Wi-Fi. Conceptos básicos

La mayoría de los hogares y oficinas de hoy en día disponen de redes inalámbricas Wi-Fi. Esta es la forma más habitual para que los distintos dispositivos accedan a internet y compartan recursos. Para hacer uso de esta tecnología es suficiente con disponer de algunos conocimientos básicos. En este artículo no solo podrá entender mejor lo que es Wi-Fi, sino que comprenderá los conceptos básicos que lo hacen funcionar.

El Wi-Fi, una abreviatura de Wireless Fidelity o fidelidad inalámbrica, es una tecnología de comunicación inalámbrica (por radio) que ha transformado la forma en que nos conectamos a Internet y compartimos información. Desde su surgimiento, el Wi-Fi se ha convertido en una parte integral de nuestra vida cotidiana, permitiéndonos acceder a la web, enviar correos electrónicos, transmitir contenido multimedia y conectar una amplia variedad de dispositivos sin necesidad de cables físicos.

En su esencia, Wi-Fi se basa en la transmisión de datos a través de ondas de radiofrecuencia, lo que elimina la necesidad de conexiones con cables. Esta tecnología permite la creación de redes locales inalámbricas (WLAN, por sus siglas en inglés), que son ampliamente utilizadas en hogares, oficinas, centros educativos y lugares públicos en todo el mundo. En este artículo, exploraremos los conceptos básicos del Wi-Fi, desde su funcionamiento y estándares hasta su importancia en la conectividad actual.

Wi-Fi es una tecnología que permite que una gran variedad de equipos informáticos puedan interconectarse sin necesidad de utilizar cables

Qué es Wi-Fi

Una comunicación inalámbrica es aquella que se lleva a cabo sin el uso de cables de interconexión entre los participantes. Por ejemplo, una comunicación con teléfono móvil o celular es inalámbrica, mientras que una comunicación con teléfono fijo no lo es. No cabe duda de que la tecnología inalámbrica está ocupando rápidamente las preferencias de todo tipo de dispositivos y usuarios.

Wi-Fi puede interconectar todos los dispositivos del hogar o la oficina

Wi-Fi es una tecnología que permite que una gran variedad de dispositivos (ordenadores, televisores, impresoras, lavadoras, cámaras, etc.) puedan interconectarse sin necesidad de utilizar cables. La aplicación principal que está teniendo Wi-Fi en la actualidad es la de permitir que varios ordenadores y otros equipamientos de casa o de la oficina puedan compartir el acceso a internet (de fibra óptica, generalmente). También se utiliza esta red para compartir documentos, fotos y vídeos entre los distintos terminales o para controlar dispositivos desde el móvil (lavadora, router o impresora).

La tecnología Wi-Fi funciona por radio (ondas electromagnéticas). Todos los dispositivos Wi-Fi disponen de un equipamiento radio (transmisor, receptor y antena) para establecer sus comunicaciones. El inconveniente de los equipos de radio es que tienen una determinada potencia de transmisión y que se ven afectados por los obstáculos que se encuentren entre el emisor y el receptor. Por tanto, la red Wi-Fi ofrece un determinado área de cobertura que depende en gran medida del entorno. La cobertura de una red es el área geográfica en la que los dispositivos pueden conectarse y hacer uso de los servicios de la red. Para áreas de cobertura extensas se dispone de equipamiento que permiten extender la red.

Una de las principales ventajas de Wi-Fi es que utiliza el mismo protocolo que internet (protocolo TCP/IP). El elemento clave de cualquier red de tipo IP es el router o enrutador. Este equipo es el que gestiona y distribuye todo el tráfico de la red. El router de la red inalámbrica se conoce como router Wi-Fi (o punto de acceso).

Las redes locales de cable utilizan también el protocolo IP (TCP/IP), por lo que interconectar una red Wi-Fi con internet o con una red local cableada es bastante simple. Simplemente hay que conectar sus routers por cable. En ocasiones, un mismo equipo hace las veces de router Wi-Fi y de router de internet o de red cableada.

