Universal Mobile Telecommunications System

 
Wi-Fi, abbreviazione di Wireless Fidelity, è il nome commerciale delle reti locali senza fili (WLAN) basate sulle specifiche IEEE 802.11. Un dispositivo, anche se conforme a queste specifiche, non può utilizzare il logo ufficiale Wi-Fi a meno di aver superato le procedure di certificazione stabilite dal consorzio Wi-Fi Alliance; pertanto la presenza del marchio Wi-Fi su di un dispositivo dovrebbe garantirne l'interoperabilità con gli altri dispositivi certificati, anche se prodotti da aziende differenti.

I sistemi wireless (wi-fi, bluetooth, ecc.) producono campi elettromagnetici a 2.400 Mhz. (microonde) con misurazione di 0,5 V/m alla distanza di 150/200 cm. Per il Bluetooth sono presenti due tipi di classi: portata fino a 10 metri e fino a 100 metri. Ancora allo studio da parte di alcuni ricercatori americani la potenziale pericolosità di un esposizione prolungata alle onde radio dei sistemi Wi-fi. Si sopetta cancro e leucemia. Nel frattempo alcuni esperti consigliano di non sostate a lungo a meno di 3/5 metri dai sistemi di trasmissione, spostate le antenne in una zona 

Le reti Wi-Fi (Wireless Fidelity) sono infrastrutture relativamente economiche e di veloce attivazione e permettono di realizzare sistemi flessibili per la trasmissione di dati usando frequenze radio, estendendo o collegando reti esistenti ovvero creandone di nuove.

La fonte di connettività a banda larga può essere via cavo (ADSL o HDSL), oppure via satellite. Oggi esistono connessioni a internet satellitari bidirezionali, che consentono veloci flussi di navigazione sia in download che in upload. La trasmissione satellitare ha tempi di latenza molto maggiori di una normale connessione ADSL. E' pertanto errato parlare di ADSL satellitare. Una volta iniziato l'invio di pacchetti procede velocemente(megabit al secondo), ma il tempo di attesa perché inizi l'invio dei pacchetti (tempo di latenza) è dell'ordine di 1-2 minuti a fronte dei pochi secondi necessari per iniziare il download di un file o di una pagine web. Per via della latenza molto alta le connessioni satellitari sono più lente di una connessione analogica.

A partire dalla fonte di banda, si può espandere la rete attraverso la tecnologia Wi-Fi. L'installazione delle antenne è semplice. Si tratta di antenne piccole: normalmente sono scatolotti larghi circa 20cm e spessi qualche centimetro, ma possono essere anche più piccole.

Le coperture di queste antenne sono fondamentalmente di due tipi: omnidirezionali e direttive.

Le antenne omnidirezionali vengono utilizzate di norma per distribuire la connettività all'interno di uffici, o comunque in zone private e relativamente piccole. Oppure, con raggi d'azione più grandi, si possono coprire aree pubbliche (come aereoporti, centri commerciali, ecc.).

Con le antenne direzionali è invece possibile coprire grandi distanze, definibili in termini di chilometri, e sono utili proprio per portare la banda larga nei territori scoperti dalla rete cablata. In questo caso, è possibile aggregare più reti in un'unica grande rete, portando la banda in zone altrimenti scollegate.

Con un access point è possibile coprire con banda larga fino a una distanza di 300 metri teorici (uso domestico) se non vi è alcuna barriera in linea d'aria; in presenza di muri, alberi o altre barriere il segnale decade a 150 metri; però con 2-3 antenne direzionali dal costo ancora inferiore la copertura dell'access point sale da 150 metri a 1 km, più di un ordine di grandezza. Il segnale delle antenne direzionali, diversamente da quello dell'access point, è sufficientemente potente (in termii di Watt di potenza trasmissiva) da mantenere lo stesso raggio di copertura di 1 km, inalterato anche in presenza di barriere in linea d'aria.

Una buona rete è capillare(molti nodi, antenne TV che rimbalzao il segnale e acess point)ed è standardizzata. Meno conta lo standard wireless utilizzato; l'evoluzione della tecnologia, col superamento dello standard e mancata interoperabilità con le nuove reti, è un fattore messo in conto nella progettazione delle reti.

L'architettura internet è del tutto simile ai tradizionali ISP che forniscono un punto d'accesso(il PoP) agli utenti che si collegano da remoto.

