Protocolos de Comunicacin Inalmbrica La comunicacin inalmbrica es el tipo de comunicacin en la que no se utiliza

un medio de propagacin fsico alguno esto quiere decir que se utiliza la

modulacin de ondas electromagnticas, las cuales se propagan por el espacio sin

un medio fsico que comunique cada uno de los extremos de la transmisin. En

ese sentido, los dispositivos fsicos slo estn presentes en los emisores y

receptores de la seal, como por ejemplo: antenas, computadoras porttiles, PDA,

telfonos mviles, etc.

En el campo de las telecomunicaciones, un protocolo de comunicaciones es el

conjunto de reglas normalizadas para la representacin, sealizacin,

autenticacin y deteccin de errores necesario para enviar informacin a travs de

un canal de comunicacin.

Los protocolos de comunicacin para la comunicacin digital por redes de

computadoras tienen caractersticas destinadas a asegurar un intercambio de

datos fiable a travs de un canal de comunicacin imperfecto. Los protocolos de

comunicacin siguen ciertas reglas para que el sistema funcione apropiadamente.

Los protocolos implantados en sistemas de comunicacin de amplio impacto,

suelen convertirse en estndares, debido a que la comunicacin e intercambio de

informacin (datos) es un factor fundamental en numerosos sistemas, y para

asegurar tal comunicacin se vuelve necesario copiar el diseo y funcionamiento a

partir del ejemplo pre-existente. Esto ocurre tanto de manera informal como

deliberada.

Definicin y orgenes del WiFi

La Wi-Fi Alliance, la organizacin responsable de la certificacin de los diferentes

sistemas Wi-Fi que existen en la actualidad, define el trmino como cualquier red inalmbrica de rea local (WLAN) dada, basada en los estndares 802.11 del

Instituto de Ingenieros Elctricos y Electrnicos (IEEE). As pues, para indagar en los orgenes de este sistema, debemos remontarnos hasta los primeros antecedentes del estndar 802.11, los cuales se pueden rastrear hasta situarse en

el ao 1985.

En dicho ao, la Comisin Norteamericana Federal de Comunicaciones emite un decreto que inauguraba el acceso a las ISM Band, bandas de radiofrecuencia electromagntica reservadas internacionalmente para uso no comercial en reas

industrial, cientfica y mdica. Haban nacido las primeras redes inalmbricas de rea local.

La denominacin Wi-Fi no inici hasta el ao de 1999. No obstante, hubo que

esperar hasta el ao de 1991 para que el primer antecedente directo del protocolo 802.11 iniciara. Fue desarrollado por la NCR Corporation en colaboracin con AT&T, y su primer uso se centr en la comunicacin inalmbrica de cajas

registradoras. Poco despus, los primeros productos para redes de comunicacin

inalmbrica fueron puestos a disposicin del pblico, si bien en aquellos primeros

momentos eran comercializados bajo la marca WaveLAN.

La denominacin Wi-Fi no inici hasta el ao 1999, momento en el que las

compaas 3com, Airones, Intersil, Lucent Technologies, Nokia y Symbol

Technologies se unen para formar la Wi-Fi Alliance. Con el objetivo de disear

una marca que permitiera fomentar ms fcilmente la tecnologa inalmbrica y asegurar la compatibilidad entre equipos.

El usuario tiene la garanta de que todos los equipos que tengan el sello Wi-Fi

pueden trabajar juntos sin problemas

Para ello, se certifica en el ao 2000 la interoperabilidad de equipos segn la norma IEEE 802.11b, bajo la marca Wi-Fi. Lo cual para efectos prcticos, implica que el usuario tiene la garanta de que todos los equipos que tengan el sello Wi-Fi pueden trabajar juntos sin problemas.

El nombre y el logo Wi-Fi... El Yin y el Yang

El nombre Wi-Fi y su logotipo fueron creados por la compaa de publicidad Interbrand Corporation, a peticin expresa de la Wi-Fi Alliance (antes de que Interbrand finalizara su cometido, a la Wi-Fi Alliance se la conoca como WECA).

