criptografia digital^{(digital encryption)} eles não podem simplesmente escutar o que está sendo enviado e recebido. Pelo menos, esse é o caso se sua rede WiFi estiver protegida por senha. 

Sua senha WiFi também é a chave de criptografia, para que qualquer pessoa com a senha possa ver todos os pacotes de dados não filtrados. É por isso que você deve usar apenas sites habilitados para HTTPS e sempre usar um serviço VPN se estiver usando um ponto de acesso WiFi público !

Seus dispositivos WiFi provavelmente estão usando WPA2 . WPA é a abreviação de WiFi Protected Access e é um esquema de criptografia muito forte para conexões WiFi . No entanto, ao longo dos anos, os hackers descobriram várias explorações que, em alguns casos, permitem quebrar os protocolos de criptografia  WPA2 .

Em 2018, a WiFi Alliance , que é a guardiã da tecnologia WiFi , anunciou o WPA3^(WPA3) . Esta nova versão melhora a segurança e preenche as falhas de segurança encontradas no WPA2 . Claro, levará algum tempo até que todo o hardware disponível suporte o novo padrão de segurança.

WiFi Direct é uma coisa^{(WiFi Direct Is a Thing)}

O WiFi^(WiFi) foi projetado para usar um dispositivo central, como um roteador, para gerenciar a comunicação entre os dispositivos. No entanto, o WiFi também pode ser usado para conectar diretamente dois dispositivos no que é conhecido como conexão “peer-to-peer”. Isso é muito útil quando, por exemplo, você deseja enviar um arquivo grande para o smartphone de alguém do seu. 

Esse também é o tipo de WiFi que costuma ser usado para transmitir vídeo de um telefone para uma TV inteligente. Ao usar dispositivos como câmeras GoPro ou determinados drones de câmeras WiFi , você também está usando uma conexão WiFi direta . O Bluetooth^(Bluetooth) recebe a maior parte da atenção no mundo da conexão sem fio ponto a ponto, especialmente porque é tão eficiente em termos de energia, mas o WiFi direto é rápido e simples de usar.

Roteadores, repetidores e redes Mesh^{(Routers, Repeaters & Mesh Networks)}

Embora as conexões Wi^(WiFi) -Fi diretas sejam comuns hoje em dia, o Wi^(WiFi) -Fi que todos usamos na maioria das vezes usa um design de hub-and-spoke. Em outras palavras, todos os seus dispositivos WiFi se conectam a um dispositivo central, que atua como intermediário. Para a maioria das pessoas, este será o roteador WiFi comum.^(WiFi)

Os roteadores modernos possuem várias antenas, separando diferentes bandas de frequência, bem como o hardware que envia e recebe dados WiFi . Esses roteadores também lidam com sua conexão com a Internet e quaisquer dispositivos Ethernet com fio em sua rede, permitindo que as redes com e sem fio se comuniquem entre si.

No entanto, como dissemos acima, os alcances do sinal WiFi são bastante limitados. O que significa que quanto mais longe você estiver do roteador, pior será a força do sinal. Um repetidor WiFi^{(WiFi repeater)} pode ser usado para estender esse sinal na borda da faixa de cobertura.

Embora os repetidores funcionem bem o suficiente, há uma nova tendência para sistemas WiFi “mesh” . ^{(” WiFi)}Aqui, não há roteador central. Em vez disso, vários roteadores menores estão espalhados pela sua casa, conectados uns aos outros e fornecendo uma nuvem perfeita de WiFi . Esta é a tecnologia WiFi mais utilizada em grandes empresas, mas tornou-se acessível para uso doméstico.

Além do Wi-Fi^{(Beyond WiFi)}

O WiFi^(WiFi) está ao nosso redor mais do que nunca, pois todos os tipos de dispositivos agora precisam de uma conexão de rede. No entanto, o WiFi não é a única tecnologia concorrente quando se trata de transmissão de dados sem fio. O Bluetooth^(Bluetooth) domina quando se trata de conexões de baixa potência e curto alcance. Versões futuras do Bluetooth podem até dar ao WiFi uma corrida pelo seu dinheiro quando se trata de velocidade e alcance.

No entanto, o maior concorrente do WiFi pode muito bem ser o 5G. A tecnologia celular de quinta geração oferece taxas de dados mais baratas e cobertura urbana densa. O 5G pode não substituir o WiFi em casa, mas o 5G oferece uma alternativa aos hotspots WiFi públicos , que se tornaram populares principalmente devido aos altos custos dos dados móveis.

HDG Explains: How Does WiFi Work?

WiFi is a wireless networking technology that lets you connect your WiFi-enabled devices to a local network. Using WiFi you can transfer data between local network devices or connect to the internet, if a connection is available. Most people probably know this, since we all use WiFi every day, but how does WiFi actually work?

WiFi Is Radio

The most fundamental fact about WiFi is that it uses radio waves to transmit information. Radio waves are what we call a specific frequency range of electromagnetic radiation. Light is the portion of the spectrum our eyes are sensitive to, but is made of the same “stuff” as radio waves.

WiFi uses two different frequencies for transmission: 2.4Ghz and 5Ghz. That’s 2,400,000,000 and 5,000,000,000 cycles per second respectively. This is pretty high compared to FM radio which has a frequency of only about 100Mhz.