Componentes de una red Wi-Fi

Lo que hace que las redes Wi-Fi funcionen son unos equipos que reciben el nombre de puntos de acceso (AP o Access Points, en inglés). Un punto de acceso es como una estación base utilizada para gestionar las comunicaciones entre los distintos terminales inalámbricos de la red. El punto de acceso contiene el router Wi-Fi que gestiona las comunicaciones IP de la red y la interconecta con otras redes, como internet. A los puntos de acceso también se les conoce como router Wi-Fi.

Este router es una pequeña caja con antenas que, en las redes domésticas o de pequeña oficina, suele estar colocado junto al equipo de acceso a internet (generalmente, fibra óptica) o puede formar parte de él. Si la red es grande, lo normal es que se encuentren en las partes altas de las distintas estancias (oficinas, salones de los hoteles, estaciones de tren o aeropuertos).

Para que cualquier terminal o dispositivo se pueda comunicar con el router Wi-Fi (con el punto de acceso), es necesario que disponga de un equipamiento, un pequeño circuito electrónico, conocido como adaptador de red Wi-Fi (se trata de un pequeño transmisor, receptor y antena). Éste circuito electrónico suele venir integrado en el dispositivo y es lo que se comunica con el punto de acceso vía radio. Los equipos que incorporan este dispositivo suelen estar marcados como que son equipos Wi-Fi o que disponen de Wi-Fi.

Una red Wi-Fi cuenta con uno o más puntos de acceso a los que se conectan los terminales de la red gracias a que disponen del hardware (adaptador de red) y software (protocolo) necesarios

De forma general, a los equipos que forman parte de una red inalámbrica se les conoce como terminales. Tanto a los terminales como a los puntos de acceso se les conoce por el nombre general de estación. Las estaciones se comunican entre sí gracias a que utilizan la misma tecnología de comunicación. Dicho de otra forma, usan la misma banda de frecuencias y tienen instalados el mismo conjunto de protocolos.

Por cierto, el conjunto de protocolos instalado en las estaciones se compone de dos grupos: uno se ocupa de garantizar la comunicación inalámbrica entre cada terminal y el punto de acceso (son los protocolos Wi-Fi), mientras que el otro se ocupa del intercambio de información entre un extremo (el terminal Wi-Fi) y otro de la comunicación (que puede estar en internet). De esto último es de lo que se ocupan los protocolos TCP/IP. Por curiosidad, las siglas IP significan Internet Protocol o ‘Protocolo internet’. El hecho es que como internet y las redes de cable también utilizan TCP/IP para el intercambio de información, un terminal Wi-Fi no tiene dificultades para comunicarse con los terminales de estas otras redes.

Resumiendo, una red Wi-Fi cuenta con uno o más puntos de acceso a los que se conectan los terminales de la red gracias a que disponen de sus correspondientes adaptadores de red (hardware) y del protocolo (software) que los hacen funcionar. Los adaptadores de red pueden ser dispositivos muy pequeños. De hecho, es muy común que estén integrados tanto en equipos grandes, como lavadoras o aire acondicionados, como en dispositivos pequeños, como prendas de ropa o relojes.

Tipos de dispositivos Wi-Fi

La tecnología Wi-Fi es tan común o ofrece tantas ventajas que se está integrando en todo tipo de dispositivos que necesite estar conectado. Para hacernos una idea, a continuación se enumeran algunos ejemplos:

Smartphones y Tablets: Los teléfonos inteligentes y las tablets son dispositivos móviles que suelen utilizar Wi-Fi para acceder a Internet. Estos terminales también se suelen utilizar para acceder o controlar otros dispositivos de forma remota (cámaras web, domótica, etc.).
Ordenadores portátiles y de escritorio: Los ordenadores, tanto de escritorio como portátiles (laptop), suelen venir equipados (disponen de adaptadores de red Wi-Fi) para conectarse a redes Wi-Fi. Aunque fundamentalmente lo hacen para acceder a internet, también le permiten compartir otros recursos (impresoras, monitores, etc.).
Consolas de Videojuegos: Muchas consolas de videojuegos, como la PlayStation, Xbox y Nintendo Switch, admiten conexiones Wi-Fi para jugar en línea y acceder a contenido multimedia.
Smart TV y dispositivos de Streaming: Las televisiones inteligentes y los dispositivos de transmisión, como Roku, Apple TV y Amazon Fire TV, utilizan Wi-Fi para transmitir contenido en línea.
Cámaras de seguridad: Las cámaras de seguridad IP utilizan Wi-Fi para transmitir imágenes y videos a través de una red local o directamente a la nube.
Impresoras: Las impresoras con capacidad Wi-Fi permiten la impresión inalámbrica desde dispositivos como ordenadores, tablets o teléfonos móviles.
Altavoces Inteligentes: Dispositivos como Amazon Echo o Google Home utilizan Wi-Fi para reproducir música en streaming o atender a las tareas que se les ordena por voz: encender la televisión, una luz o poner la calefacción.
Dispositivos de hogar Inteligente: Existe una amplia gama de dispositivos de hogar inteligente que se conectan a Wi-Fi para su control y automatización. Este es el caso de luces, cerraduras, termostatos, lavadora, persianas, etc.
Wearables: Se le llama así (literalmente, vestibles) a cualquier dispositivo que pueda vestir una persona y que esté conectado a internet. Aunque cualquier prenda podría potencialmente tener esta consideración, hoy en día son comunes los relojes inteligentes y dispositivos de seguimiento de la actividad física.
Cámaras digitales y videocámaras: Muchas cámaras digitales y videocámaras no requieren que se conecten por cable para transferir su contenido. Al disponer de Wi-Fi, pueden conectarse de forma inalámbrica con ordenadores o móviles. Algunos, incluso, pueden ir subiendo automáticamente su contenido a internet.
Dispositivos IoT (Internet de las cosas): Existe un amplia gama de dispositivos IoT, como sensores, medidores y electrodomésticos, que pueden conectarse a Wi-Fi para la recopilación y transmisión de datos.

Estos son solo algunos ejemplos de la amplia variedad de dispositivos que pueden aprovechar la tecnología Wi-Fi para conectarse a redes inalámbricas y acceder a Internet o intercambiar datos de manera inalámbrica. Lo cierto es que existe un desarrollo constante de esta tecnología, por lo que todos los días aparece un dispositivo nuevo que la incorpora.

Existe una amplia variedad de dispositivos Wi-Fi

Compatibilidad Wi-Fi

Uno de los objetivos principales de cualquier tecnología es que sea claramente diferenciable y comprensible. Esto quiere decir que sus usuarios, generalmente no expertos, puedan tener claro cómo utilizarla, qué equipos la soportan y qué pueden esperar de ella. Para resolver estos problemas en el caso de Wi-Fi, los principales vendedores de soluciones inalámbricas (3Com, Aironet, Intersil, Lucent Technologies, Nokia, etc.) crearon en 1999 una asociación conocida como WECA (Wireless Ethernet Compatibility Alliance, ‘Alianza de compatibilidad Ethernet inalámbrica’) con el objetivo de diferenciar y hacer comprensible la tecnología Wi-Fi. Esta asociación pasó a llamarse Wi-Fi Alliance a partir de 2002.

El usuario tiene la garantía de que todos los equipos que tengan el sello Wi-Fi pueden interconectarse sin problemas

De esta forma, la Wi-Fi Alliance certifica la interoperatividad de equipos bajo la marca Wi-Fi (Wireless Fidelity, ‘Fidelidad inalámbrica’). Esto significa que el usuario tiene la garantía de que todos los equipos que tengan el sello Wi-Fi pueden trabajar juntos sin problemas, independientemente del fabricante de cada uno de ellos. Wi-Fi Alliance sigue los estándares de tecnologías Ethernet inalámbricas bajo la norma 802.11 del IEEE. Si accedemos a su web, http://standards.ieee.org/, podremos obtener los documentos técnicos de todas las normas publicadas.

El i-e-cubo o i-triple-e es una asociación mundial de ingenieros dedicada a la normalización y desarrollo de tecnologías. Sus siglas se corresponden con Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (Institute of Electrical and Electronics Engineers). El IEEE es la mayor asociación internacional sin ánimo de lucro.

