Conexões
Conexões
Antes de entendermos as particularidades de cada uma das conexões, precisamos ter um breve vislumbre de como as conexões se comportam nativamente e como estão organizadas no ecossistema da comunicação sem fio.
Sugerimos a leitura adicional do artigo Introdução ao mundo Wireless.
Em um breve resumo, as redes se dividem pelo "ambiente" que ocupam fisicamente, relativos a distância e os dispositivos sobre a qual atuam.
Em outras palavras, uma conexão curta para poucos dispositivos, focada no usuário, está numa categoria diferente de uma conexão que cobre uma cidade inteira ou uma residência, focada na integração dos dispositivos.
É interessante notar que o valor das conexões quando utilizados com telefonia celular mais comum, é cobrado por tráfego de dados. Diferentemente das conexões de Wi-Fi (baseadas em 802.11b/g) que são cobradas mensalmente como os provedores mais comuns do mercado.
As conexões "internas" são responsáveis pelo tráfego de informações entre dois dispositivos e não influenciam de forma efetiva na velocidade com que a informação chega a eles, mesmo por conta da pequena distância em que atuam. Vamos dar uma olhada brevemente nos conceitos de redes mais comumente discutidos:
PAN (Personal Area NetWork)
Este escopo de rede gira em torno do indivíduo. Possui um alcance pequeno mas efetua a comunicação entre dispositivos pessoais.
Por exemplo: seu celular que se conecta com um fone de ouvido sem fio, ou com um PDA, ou até mesmo como o aparelho de som do seu carro.
Apesar dos dispositivos estarem em diferentes locais (bolsos, pastas, etc.), a distância entre eles é pequena e não necessita de tanto desempenho de velocidade. Neste modelo de rede, podemos encontrar conexões como o Bluetooth, o InfraRed (Infra-vermelho) ou o Wifi USB.
Essas conexões tendem a suprir necessidades de tempo de conexão mais curtos e de fácil execução. A velocidade é a suficiente para trafégo de poucos dados, visto que a distância dos dispositivos varia geralmente de 1 a 10 metros. No quesito segurança, algumas dessas conexões possuem PIN (Personal Information Number) para o sincronismo e troca de informações. Entretanto, na maioria das vezes, essas conexões não possuem protocolos de segurança de informações.
LAN (Local Area Network)
Se você quiser conectar dois computadores dentro da sua residência, você precisará montar uma LAN. Este modelo se refere a uma rede local, entre equipamentos que se encontram em um mesmo ambiente. Por exemplo, uma residência ou uma empresa. Não só o modelo e o espaço físico mudam em uma LAN, como também toda sua estrutura de segurança, direitos, criptografia, entre outros. Este modelo possui protocolos de rede, hierarquia de administração, direitos e diretrizes de usuários e grupos. Tais redes podem ser extendidas logicamente sem maiores dificuldades com adição de grupos de trabalhos, usuários e domínios, de acordo com as necessidades. Devido à maior complexidade, precisam também de uma administração centralizada, por vezes um servidor ou um PC central.
MAN (Metropolitan Area NetWork)
Esse escopo se refere a redes metropolitanas: redes de uso corporativo que atravessam cidades e estados. Essa conexão é utilizada na prática entre os provedores de acesso e seus pontos de distribuição. São conexões que têm coberturas de áreas maiores, às vezes quilômetros.
Sua estrutura lógica é basicamente a mesma da LAN, porém mais complexa quanto à administração. Obviamente, por serem redes com maior alcance, possuem uma estrutura física (cabeamento, antenas e equipamentos em geral) bem mais parrudas e conseqüentemnete mais caras.
RAN (Rural Area Network)
O conceito de rural Area Network é uma variante da MAN, porém aplicado em áreas rurais ou longe dos centros das grandes metrópoles.
As Redes Wireless
Os filmes de ficção cientifica estão cheios de inspiração para usuários que querem conectividade sem fio. O IEEE torna isso possível.
O Instituo de Engenheiros Eletro-Eletrônicos é o orgão responsável por criar os padrões de conexões sem fio que serão comercializados, garantindo a compatibilidade e eficiência desses aparelhos.
Cirando esses padrões pode-se prever como será o funcionamento e desenvolver soluções que se tornem transparentes para o usuário, garantindo o sucesso da tecnologia.