Il logo wi-fi certifica l'interoperabilità del prodotto con gli altri aventi la stessa certificazione. Wi-fi è il logo della Wi-Fi Alliance (Wireless Ethernet Compatibility Alliance) che testa e certifica la compatibilità dei componenti wireless con gli standard 802.11x (della famiglia 802.11).

In molti sostengono che i dispositivi Wi-Fi sostituiranno i telefoni cellulari e le reti GSM. Nel futuro più prossimo, costituiscono ostacoli a questo fatto: l'impossibilità del roaming e delle opzioni di autenticazione (802.1x, SIM e RADIUS), la limitatezza dello spettro di frequenze disponibili e del raggio di azione del Wi-Fi.

Molti operatori iniziano a vendere dispositivi mobili per accedere a internet, che collegano schede wireless dei cellulari e ricevitori wi-fi per trarre benefici da entrambi i sistemi. Ci si attende che in futuro i sistemi wireless operino normalmente fra una pluralità di sistemi radio.

Talvolta, il termine 4G è utilizzato per indicare wi-fi, a causa del fatto che la larghezza di banda e le prestazioni sono analoghe a quelle promesse dagli standard dei telefoni 3G.

La principale differenza fra il cellulare e il wi-fi è che il primo utilizza frequenze per cui si è pagata una licenza, mentre il wi-fi utilizza frequenze libere(militari e non) e gratuitamente disponibili.

In molti pensano che il futuro degli accessi wireless passi per le frequenze libere, a discapito delle licenze dei grandi operatori.

Accessi wi-fi sono disponibili in aeroporti, stazioni ferroviarie, internet cafè sparsi per il mondo. In Europa è diffusa la rete dei "Totem Freestation".

Esistono anche città, gruppi o singoli individui che hanno costruito reti wi-fi adottando un regolamento comune per garantirne l'interoperabilità (http://www.freenetworks.org/peering.html).

Nella wireless community network è disponibile un elenco mondiale delle reti wi-fi.


Protocolli usati
Alcune reti si affidano al protocollo OLSR oppure a OSPF, come il network Wireless Leiden. La maggior parte utilizza software open-source, o pubblica il suo set-up di configurazione sotto licenza open source (come GPL o Creative Commons, di recente riconosciuta da apposita legge in sede UE).

Il protocollo HiperLan lavora su frequenze di 2.4 gigahertz e 5.4 gigahertz(nel caso di HiperLan 2), utilizza un software diverso come protocollo e copre un raggio di 2-3 km dall'antenna con potenze d'emissione dell'ordine dei decimi di watt(come quelle dell'antenna di un telefonino che sono di decimi di watt per i cellulari normali e inferiori a quelle di 1 watt dei cellulari satellitari). Esistono antenne che lavorano su frequenze del wi-fi e di HiperLan, alzando in questo modo la copertura. Con una serie di rilanci succesivi che mettono in serie un certo numero di antenne HiperLan si coprono fino a 20 km teorici e 11 effettivi.


Wi-fi e digital divide
Per i bassissimi costi della tecnologia, il wi-fi è la soluzione principale per il digital divide, che esclude ben 10 milioni di italiani dalla banda larga. Le antenne wi-fi generalmente sono parabole poste sui tralicci della corrente elettrica e dietro i campanili che tipicamente sono i punti più alti nel paesaggio nazionale. Ciò evita un onere elevato per la costruzione di torrette dedicate ai Le antenne delle singole case sono poste sui tetti.

E' importante porre in alto i trasmettitori perché in assenza di barriere in linea d'aria il segnale dell'access point copre il doppio della distanza. Le antenne direzionali che amplificano il segnale dell'access point, a parità di distanza in cui è ricevibile il segnale, sono utilizzabili da più utenze se poste in alto.


La prima rete civica italiana
La provincia di Firenze sarà la prima rete wi-fi e la prima rete civica italiana. Il wi-fi è utilizzato per la prima volta come componente di una grande rete Ethernet(non per creare LAN domestiche)Un milione di abitanti, esclusi dalla pianificazione per ADSL e coperti da quattro piccole direttrici di fibra ottica, fruiranno di una rete di ponti radio HiperLan e wi-fi (per le distanze più piccole), finanziata con la tecnica del project financing. L'80% del costo è a carico della provincia che avrà la proprietà della rete (civica).

Una gara d'appalto assegnerà la realizzazione del restante 20% dell'opera (e relativi costi) e una concessione di 10 anni per la gestione della rete. In tale arco di tempo si stima che il privato dovrebbe recuperare il capitale investito con un adeguato ritorno economico. Ogni anno dovrà pagare un canone di concessione pari al 6% del fattturato alla provincia-proprietaria della rete.