Hay que tener en cuenta que no todos los dispositivos compatibles con Wi-Fi son presentados para obtener la certificación de la Alianza Wi-Fi. Obtener esta certificación tiene un coste asociado, por lo que hay fabricantes que renuncian a ello. Esto no quiere decir que sus equipos no sean compatibles sino, simplemente, que no han sido certificados.

Las letras y las velocidades de Wi-Fi

La tecnología Wi-Fi es de finales de los años 90. La primera versión que se dio a conocer se corresponde con el estándar IEEE 802.11b. Esta norma describe los detalles técnicos para establecer comunicaciones de datos de forma inalámbrica a una velocidad máxima de 11 Mbps.

Como sabemos, la tecnología es algo que está en continuo desarrollo. Esto ha permitido que posteriormente hayan ido apareciendo soluciones que aportan mejoras a la comunicación. Cada pocos años, el IEEE ha ido sacando nuevas versiones de su protocolo IEEE 802.11, lo que ha dado lugar a nuevas versiones de Wi-Fi. La buena noticia es que, cuando los fabricantes desarrollaban los nuevos terminales, siempre han hecho que su funcionamiento sea compatible con las versiones Wi-Fi anteriores.

Logos de las distintas tecnologías Wi-Fi

Las versiones Wi-Fi publicadas hasta la fecha son las siguientes:

Wi-Fi b (IEEE 802.11b, año 1999). Es la norma original que permite velocidades de transmisión de hasta 11 Mbps utilizando la banda de frecuencias de 2,4 GHz. Curiosamente, a esta norma se la conoció también como 802.11 HR (High Rate, ‘Alta velocidad’). Para comprenderlo, hay que situarse en aquella época.
Wi-Fi a (IEEE 802.11a, año 1999). Esta norma se diferencia de 802.11b en el hecho de que no utiliza la banda de los 2,4 GHz, sino la de los 5 GHz. La gran ventaja es que se consiguen velocidades de 54 Mbps; llegándose a alcanzar los 72 y 108 Mbps con versiones propietarias (por ejemplo, la de Netgear).
Wi-Fi g (IEEE 802.11g, año 2003). Esta norma surgió con la idea de aumentar la velocidad sin renunciar a las ventajas de la banda de los 2,4 GHz. Esta norma permite transmitir datos a 54 Mbps. En cualquier caso, existen versiones propietarias que llegan a los 100 Mbps (por ejemplo, la de US Robotics).
Wi-Fi n (IEEE 802.11n, año 2009). Con esta norma se habla de velocidades de 300 Mbps y alcances mucho mayores que con las normas anteriores. Otras de las ventajas de 802.11n es que resulta ser compatible con todos los estándares anteriores (a, b y g). La característica externa más destacable de 802.11n es que incorpora varias antenas para poder utilizar varios canales simultáneamente. Aunque el estándar aprobado en 2009 define la velocidad máxima en 300 Mbps, existen implementaciones que llegan a los 600 Mbps.
Wi-Fi ac (IEEE 802.11ac, año 2014). Supuso un gran salto de velocidad al alcanzarse los 6,9 Gbps. Este nuevo estándar, también llamado WiFi 5, introdujo tecnologías como una modulación de alta densidad (256 QAM), MIMO y beamforming (formación de haces). No solo se mejora la velocidad, sino que se consiguen mayores alcances.
Wi-Fi 6 (IEEE 802.11ax, año 2019). Conocido como Wi-Fi 6, el estándar 802.11ax consigue velocidades de hasta 9,6 Gbps. Funciona con las bandas de 2,4 GHz y 5 GHz. Utiliza MIMO y MU-MIMO, un novedoso estándar de OFDMA que permite mejorar el rendimiento de la red, haciendo que se aproveche mejor sus capacidades. Existe una variante de este estándar llamada WiFi 6e que funciona en una nueva frecuencia de 6 GHz.

Esta diversidad de normas nos podría llevar a pensar que existen incompatibilidades, sin embargo, en la práctica real, todos los equipos incluyen, al menos, la norma 802.11b, lo que garantiza que todos los terminales se puedan interconectar, aunque sea velocidades más bajas.