La Alianza solicit un nombre que fuera ms atractivo que el puramente

descriptivo IEEE 802.11b de Secuencia Directa.

En su bsqueda del nombre perfecto, Interbrand quiso jugar con el altamente

conocido trmino Hi-Fi (Alta Fidelidad), de modo que el nuevo concepto sonara

familiar a los odos del ciudadano comn. La idea recibi un apoyo entusiasta de

la WECA y lo adoptaron como definitivo, cambiando como consecuencia su

denominacin a la ya conocida de Wi-Fi Alliance.

El fondo sobre el que descansan las letras Wi-Fi no es otro que el smbolo oriental

del yin-yang

El fondo sobre el que descansan las letras Wi Fi no es otro que el smbolo oriental del yin-yang. Interbrand lo seleccion como smbolo de la interoperabilidad de las tecnologas inalmbricas Wi-Fi.

Tecnologa Wifi Una red wireless o sin cables, usa ondas de radio, al igual que lo hacen los

telfonos celulares y otros elementos de comunicacin similares. De hecho, la

comunicacin a travs de una de estas redes es muy parecida a una

comunicacin de radio bidireccional. Lo que ocurre ms o menos, es que un

adaptador wireless de una PC traduce los datos en seales de radio y los trasmite

usando una antena. Por otro lado, un router wireless recibe la seal y la decodifica

y enva la informacin a Internet usando una conexin fsica de cable.

El proceso trabaja tambin en el sentido inverso, donde el router recibe la

informacin de Internet, transformndola en una seal de radio y envindola al

adaptador de la PC. El tipo de radio utilizado en la comunicacin wifi es similar al

utilizado en los walkie-talkies, mviles y otros dispositivos. Pueden transmitir y

recibir ondas de radio, y pueden convertir unos y ceros en este tipo de ondas y al

revs. Sin embargo, la radio wifi tiene unas notables diferencias con respecto a

otras radios.

Pueden transmitir a frecuencias de 2.4 GHz o de 5 GHz. Esta frecuencia es

considerablemente ms alta que la frecuencia utilizada en los telfonos celulares o

algunos televisores. Esta diferencia de frecuencias permite a la seal transportar

ms datos. Los estndares que utiliza estn en la familia de protocolos 802.11, los

cuales vienen en varios formatos:

El protocolo 802.11a transmite a 5 GHz y puede mover hasta 54

megabits de datos por segundo. Utiliza tambin OFDM, el cual es

una tcnica de codificacin ms eficiente que parte la seal de radio

en varias seales diferentes antes de que llegue al receptor. Esto

reduce bastante las interferencias.

El protocolo 802.11b es el estndar ms lento y ms barato de todos. Por algn tiempo, el costo que tena lo hizo bastante popular,

pero ahora se est volviendo menos comn al ir reducindose el

precio en protocolos ms rpidos. El protocolo 802.11b transmite a

2.4 GHz y maneja hasta 11 megabits de datos por segundo,

utilizando codificacin CCK.

El protocolo 802.11g transmite tambin a 2.4 GHz, pero es mucho ms rpido. Puede manejar hasta 54 megabits de datos por

segundo, y es ms rpido porque usa la misma codificacin OFDM

que el protozoo 802.11a.

El protocolo 802.11n es el ms nuevo que actualmente est disponible. Este estndar mejora significativamente la velocidad y

uso. Para poner un ejemplo, aunque 802.11g tericamente mueve

hasta 54 mbps, realmente solo mueve hasta 24 mbps debido a la

congestin de red. Sin embargo, 802.11n puede alcanzar

velocidades de hasta 140 mbps.