Para redes wireless, os conceitos de redes cabeadas não sofrem alterações muito significativas com relação a segurança, protocolos e políticas. Todos esses modelos podem ser aplicados com redes Wireless. Vale lembrar que apenas discutimos os conceitos de rede e não o meio que seria utilizado para construtir sua estrutura física. Assim, uma WMAN seria nada mais que uma Wireless Metropolitan Arena Network. O termo Wireless, que se traduz como Sem Fio, apenas determina o meio pelo qual os dados irão trafegar.
Conexões de Dados Internos
Duas grandes conhecidas tecnologias para as Personal Area Networks são o Bluetooth e InfraRed.
Bluetooth (802. )
Bluetooth é uma tecnologia de rádio de curto-alcance criada pela Ericsson em meados da década de 90 e desenvolvida hoje por diversas companhias. Esta tecnologia sem fio possibilita a transmissão de dados em curtas distâncias entre telefones, computadores e outros aparelhos eletroeletrônicos.
O conceito, incialmente incentivado pela Ericsson e outras empresas como HP e Toshiba no Bluetooth SIG (Special Interest Group) era de unir dispositivos de formas simples e práticas. A faixa de operação escolhida foi a ISM (Industrial, Scientific, Medical) centrada em 2,45 GHz. O conceito de trabalhar em piconets permite a interconexão de até 8 dispositivos. A distância pode variar de 10 a 100 metros.
O nome Bluetooth tem uma origem muito curiosa. A versão mais aceita é que o nome-código escolhido e que acabou permanecendo e batizando a nova tecnologia, foi proposto por um dos membros do grupo que desenvolveu a especificação e que teria buscado inspiração na história européia. O nome seria uma homenagem ao rei da Dinamarca, chamado Harald Bluetooth, que no século X unificou sob seu domínio os reinos da Dinamarca e da Noruega. O monarca tinha o costume de esbanjar doses de vinho o que deixava seus dentes com uma coloração azulada. A especificação Bluetooth pretende unificar os padrões sem fio de curto alcance como fez o rei Harald com seus reinos.
O padrão mais comum de comunicação limita-se a 10 metros sem obstáculos e condições ideais de ambiente. Mais do que somente uma substituição de cabos, a tecnologia sem fio Bluetooth provê uma conexão universal para redes de dados existentes - possibilitando a formação de pequenos grupos privados de aparelhos conectados entre si. A tecnologia de rádio do Bluetooth usa um sistema de freqüência de sinal que provê um link seguro e robusto, mesmo em ambientes com alto ruído e de grande interferência.
Infrared / Infra-Vermelho
Diferente do Bluetooth que se baseia em ondas de rádio, o infravermelho se baseia no espectro de luz Infra-Vermelha para transmissão de dados. Por se tratar de uma conexão baseada em feixes de luz, essa conexão é realizada exclusivamente entre dois pontos. Os dois pontos, ou dispositivos, devem estar alinhados e o ponto de recebimento e envio do feixe devem estar livres de obstaculos que possam distorcer, desviar, refletir ou impedir sua passagem.
Conexões de Dados Externos
Wi-Fi (802.11)
O Wi-Fi nada mais é do que um nome comercial para um padrão de rede Wireless chamado de 802.11b, utilizado em aplicações Indoor.
Este padrão define a freqüência de trabalho, velocidade, alcance e outras características.
Este tipo de conexão também trabalha com rádio freqüências em uma faixa de 2.4Ghz. Esta freqüência é comumente utilizada em alguns telefones sem fio e fornos microondas. A velocidade e alcance nominal são de 11Mbps e 100m respectivamente.
O alcance e velocidade sempre serão influenciados pelo ambiente, visto que utilizam o ar como meio de transporte do sinal.
Veja uma imagem demostrando alcances e velocidades
Tabela de materiais com influência nos sinais
| Barreiras | Criticidade | Exemplos |
|---|---|---|
| Ar | Mínima | |
| Madeira | Baixa | Divisórias, Portas |
| Gesso | Baixa | Paredes internas |
| Material Sintético | Baixa | Divisórias |
| Abestos | Baixa | Tetos |
| Vidros | Baixa | Janelas |
| Água | Médio | Madeiras Úmidas, aquários |
| Tijolos | Médias | Paredes internas e externas |
| Mármore | Médias | Paredes internas |
| Rolo de Papel | Alta | Rolos de Papel |
| Concreto | Alta | Pisos, Paredes |
| Vidro Blindado | Alta | Salas de Segurança |
| Metal | Muito Alta | Mesas, divisórias de Metal |
Esta conexão se destina a LANs dentro de residências, restaurantes, aeroportos e etc. Podemos vê-las atualmente em empresas nas grandes metrópoles, restaurantes (Frans Café, Offner), entre outros. A velocidade de conexão é aplicável do cliente (seu notebook, PC, ou PDA) até o Access Point e a disponibilidade do sinal.