Il capitale pubblico in parte è ripagato dai canoni di concessione, in parte si compone di un indebitamento dai 20 anni ai 30 anni, e in parte di contributi a fondo perduto (fondi Cipe e legge 41 sulle comunità montane).

Con l'utilizzo di questi fondi, lo stanziamento della provincia di Firenze ammonta a 1.2 mln di euro dei 4.5 (80% del costo totale) a carico dell'ente pubblico per la copertura di 1 mln di abitanti con velocità di connessione pari a 1.2 mega per le utenze business e una scelta fra tagli da 640 kbit/secondo e 256 kbit/sec. per le utenze private.


Vantaggi del wi-fi
Molte reti riescono a fornire la cifratura dei dati e il roaming potendosi spostare dalla copertura di un access point ad un altro senza una caduta della connessione internet, al di fuori del raggio di azione che delimita un hot-spot. Diversamente dal cellulare, l'esistenza di uno standard certificato garantisce l'interoperabilità fra apparecchio e rete anche all'estero, senza i costi della cablatura (essendo tecnologia wireless) per una più rapida e facile installazione ed espansione successiva della rete. La presenza di parecchi produttori ha creato una notevole concorrenza abbassando di molto i prezzi iniziali di questa tecnologia.


Svantaggi del wi-fi
Il tempo di latenza delle schede wi-fi è decisamente superiore a quelle basate su cavo. Questo particolare risulta però trascurabile se l'unico utilizzo che si fa di una rete locale è la navigazione internet.


Wi-fi e riservatezza
La maggior parte delle reti wi-fi non prevede alcuna protezione da un uso non autorizzato. Molte utenze business e residenziali non sono disposti a mettere in sicurezza il loro access point al prezzo di chiudere la connnessione agli altri utenti dell'area. È diventata norma di netiquette lasciare aperto l'access point, potendovi accedere dalla strada.

I deterrenti ad un uso non autorizzato includono la soppressione del SSID per identificare la rete wireless (sia essa realizzata mediante uno o più access point), abilitando l'accesso soltanto a terminali di cui è noto l'indirizzo MAC, e vari standard di cifratura dei dati. Gli access point più vecchi non supportano però adeguate misure di sicurezza per impedire lo sniffing dei dati e di indirizzi MAC validi per entrare. Normalmente resta libero l'access point per entrare in internet e si cerca una protezione software per bloccare l'accesso alla rete locale.

La ricerca nel tempo libero di access point wireless è nota come wardriving. Spesso accade di utilizzare reti altrui senza autorizzazione, senza nemmeno accorgersene. Può capitare di inviare dati alla rete sbagliata, visualizzando un nome quando nella scheda wireless prevale la sintonizzazione su una rete dal segnale più forte (il segnale inviato dal nostro terminale è ricevuto da entrambe, ma quella "oscurata" dopo un po' fa cadere la connessione wi-fi che non è always-on, ricevendo pacchetti di risposta che non riguardano nulla con quelli trasmessi, mentre l'utente dialoga con la rete più potente).

Se user e password sono salvate oppure se la rete è non protetta e non li richiede, è possibile che qualche applicazione già aperta utilizzi la rete senza che l'utente se ne accorga (ad es. uno spyware o un trojan per trasmettere dati di nascosto o danneggiare a distanza il pc).


Prospettive future del wi-fi
Wi-fi è usato da anni in tutto il mondo per portare connettività veloce nelle zone isolate e nei piccoli centri. In America si è sperimentata anche un'integrazione con la telefonia mobile dove il wi-fi dovrebbe sostituire le vecchie antenne GSM/GPRS/UMTS, con una nuova rete in grado di dare le velocità sperate e i servizi di videotelefonia, laddove l'UMTS si è rivelato un fallimento, che ha messo in luce l'esigenza di non intervenire solo sui protocolli e sul software, ma di un investimento ben più consistente per aggiornare un'infrastruttura ventennale obsoleta.

Ci sono prospettive di integrare fonia fissa e mobile in un unico apparecchio che con lo stesso numero funzioni da fisso/cordless nel raggio di 300 metri da casa, e oltre come un normale cellulare.

Grazie al wi-fi, anche i centri più piccoli hanno spesso possibilità di accesso veloce ad Internet, pur non essendo coperti da ADSL