Wifi puede transmitir en cualquiera de estas tres bandas. Tambin pueden saltar

rpidamente entre las diferentes bandas. Los saltos de frecuencia ayuda a reducir

interferencias y permite que mltiples dispositivos usen la misma conexin

wireless simultneamente. Los dispositivos utilizados para conectarse a Internet

por Wifi, tienen algn tipo de adaptador wireless para hacerlo, y por tanto pueden

usar un solo router para conectarse a Internet. Esta conexin es virtualmente

invisible y suele ser bastante fiable. Sin embargo, los usuarios pueden

experimentar interferencias o prdidas de conexin.

Configuracin

Para instalar una red Wi-Fi cualquiera, el usuario deber contar con dos elementos

indispensables. En primer lugar deberemos contar con un router wi-fi, que es el dispositivo que nos ofrece conexin a internet, y que tambin emite la seal wi-fi. Este dispositivo suele ser proporcionado por la compaa telefnica con la que

contratemos nuestro acceso a internet.

En el caso de que ya contemos con un router sin wi-fi del cual no nos queramos o

no nos podamos deshacer, siempre existe la opcin de instalar un punto de acceso Wifi. Este dispositivo se conecta a nuestro router, consiguiendo una seal

Wi-fi clara y limpia.

En segundo lugar, debemos cerciorarnos de que los dispositivos a conectar,

cuenten con receptores wi-fi incorporados. En caso contrario, es posible hacerlo con un adaptador wi-fi para el dispositivo en cuestin. De lo contrario, nos

resultar imposible incorporarlo a la red inalmbrica.

Consejos de rendimiento y seguridad

La gran mayora de las redes domsticas inalmbricas son instaladas sin tomar un

mnimo de precauciones

En cuanto a los consejos de seguridad, es necesario recordar que la gran mayora

de las redes domsticas inalmbricas son instaladas sin tomar un mnino de

precauciones ante los posibles intrusos. Cabe destacar que existen programas

informticos que permiten robar el ancho de banda e introducirse en los sistemas.

Incluso existen modos de romper las contraseas de seguridad, si stas no son

los suficientemente fuertes sin ser garanta de total seguridad.

Para evitar estos problemas debemos seguir unos sencillos pasos que se pueden

resumir de la siguiente manera:

Cambios frecuentes de la contrasea de acceso, utilizando diversos

caracteres, minsculas, maysculas y nmeros.

Se debe modificar el SSID que viene predeterminado. El SSID es la

denominacin que identifica a nuestra red inalmbrica de cara al exterior.

Realizar la desactivacin de la emisin SSID y DHCP. O lo que es lo

mismo: que nuestra SSID y nuestra direccin IP y DNSs permanezcan

ocultas al exterior.

Indicar especficamente qu dispositivos estn autorizados para conectarse

mediante la filtracin de la MAC (podramos denominar la MAC como el DNI

de todo dispositivo electrnico inalmbrico. Si la MAC de un dispositivo no

se encuentra dentro de los listados de acceso autorizado de nuestro router,

dicho dispositivo no se podr conectar a nuestra red)

Utilizacin de cifrado WPA en nuestras contraseas. El cifrado WPA resulta ms efectivo que el tradicional WEP puesto que implementa la generacin

dinmica de las claves de acceso. Las claves se insertan como dgitos

alfanumricos.

Ventajas y desventajas

Ventajas

Las redes Wi-Fi poseen una serie de ventajas, entre las cuales podemos destacar:

1. Al ser redes inalmbricas, la comodidad que ofrecen es muy superior a las

redes cableadas porque cualquiera que tenga acceso a la red puede conectarse

desde distintos puntos dentro de un rango suficientemente amplio de espacio.

2. Una vez configuradas, las redes Wi-Fi permiten el acceso de mltiples

computadoras sin ningn problema ni gasto en infraestructura, no as en la

tecnologa por cable.

3. La Wi-Fi Alliance asegura que la compatibilidad entre dispositivos con la marca

Wi-Fi es total, con lo que en cualquier parte del mundo podremos utilizar la

tecnologa Wi-Fi con una compatibilidad total. Esto no ocurre, por ejemplo, en

mviles.

