Aplicaciones de las Redes Inalámbricas:

Las últimas  dos  décadas  han  estado  marcadas por un auge en el desarrollo y utilización de tecnologías inalámbricas. El soporte a la movilidad que ofrecen estas  redes,  permitiendo  que  los usuarios puedan comunicarse en cualquier parte  y en cualquier  momento, unido al  desarrollo de  los  dispositivos  que tienen  incorporados facilidades inalámbricas, cuyo precio  ha ido bajando con el  paso del tiempo, han  hecho  que  estas  tecnologías  sean  cada vez más utilizadas  en  diversos  sectores  de  nuestra  sociedad. Las capacidades de comunicación inalámbricas incorporadas en muchos dispositivos  móviles, tales como los smartphones, netbooks y laptops, junto con las características propias de dichos dispositivos, tales  como el poder de procesamiento y la capacidad de almacenamiento, ofrecen  la  oportunidad  de desarrollar  una serie  de   aplicaciones en  áreas  sociales, tales como: educación, deporte, salud, ambiente, Servicios, vigilancia, entre otras.

Figura: Aplicaciones de las Redes Inalámbricas.

Vigilancia y Supervisión Inalámbrica:

Existe   una  serie   de  tecnologías   inalámbricas,  sin cables, que   permiten transmitir  fácilmente  vídeo  digital  de vigilancia  a  través  de zonas urbanas extensas, desde ubicaciones remotas. En lo que respecta  al vídeo por IP, la interfaz inalámbrica  es transparente y constituye únicamente un sustituto o ampliación   de   la   red  IP convencional  cableada. Conectarse   a  una  red inalámbrica es tan simple como conectarse a un conmutador Ethernet (switch).

Figura: Aplicaciones de las Redes Inalámbricas.

Acceso a Internet Inalámbrico:

Una de las razones  más convincentes para instalar  una red  inalámbrica es habilitar el uso  compartido de una única conexión a Internet. Con este tipo de configuración, todos los  miembros de una familia o un pequeño negocio pueden compartir una sola conexión de alta velocidad que ofrece un módem de   cable  o  DSL. Esto es conveniente y ahorra dinero porque todos simultáneamente pueden tener acceso a Internet y deambulan en cualquier lugar de la casa u oficina, sin la preocupación de la conexión.

La red inalámbrica en este escenario también aumenta la flexibilidad de la red porque es fácil de añadir nuevas estaciones de trabajo en cualquier momento sin  tener  que colocar el cable. La reubicación de la PC inalámbrica, junto con cualquiera de las impresoras y los servidores, también es transparente.

Figura: Aplicaciones de las Redes Inalámbricas.

Aplicaciones en Sector Educativo:

Muchos  colegios  y  escuelas   primarias  encuentran   razones  beneficiosas de instalar  redes  inalámbricas, principalmente  para  proporcionar aplicaciones de red  móvil  a  sus  estudiantes. De  hecho, las  escuelas han  empezado a utilizar la existencia de acceso a LAN inalámbrica como una ventaja competitiva. Estas escuelas     están atacando    al    creciente     número   de    estudiantes   con computadores portátiles y las expectativas de acceso a Internet y recursos de la escuela desde cualquier lugar en el campus, como aulas, bibliotecas, Áreas de juegos y dormitorios. Los  estudiantes  son  fácilmente capaces de enviar e-mail, navegar por la Web, acceder a aplicaciones especializadas de la escuela, mirar en otros grados y ver las transcripciones. Como resultado,  los estudiantes hacen un mejor uso de su tiempo.

Figura: Aplicaciones de las Redes Inalámbricas.

Aplicaciones en Sector Salud:

Cada vez son más y más los hospitales que están desplegando redes inalámbricas para mejorar la eficiencia operacional y la comodidad en la atención. En la mayoría de los casos, los  hospitales  despliegan redes LAN inalámbricas en áreas de alto tráfico de paciente incluyendo las salas de emergencia, salas de cuidados intensivos, las  estaciones   de  enfermería,  así como en oficinas y zonas de espera para los pacientes   en  consultas.  El  personal  del  hospital   puede  utilizar  dispositivos informáticos móviles para aumentar la eficiencia y la exactitud en el cuidado de los pacientes.

Figura: Aplicaciones de las Redes Inalámbricas.

Aplicaciones en el Manejo de Inventario:

Muchas  empresas  se benefician  del uso de las redes inalámbricas en la gestión de sus  procesos de  fabricación. Esto reduce los costos  de operación. Debido a que las conexiones entre los sistemas de control principal y fabricación se hacen a  través   de  equipos  inalámbricos, la   empresa  puede  volver  a  configurar el proceso  de  montaje  en  cualquier  momento  desde  cualquier lugar, ahorrando con ello tiempo y dinero.

Figura: Aplicaciones de las Redes Inalámbricas.