Hay que tener en cuenta que, para aprovechas las ventajas de una versión superior de Wi-Fi, tanto el router Wi-Fi (punto de acceso) como los terminales de la red, tendrían que ser compatibles con esta versión (no solo uno de ellos). Dicho de otra forma, dos equipos que sean Wi-Fi 6 se podrán interconectar a 9,6 Gbps, pero si uno es Wi-Fi 6 y el otro 802.11b sólo lo harán a 11 Mbps.

Por cierto, la Wi-Fi Alliance decidió cambiar en 2019 la nomenclatura de letras que utilizaba hasta el momento por otra de número. La idea era que la fuese más fácil al usuario identificar la evolución tecnológica. De esta forma, su nuevo estándar 802-11ax pasaría a llamarse Wi-Fi 6 y todos los estándares anteriores serían igualmente renombrados como: Wi-Fi 6 (IEEE 802.11ax), Wi-Fi 5 (IEEE 802.11ac), Wi-Fi 4 (IEEE 802.11n), Wi-Fi 3 (IEEE 802.11g), Wi-Fi 2 (IEEE 802.11a) y Wi-Fi 1 (802.11b).

Características técnicas de los distintos estándares

Para qué vale una red de datos

Se habla de red informática cuando varios equipos están interconectados entre sí. No solo se pueden interconectar equipos informáticos como ordenadores o impresoras, sino que hoy en día se pueden interconectar casi cualquier dispositivo electrónico. En los hogares conectados se conectan televisores, lavadoras, calefacción o cámaras web. Esto permite, por ejemplo, que los distintos dispositivos puedan ser gestionados y controlados con comodidad desde un smartphone situado en cualquier parte del mundo. De igual manera, en una oficina, además de lo anterior, permite hacer un uso compartido de impresoras o de documentos.

Las grandes ventajas de poder contar con equipos interconectados son:

Permite compartir los servicios de comunicaciones, como el acceso a internet.
Permite compartir periféricos: impresoras, escáneres, discos duros en red, cámaras, etc. De igual forma se puede enviar un vídeo a una televisión o monitor
Permite compartir la información contenida en cada terminal.
Permite compartir aplicaciones.
Permite controlar dispositivos de forma remota.

El uso más extendido de Wi-Fi es compartir el acceso a internet, pero cada vez son más los dispositivos Wi-Fi (televisiones, cámaras, lavadoras, calefacción, etc.)

Ventaja de las redes inalámbricas Wi-Fi

En el mercado existen dos tipos de redes locales: la que se forma con el uso de cables y las de tipo inalámbrico o redes Wi-Fi. Tanto las redes cableadas como las inalámbricas hacen exactamente el mismo trabajo: interconectan dispositivos electrónicos.

A partir de aquí, la pregunta sería si la red local que nos interesa instalar debe ser cableada o inalámbrica. Muchos usuarios responden a esta cuestión simplemente decidiéndose a instalar la última tecnología del mercado, y la última tecnología es la inalámbrica. La inquietud de disponer de la tecnología más moderna es loable, pero toda tecnología tiene sus propias limitaciones. Por tanto, analicemos más detenidamente las principales ventajas que ofrecen las redes Wi-Fi frente a las redes cableadas:

Movilidad. La libertad de movimientos es uno de los beneficios más evidentes de las redes Wi-Fi. Un ordenador o cualquier otro dispositivo pueden situarse en cualquier punto dentro del área de cobertura de la red sin tener que depender de si es posible o no hacer llegar un cable hasta ese sitio. Ya no es necesario estar atado a un cable para navegar por internet, imprimir un documento o acceder a la información de nuestra red local corporativa o familiar. En la empresa se puede acceder a los recursos compartidos desde cualquier lugar, hacer presentaciones en la sala de reuniones, acceder a archivos, etc., sin tener que tender cables por mitad de la sala o depender de si el cable de red es o no suficientemente largo.
Desplazamiento. Con un ordenador portátil, teléfono móvil o tablet no sólo se puede acceder a internet o a cualquier otro recurso de la red local desde cualquier parte de la oficina o de la casa, sino que nos podemos desplazar sin perder la comunicación. Esto, aparte de resultar cómodo, facilita el trabajo en determinadas tareas, como, por ejemplo, la de aquellos empleados cuyo trabajo les lleva a moverse por todo el edificio. Imaginémonos, por ejemplo, a un camarero tomando la comanda con un smartphone o a un operario haciendo el recuento de existencias entre los pasillos del almacén.
Flexibilidad. Las redes Wi-Fi también nos permiten colocar cualquier terminal en cualquier lugar sin tener que hacer el más mínimo cambio en la configuración de la red. A veces, extender una red cableada no es una tarea fácil ni barata. Piense en edificios antiguos o en áreas apartadas. En muchas ocasiones acabamos colocando peligrosos cables por el suelo para evitar tener que hacer la obra de poner enchufes de red más cercanos. Las redes Wi-Fi evitan todos estos problemas. Resulta también especialmente indicado para aquellos lugares en los que se necesitan accesos esporádicos. Si en un momento dado existe la necesidad de que varias personas se conecten a la red en la sala de reuniones, la conexión inalámbrica evitará llenar el suelo de cables. En sitios donde pueda haber invitados que necesiten conexión a internet (centros de formación, hoteles, cafés, entornos de negocio o empresariales), las redes inalámbricas suponen una alternativa mucho más viable que las redes cableadas.
Ahorro de costes. Diseñar e instalar una red cableada puede llegar a alcanzar un alto coste, no solamente económico, sino en tiempo y molestias. Por otro lado, en entornos domésticos y en determinados entornos empresariales donde no se dispone de una red cableada porque su instalación presenta problemas, la instalación de una red Wi-Fi permite ahorrar costes al permitir compartir recursos: acceso a internet, impresoras, etc.
Escalabilidad. Se le llama escalabilidad a la facilidad de expandir la red después de su instalación inicial. Conectar un nuevo terminal cuando se dispone de una red Wi-Fi es algo tan sencillo como hacer un par de clics. Con las redes cableadas esto mismo requiere instalar un nuevo cableado o, lo que es peor, esperar hasta que el nuevo cableado quede instalado.

El nivel de seguridad de las redes Wi-Fi es similar al de las redes cableadas

Inconvenientes de Wi-Fi

Evidentemente, como todo en la vida, no todo son ventajas. Las redes Wi-Fi también tienen algunos puntos negativos en su comparativa con las redes de cable. El principal inconveniente de Wi-Fi son los problemas de cobertura. Las bandas de frecuencias de Wi-Fi no requieren de licencia administrativa para ser utilizada, por lo que muchos equipos del mercado, como teléfonos inalámbricos, microondas, etc., utilizan esta misma banda de frecuencias. Además, todas las redes Wi-Fi funcionan en las mismas frecuencias, incluida la de los vecinos.

Este hecho hace que no se tenga la garantía de que nuestro entorno radioeléctrico esté completamente limpio para que nuestra red inalámbrica funcione a su más alto rendimiento. Cuanto mayores sean las interferencias producidas por otros equipos, menor será el rendimiento de nuestra red. La velocidad de comunicación baja de forma automática hasta que se consigue una comunicación de calidad. En los peores casos, la comunicación puede resultar imposible.

No obstante, el hecho de tener probabilidades de sufrir interferencias no significa que se tengan. La mayoría de las redes inalámbricas funcionan perfectamente sin mayores problemas en este sentido.

Tradicionalmente, también se le ha achacado a Wi-Fi ser una red menos segura que las redes cableadas. Aunque, ciertamente, eso fue así en el pasado, los nuevos sistemas de cifrado que se le han incorporado permiten asegurar que el nivel de seguridad es similar al de las redes cableadas. Eso sí, es necesario que sus usuarios se tomen en serio la seguridad. Esto implica que se mantenga el software actualizado y se utilicen palabras claves seguras.

Más información sobre Wi-Fi

En este artículo se describen los conceptos básicos que son necesarios conocer sobre Wi-Fi. Los contenidos sobre esta tecnología son muy amplios y están tratados en este blog en distintos artículos publicados. De hecho, este contenido forma parte de un conjunto de artículos que abordan de forma detallada cómo funciona la tecnología Wi-Fi e internet. Si tiene interés en algún tema concreto particular, por favor, utilice el buscador de contenidos que tenemos en la cabecera del blog.

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