The exact frequency of a radio wave changes a lot about its characteristics. With a higher frequency, you can pack more information into your signal. However, some frequencies don’t have very long ranges. 

Different frequencies also penetrate matter differently. Some frequencies can be bounced off the atmosphere, so your transmitter and receiver don’t need line-of-sight to work. Other frequencies just shoot straight out into space. That’s useful if you want to communicate with a satellite, not so much if the receiver is on Earth.

Waves at the WiFi operating frequencies can reach hundreds of miles if you put enough wattage into the transmission power, have nothing in the way and use the right antenna. However, standard household WiFi usually has an unobstructed range of between 30-50 meters (approx 100/150 feet). 2.4Ghz WiFi has the longer range, 5Ghz WiFi has higher speeds.

WiFi Is Digital

WiFi is radio, but it’s digital radio. That means the radio waves are modulated to carry digital code. WiFi is absolutely packed with digital information.

The latest and greatest WiFi technology has a theoretical speed limit of 4.8 Gbps, using four 1.2Gbps data streams at once. That’s 600 megabytes per second! Of course, theoretical speeds are determined in a lab under optimal conditions, but even in the real world modern WiFi is very fast.

WiFi Has Standards & Protocols

WiFi has been around for a long time.The first commercial iteration of the technology was released all the way back in 1997. The Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) codified the WiFi standard, which is officially known as IEEE 802.11. The first generation of WiFi is known as 802.11a, but as time went by newer, better versions of WiFi were developed:

• 802.11a
• 802.11b
• 802.11g
• 802.11n
• 802.11ac
• 802.11ax

WiFi is not fully backwards compatible. You won’t find many modern devices that can still communicate with 802.11a devices. Many WiFi devices out there are “bgn” and will work with those three standards, which all use the 2.4Ghz frequency band. 802.11ac uses the 5Ghz band, but most of these routers are “dual band” and also offer 2.4Ghz to talk to older devices using older standards.

In practice backwards compatibility with WiFi is spotty, since some devices are locked to certain speeds within each respective standard. Newer routers may not let things go that slowly!

Incidentally, the whole “802.11” naming convention has been dropped. The latest 802.11ax is now known as WiFi 6, with 802.11 being WiFi 5 and so on.

WiFi Is Encrypted

Anyone can intercept WiFi radio waves, but thanks to digital encryption they can’t simply eavesdrop on what’s being sent and received. At least, this is the case if your WiFi network is password protected. 

Your WiFi password is also the encryption key, so anyone with the password can see all the data packets unfiltered. This is why you should only use websites that are HTTPS enabled and always use a VPN service if you’re using a public WiFi hotspot!

Your WiFi devices are most likely using WPA2. WPA is short for WiFi Protected Access and is a very strong encryption scheme for WiFi connections. However, over the years hackers have discovered various exploits that, in some cases, allow them to break the WPA2 encryption protocols. 

In 2018 the WiFi Alliance, which is the custodian of WiFi technology, announced WPA3. This new version improves security and plugs the security holes found in WPA2. Of course, it will be some time before all hardware out in the wild will support the new security standard.

WiFi Direct Is a Thing

WiFi was designed to use a central device such as a router to manage communication between devices. However, WiFi can also be used to directly connect two devices in what’s known as a “peer-to-peer” connection. This is very handy when, for example, you want to send a large file to someone’s smartphone from yours. 

This is also the type of WiFi that’s often used to cast video from a phone to a smart TV. When you use devices such as GoPro cameras or certain WiFi cameras drones, you’re also using a direct WiFi connection. Bluetooth gets most of the attention in the peer-to-peer wireless connection world, especially since it’s so energy efficient, but WiFi direct is fast and just as simple to use.

Routers, Repeaters & Mesh Networks

While direct WiFi connections are commonplace these days, the WiFi we all use most of the time make use of a hub-and-spoke design. In other words, all of your WiFi devices connect to a central device, which acts as the go-between. For most people, this is going to be the common WiFi router.

Modern routers boast multiple antennas, separating different frequency bands as well as the hardware that sends and receives WiFi data. These routers also handle your internet connection and any wired Ethernet devices on your network, allowing the wired and wireless networks to communicate with each other.

However, as we said above, WiFi signal ranges are pretty limited. Which means that the further you are from the router, the worse the signal strength is. A WiFi repeater can be used to extend that signal at the edge of the coverage range.

While repeaters work well enough, there’s a new trend towards “mesh” WiFi systems. Here, there’s no central router. Instead several smaller routers are spread across your home, connected to each other and providing a seamless cloud of WiFi. This is the WiFi technology most commonly used in large businesses, but it’s become affordable for home use.

Beyond WiFi

WiFi is around us more than ever, as all sorts of devices now have a need for a network connection. However, WiFi is not the only competing technology when it comes to wireless data transmission. Bluetooth rules the roost when it comes to low-power, short range connections. Future versions of Bluetooth may even give WiFi a run for its money when it comes to speed and range.

However, the biggest competitor to WiFi might very well be 5G. Fifth-generation cellular technology offers cheaper data rates and dense urban coverage. 5G may not replace WiFi in the home, but 5G offers an alternative to public WiFi hotspots, which have become popular mainly due to the high costs of mobile data.

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