Lembrem-se que o padrão Wi-Fi (802.11b) se destina a uma WLAN, uma rede local. Para compartilhamento de internet, ela ficará responsável por trazer o sinal do Access Point até o cliente. Será necessário uma conexão entre o seu provedor de internet e o Access Point. Essa conexão se caracteriza como Outdoor e não é aplicável ao Wi-Fi.
SUB TOPICO :: Diferencas entre o padrão a/b/g
| A | B | G | |
|---|---|---|---|
| Freqüência | 5 Ghz | 2.4 Ghz | 2.4 Ghz |
| Velocidade | 54 Mbps | 11 Mbps | 54 Mpbs |
| Alcance | 100 m | 100 m | 100 m |
Existem diversos padrões de redes wireless baseadas no 802.11. As variações mais conhecidas são os padrões a/b/g. O que difere um do outro (como se pode ver na figura) são apenas algumas características relacionadas a velocidade e freqüência. É importante salientar que freqüências iguais podem trabalhar juntas, como é o caso dos padrões "b/g", mas não funcionarão com o padrão "a". Em compensação, padrões como o "a", que trabalham em freqüências maiores tendem a sofrer menos interferência e consumir mais energia.
GPRS
O GPRS ou General Packet Radio Service é o nome dado ao canal de transmissão de Dados para conexões que se utilizam da tecnologia GSM (Global System for Mobile Communications). As conexões têm velocidades próximas a 40 kbit/s e geralmente podem ser compartilhadas com outros dispositivos através de modem e conexões que se aplicam como PANs. A grande vantagem dessa conexão é ser cobrada por tráfego e não por tempo como o CDMA e TDMA, o que permite maior tempo conectado e cobrança apenas por download de dados.
EDGE
O Edge é evolução do GPRS. A sigla EDGE vem de Enhanced Data rates for Global Evolution. Com o GPRS, um pulso pode carregar 1 Bit de dados; já com o EDGE, pode carregar 3 Bits. Assim, o EDGE não torna a tranmissão de dados mais rápida, mas faz com que se tranporte mais dados por pulso enviado/recebido. Teoricamente, o EDGE pode chegar até 384 kbits/s (possivelmente 473 kbits/s num futuro próximo).
WAP
O Wireless Application Protocol é nada mais que um outro protocolo de comunicação baseado em pulsos de tempo ao invés de conteúdo. Por esse motivo, comumente, a maior parte do conteúdo é feita para esse tipo de conexão; e claro, porque foi o primeiro protocolo a oferecer conteúdo por aparelhos celulares, é baseado em texto e links.
Tendências
Wi-Max
O Wi-Max é um padrão bem parecido com o Wi-fi. Sua estrutura e velocidades são ampliadas e podem chegar até uma cobertura nominal de 50Km.
O padrão atualmente aprovado (Dezembro de 2005) é conhecido como 802.16e. Em testes reais, a distância prática fica entre 8 e 10 Km, o que se mostrou frustrante ao esperado. O WiMax interconecta pontos de redes 802.11 a distâncias que podem chegar a cobrir cidades, como é o caso de Ouro Preto e Mangaratiba, em SP e RJ respectivamente, e diversas outras pelo mundo.
A velocidade nominal pode chegar até 2Mbits/s, mas sofre diversas variações com relação às condições do ambiente. A idéia do Wi-Max é ampliar a cobertura do sinal cada vez mais e com maior velocidade, oferecendo uma solução universal de conexão wireless.
Diversas outras tecnologias também estão sendo usadas nesse aspecto. É o caso do UMTS, desenvolvido pelas operadoras de telefonia celualr européias, e do HSDPA, que pode oferecer velocidades de até 8Mbits/s. É claro que só o tempo mostrará a mais efetiva, que no momento atual tem sido o Wi-Max, principalmente pelo seu custo com relação aos concorrentes.