Aplicaciones en el Área de los Servicios:

Aplicación en el sector eléctrico, El sector de la electricidad no es ajeno a la transformación digital. Los avances en la tecnología han impulsado la eficiencia energética, las mejoras en la red de distribución, la calidad del suministro y una amplia gama de servicios para los clientes. Después de la generación, la energía viaja a través de una compleja y extensa red de distribución a través de kilómetros de líneas eléctricas para llegar a millones de puntos de suministro. Si bien la gestión de esta energía es muy complicada, la digitalización de las instalaciones ha ayudado a controlar de manera eficiente todo este sistema y garantizar la seguridad del suministro.

A esto nos referimos como una red inteligente, un sistema de distribución de energía basado en los avances de la tecnología, que combina tres elementos: equipo eléctrico tradicional, medidores electrónicos y sistemas de información y telecomunicaciones (redes inalámbricas) que pueden recibir datos de forma remota. Al hacerlo, podemos detectar rápidamente cuando las líneas se ven afectadas por incidentes con precisión y resolverlas en menos tiempo o incluso anticipar situaciones de sobrecarga. 

Figura: Aplicaciones de las Redes Inalámbricas.

Aplicación en el sector hidrológico,

Se espera que en los próximos 5 años, la medición inteligente del agua crezca significantemente, ya que es la principal preocupación para la correcta conservación del agua. Cerca del 50% de la población mundial enfrentará problemas de agua dulce para el año 2030, porque el consumo de agua excede en más de 10% al suministro de esta. Solamente el medir apropiadamente el suministro de agua, tiene un impacto importante en su conservación. Estudios demuestran que usando medidores de agua para facturar a los clientes en base a su actual consumo, disminuye el uso del agua en 15% o más. Cuando estos medidores se combinan con lectores automáticos, el impacto en la conservación es mucho más significante. Los sistemas de administración de información sobre el agua, permiten a las empresas de servicio, equilibrar fácilmente el agua producida con respecto al agua facturada a los clientes.

El agua no facturada ronda el 20% en muchos países desarrollados entre el 50-60% en países en desarrollo. Medidores inteligentes de agua con la tecnología AMR ofrecen mejoras en el servicio al cliente, permitiendo que los clientes reciban facturas que reflejen el uso actual. También eliminan la necesidad de tener que pedir permiso al cliente para realizar las lecturas del medidor, ya que los datos se recogen sobre la marcha en tiempo real. Se prevé que el crecimiento de la lectura de medidores de agua a distancia ocurrirá a una tasa de 38% anual entre 2010 y 2019 en América Latina, con muy pocas unidades desplegadas actualmente.

En la nuevas plataformas electrónicas, los datos serán recolectados por el dispositivo electrónico por medio de radio frecuencia entre el medidor y el equipo portátil La información será cargada al PC en formato CSV (comma- separated values). Las tecnologías electronicas incluyen dispositivo manual, redes y tecnología móvil basada en plataforma telefónica (cable e inalámbrica), radio frecuencia (RF) o transmisión de línea eléctrica. El sistema de medición avanzada provee de beneficios a las empresas de servicio, proveedores y consumidores. Los beneficios serán reconocidos por las empresas de servicio a través de la mejora en la eficiencia, detección de cortes, notificación de sabotaje y reducción de costos de trabajo como resultado de las lecturas automáticas, conexiones y desconexiones.

La ventaja de los dispositivos electrónicos radica en la Reducción de los costos de trabajo y transporte, a la par con los errores humanos asociados a la lectura manual de medidores. La eliminación de los riesgos que se derivan de lo difícil que resulta leer los medidores actualmente. Detección de robos, fugas y sabotaje en tiempo real. Descarga de todas las lecturas de medidores en cada ciclo de facturación, de forma rápida y oportuna. Los datos de medición estarán en formato compatible, lo que hace que sean fácilmente importados por cualquier sistema de facturación. Beneficios de la Medición Avanzada,  Precisión en la medición, no más estimaciones Mejoras en la facturación Clasificación de perfiles y medición más precisa; costos reales aplicados. Mejora en la seguridad y detección de sabotaje en los equipos. Administración de energía por medio de perfiles con gráficos basados en la información. Menos carga financiera para corregir errores Menos gastos devengados Confiabilidad en la medición de costos para la lectura. En casos de escasez, la empresa de servicio será capaz de gestionar y asignar suministros. Mejora el registro de datos para la facturación. 

Figura: Aplicaciones de las Redes Inalámbricas.

