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Meio_Físico_Wireless

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95-Meio Físico Wireless

Visão Geral

O termo “Meio Físico Wireless” (ou Sem Fio) refere-se a qualquer meio físico não guiado (Meio_Físico_Não_Guiado) que utiliza ondas eletromagnéticas (principalmente ondas de rádio - Meio_Físico_Rádio, mas também micro-ondas - Meio_Físico_Microondas e infravermelho) para transmitir informações através do ar ou do espaço, sem a necessidade de cabos. Esta categoria abrange uma vasta gama de tecnologias que permitem a comunicação de dados, voz e vídeo entre dispositivos, oferecendo mobilidade e flexibilidade. As aplicações mais conhecidas em redes de computadores incluem Redes Locais Sem Fio (WLANs) baseadas no padrão IEEE 802.11 (Wi-Fi) e Redes Pessoais Sem Fio (WPANs) como Bluetooth.

Definição

Meio Físico Wireless é a utilização de ondas eletromagnéticas propagando-se pelo espaço livre como canal de comunicação para transmitir sinais entre dispositivos de rede. A comunicação ocorre através de antenas que convertem sinais elétricos em ondas eletromagnéticas (transmissor) e vice-versa (receptor).

Exemplos

  • Wi-Fi (IEEE 802.11): Padrão dominante para WLANs, operando nas faixas de 2.4 GHz, 5 GHz e 6 GHz. Usado para conectar computadores, laptops, smartphones, etc., a uma rede local e à Internet através de Pontos de Acesso (APs).
  • Bluetooth (IEEE 802.15.1): Tecnologia de WPAN para comunicação sem fio de curto alcance e baixo consumo de energia entre dispositivos como fones de ouvido, teclados, mouses, smartphones e alto-falantes.
  • Zigbee (IEEE 802.15.4): Padrão de WPAN de baixo consumo e baixa taxa de dados, frequentemente usado em automação residencial, redes de sensores e Internet das Coisas (IoT).
  • Z-Wave: Outro protocolo de WPAN popular para automação residencial.
  • NFC (Near Field Communication): Comunicação sem fio de curtíssimo alcance (poucos centímetros), usada para pagamentos móveis, pareamento de dispositivos e troca de dados simples.
  • Redes Celulares (3G, 4G/LTE, 5G): Usam ondas de rádio para comunicação móvel de longa distância (Redes_Metropolitanas_e_de_Longa_Distância_(MAN_e_WAN)).
  • Comunicações por Satélite: Usam micro-ondas para comunicação de longa distância via satélites.
  • Infravermelho (IrDA - legado): Comunicação de curto alcance e linha de visada.

Características

  • Transmissão pelo Espaço Livre: Usa ondas de rádio, micro-ondas ou infravermelho.
  • Mobilidade: Permite que dispositivos se conectem e se movam livremente dentro da área de cobertura.
  • Não Requer Cabeamento Físico: Instalação mais flexível.
  • Uso de Antenas: Necessárias para transmitir e receber sinais.
  • Espectro de Frequência: Opera em faixas de frequência específicas (muitas vezes compartilhadas e regulamentadas).
  • Suscetibilidade a Interferência: Vulnerável a interferências de outras fontes sem fio, obstáculos físicos e condições ambientais.
  • Segurança: Requer mecanismos de segurança (criptografia, autenticação) para proteger a comunicação.
  • Largura de Banda Variável: Depende da tecnologia, frequência, distância e condições do ambiente.

Vantagens

  • Mobilidade e Conveniência: Principal benefício, permitindo conexão em qualquer lugar dentro da área de cobertura.
  • Flexibilidade de Instalação: Mais fácil e rápido de implantar em muitos ambientes, sem a necessidade de passar cabos.
  • Suporte a Múltiplos Dispositivos: Permite que muitos dispositivos se conectem facilmente (smartphones, tablets, laptops).
  • Custo (Infraestrutura Inicial): Pode ser mais barato instalar uma rede sem fio básica do que cabear um edifício inteiro.

Desvantagens

  • Desempenho: Geralmente oferece menor largura de banda e maior latência do que conexões cabeadas equivalentes (embora as tecnologias mais recentes estejam diminuindo essa diferença).
  • Interferência: Suscetível a interferências de outros dispositivos Wi-Fi, Bluetooth, fornos de micro-ondas, telefones sem fio, etc., além de obstáculos físicos (paredes, móveis).
  • Segurança: Mais vulnerável a interceptação e acesso não autorizado se não for devidamente protegida com criptografia forte (WPA2/WPA3) e autenticação.
  • Alcance Limitado: O alcance do sinal é limitado e pode ser afetado por materiais de construção e layout do ambiente.
  • Confiabilidade: A qualidade da conexão pode ser menos estável do que a de uma conexão cabeada devido a flutuações no sinal e interferências.

Seção Expandida: Wi-Fi (IEEE 802.11)

O Wi-Fi é a tecnologia wireless mais onipresente para redes locais. Opera principalmente nas faixas de 2.4 GHz (maior alcance, mais interferência, menor velocidade) e 5 GHz (menor alcance, menos interferência, maior velocidade), com o padrão mais recente (Wi-Fi 6E/7) adicionando a faixa de 6 GHz. Utiliza um método de acesso ao meio chamado CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance), onde os dispositivos escutam o meio antes de transmitir e usam mecanismos para tentar evitar colisões, em vez de apenas detectá-las como no CSMA/CD da Ethernet legada (Rede_Barra).

Os padrões Wi-Fi evoluíram significativamente:

  • 802.11b (11 Mbps, 2.4 GHz)
  • 802.11a (54 Mbps, 5 GHz)
  • 802.11g (54 Mbps, 2.4 GHz)
  • 802.11n (Wi-Fi 4, até 600 Mbps, 2.4/5 GHz, MIMO)
  • 802.11ac (Wi-Fi 5, até Gbps, 5 GHz, MU-MIMO)
  • 802.11ax (Wi-Fi 6/6E, maior eficiência e velocidade, 2.4/5/6 GHz, OFDMA, MU-MIMO aprimorado)
  • 802.11be (Wi-Fi 7, velocidades ainda maiores, MLO - Multi-Link Operation)

Notas Relacionadas

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