Desventajas Pero como red inalmbrica, la tecnologa Wi-Fi presenta los problemas intrnsecos

de cualquier tecnologa inalmbrica. Algunos de ellos son:

Una de las desventajas que tiene el sistema Wi-Fi es una menor velocidad

en comparacin a una conexin con cables, debido a las interferencias y

prdidas de seal que el ambiente puede acarrear.

La desventaja fundamental de estas redes existe en el campo de la

seguridad. Existen algunos programas capaces de capturar paquetes,

trabajando con su tarjeta Wi-Fi en modo promiscuo, de forma que puedan

calcular la contrasea de la red y de esta forma acceder a ella. Las claves

de tipo WEP son relativamente fciles de conseguir con este sistema.

Bluetooth

Es una especificacin industrial para Redes Inalmbricas de rea Personal

(WPANs) que posibilita la transmisin de voz y datos entre diferentes dispositivos

mediante un enlace por radiofrecuencia en la banda ISM de los 2,4 GHz.

Los principales objetivos que se pretenden conseguir con esta norma son:

Facilitar las comunicaciones entre equipos mviles y fijos.

Eliminar cables y conectores entre stos.

Ofrecer la posibilidad de crear pequeas redes inalmbricas y facilitar la

sincronizacin de datos entre equipos personales.

Se denomina Bluetooth al protocolo de comunicaciones diseado especialmente

para dispositivos de bajo consumo con una cobertura baja y basados en

transmisores de bajo costo.

Las comunicaciones se realizan por radiofrecuencia de forma que los dispositivos

no tienen que estar alineados y pueden incluso estar en habitaciones separadas si

la potencia de transmisin lo permite.

Estos dispositivos se clasifican como "Clase 1", "Clase 2" o "Clase 3" en referencia

a su potencia de trasmisin, siendo totalmente compatibles los dispositivos de una

clase con los de las otras.

. Tabla de frecuencias de Bluetooth

Caractersticas Tcnicas La especificacin de Bluetooth define un canal de comunicacin de mximo 720

kb/s (1 Mbps de capacidad bruta) con rango ptimo de 10 m (opcionalmente 100

m con repetidores).

La frecuencia de radio con la que trabaja est en el rango de 2,4 a 2,48 GHz con

amplio espectro y saltos de frecuencia con posibilidad de transmitir en Full Duplex

con un mximo de 1600 saltos/s. Los saltos de frecuencia se dan entre un total de

79 frecuencias con intervalos de 1Mhz; esto permite dar seguridad y robustez.

La potencia de salida para transmitir a una distancia mxima de 10 metros es de 0

dBm (1 mW), mientras que la versin de largo alcance transmite entre 20 y 30

dBm (entre 100 mW y 1 W).

El protocolo de banda base (canales simples por lnea) combina conmutacin de

circuitos y paquetes. Para asegurar que los paquetes no lleguen fuera de orden,

los slots pueden ser reservados por paquetes sncronos, un salto diferente de

seal es usado para cada paquete.

Tres canales de datos sncronos (voz), o un canal de datos sncrono y uno

asncrono, pueden ser soportados en un solo canal. Cada canal de voz puede

soportar una tasa de transferencia de 64 kb/s en cada sentido, la cual es

suficientemente adecuada para la transmisin de voz.

Un canal asncrono puede transmitir como mucho 721 kb/s en una direccin y 56

kb/s en la direccin opuesta, sin embargo, para una conexin asncrona es posible

soportar 432,6 kb/s en ambas direcciones si el enlace es simtrico.

3.3 ZigBee

Es el nombre de la especificacin de un conjunto de protocolos de alto nivel de

comunicacin inalmbrica para su utilizacin con radios digitales de bajo consumo,

basada en el estndar IEEE 802.15.4 de redes inalmbricas de rea personal

(wireless personal area network, WPAN). Su objetivo son las aplicaciones que

requieren comunicaciones seguras con baja tasa de envo de datos y

maximizacin de la vida til de sus bateras.

La razn de ello son diversas caractersticas que lo diferencian de otras

tecnologas:

Su bajo consumo

Su topologa de red en malla

Su fcil integracin (se pueden fabricar nodos con muy poca electrnica).

Usos Los protocolos ZigBee estn definidos para su uso en aplicaciones embebidas con

requerimientos muy bajos de transmisin de datos y consumo energtico. Se

pretende su uso en aplicaciones de propsito general con caractersticas

autoorganizativas y bajo costo (redes en malla, en concreto). Puede utilizarse para

realizar control industrial, albergar sensores empotrados, recolectar datos

mdicos, ejercer labores de deteccin de humo o intrusos o domtica. La red en

su conjunto utilizar una cantidad muy pequea de energa de forma que cada

dispositivo individual pueda tener una autonoma de hasta 5 aos antes de

necesitar un recambio en su sistema de alimentacin.

3.3.2 Protocolos

Los protocolos se basan en investigaciones recientes sobre algoritmos de

red (ad hoc on-demand distance vector, vector de distancias bajo

demanda; neuRFon) para la construccin de redes ad-hoc de baja

velocidad. La mayora de redes grandes estn pensadas para formar un

clster de clsteres. Tambin puede estructurarse en forma de malla o

como un solo clster. Los perfiles actuales de los protocolos soportan

redes que utilicen o no facilidades de balizado.

En general, los protocolos ZigBee minimizan el tiempo de actividad de la

radio para evitar el uso de energa. En las redes con balizas los nodos slo

necesitan estar despiertos mientras se transmiten las balizas (adems de

cuando se les asigna tiempo para transmitir). Si no hay balizas, el consumo

es asimtrico repartido en dispositivos permanentemente activos y otros

que slo no estn espordicamente.

Los dispositivos ZigBee deben respetar el estndar de WPAN de baja tasa

de transmisin IEEE 802.15.4-2003. ste define los niveles ms bajos: el

nivel fsico (PHY) y el control de acceso al medio (MAC, parte del nivel de

enlace de datos, DLL). El estndar trabaja sobre las bandas ISM de uso no

regulado detalladas ms arriba.

Bluetooth contra Wi-Fi Bluetooth y Wi-Fi cubren necesidades distintas en los entornos domsticos

actuales: desde la creacin de redes y las labores de impresin a la transferencia

de ficheros entre PDA y computadoras personales. Ambas tecnologas operan en

las bandas de frecuencia no reguladas (banda ISM).

Bluetooth se utiliza principalmente en un gran nmero de productos tales como

telfonos, impresoras, mdems y auriculares.

Su uso es adecuado cuando puede haber dos o ms dispositivos en un rea

reducida sin grandes necesidades de ancho de banda. Su uso ms comn est

integrado en telfonos y PDA, bien por medio de unos auriculares Bluetooth o en

transferencia de ficheros.

Bluetooth tiene la ventaja de simplificar el descubrimiento y configuracin de los

dispositivos, ya que stos pueden indicar a otros los servicios que ofrecen, lo que

redunda en la accesibilidad de los mismos sin un control explcito de direcciones

de red, permisos y otros aspectos tpicos de redes tradicionales.

Wi-Fi es similar a la red Ethernet tradicional y como tal el establecimiento de

comunicacin necesita una configuracin previa. Utiliza el mismo espectro de

frecuencia que Bluetooth con una potencia de salida mayor que lleva a conexiones

ms slidas. A veces se denomina a Wi-Fi la Ethernet sin cables. Aunque esta

descripcin no es muy precisa, da una idea de sus ventajas e inconvenientes en

comparacin a otras alternativas. Se adecua mejor para redes de propsito

general: permite conexiones ms rpidas, un rango de distancias mayor y mejores

mecanismos de seguridad.

Puede compararse la eficiencia de varios protocolos de transmisin inalmbrica,

como Bluetooth y Wi-Fi, por medio de la capacidad espacial (bits por segundo y

metro cuadrado).