Futuro de las Redes Inalámbricas:

La   era   de la hiperconectividad  ya está aquí. Ha  habido un notable incremento en  el   número  de   equipos   ( incluidos  smartphones  y tabletas) capaces de conectarse a redes de banda ancha inalámbrica y WiFi.  No  solo se observa un crecimiento exponencial en el número de  usuarios   conectados de  manera inalámbrica, sino también en el ancho  de  banda consumido en redes empresariales, debido al video y  demás  aplicaciones  empresariales  utilizadas hoy en día. Además, en el caso de empresas distribuidas, la infraestructura de red requiere un alto grado de escalabilidad, rendimiento y confiabilidad posibilitado por  herramientas  de  control  y  monitoreo centralizado de red. Los administradores  de TI deben contar con la arquitectura de conexión de redes inalámbricas  adecuada  para manejar estos desafíos de la manera más rentable posible.

La tecnología debe ir innovando conforme pasan los años, y es por ello que en la evolución tecnológica de las redes Inalámbricas, han aparecido varias vertientes orientadas a satisfacer a variados grupos de usuarios, tecnologías inalámbricas como por ejemplo:

•      Telefonía Fija y Móvil.

•       WiGig (Wifi Giga).

•       LTE (Long Term Evolution) Datos Móviles.

•       Wimax (Worldwide Interoperability for Microwave Access).

•       Li-Fi (comunicación con luz visible).

•       Tecnologías Móviles 3G, 4G, 5G.

Telefonía Fija y Móvil:

El sector de Telecomunicaciones ha mostrado cambios trascendentales durante los últimos años: la entrada de nuevas compañías al mercado, alianzas estratégicas entre competidores, establecimiento de reglas específicas para el operador preponderante en el mercado, entre otros. Todo ello ha traído cambios importantes, la reconfiguración del sector y nuevas oportunidades de negocio.

Asimismo, la economía mundial se ha transformado drásticamente, los motores de crecimiento que se tenía hasta hace unos años han perdido su dinamismo. En el entorno político también se vislumbran cambios importantes que pudieran transformar el comercio mundial. Sin embargo, el buen desempeño del consumo interno, las tasas de inflación controladas y sistema financiero saludable, augura que los impactos internacionales no impacten en gran medida en desempeño del sector se Telecomunicaciones para el 2017.

Se requirió aproximadamente un siglo para instalar el primer millar de millones de líneas telefónicas fijas; pero a partir del 2010 existe una marcada tendencia a la disminución.

Beneficios de la red inalámbrica

La tecnología de red inalámbrica es una herramienta de productividad fundamental para la creciente fuerza laboral móvil de hoy en día. Con una red inalámbrica, los empleados de una empresa pueden permanecer conectados a aplicaciones de productividad y recursos de información prácticamente en todo momento, desde cualquier lugar.

Beneficios de la red inalámbrica:

Económica. Como elimina o reduce los gastos de cableado, cuesta menos insta   lar, operar y ampliar una red inalámbrica en comparación con una red cableada.

Cómodo acceso. Obtenga acceso a los recursos de la red desde cualquier lugar dentro del área de cobertura de la red inalámbrica, como salas de conferencias, o desde cualquier punto de acceso inalámbrico público.

Fácil configuración y expansión. Con una red inalámbrica no es necesario instalar cables para conectar computadoras, impresoras y otros dispositivos a Internet.

También es sencillo agregar nuevos usuarios de computadoras a la red.

Segura. Los continuos avances en normas y protocolos han logrado que las redes     inalámbricas sean, en muchos casos, tan seguras como las redes cableadas. Una red inalámbrica ofrece sólidas funciones de seguridad tales como cifrado de datos, para proteger a la información que viaja por la red; autenticación de usuarios, que identifica a las computadoras que intentan acceder a la red; y acceso seguro para visitantes y usuarios temporales. 

Figura: Beneficios de las Redes Inalambricas.

Movilidad:

Movilidad  es  la  libertad  de movimientos  el cual  es uno de los beneficios más evidentes  las  redes inalámbricas. Un  computador o cualquier otro dispositivo (por ejemplo, una tablet  o  una portatil)  pueden  situarse  en  cualquier punto dentro  del  área  de  cobertura  de la red sin tener que depender de que si es posible  o  no  hacer llegar  un cable hasta este sitio. Ya no es necesario estar atado  a  un cable para navegar en Internet, imprimir un documento o acceder a los recursos de la red.

Figura: Beneficios- Movilidad.

Flexibilidad:

Las  redes  inalámbricas  no  solo  nos  permiten estar conectados mientras nos desplazamos  por  una  computadora  portátil,  sino  que  también  nos  permite colocar   una   computadora   de  escritorio   en   cualquier  lugar  sin tener que hacer  el  más   mínimo  cambio  de  configuración  de  la red. A veces extender una   red  cableada  no   es  una  tarea  fácil  ni barata.  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 inalámbricas  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   en   la  red  en la sala  de reuniones, la  conexión inalámbrica evita 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.

Figura: Solución Red Cableada.

Figura: Solución Red Inalámbrica.

Escalabilidad:

Se le llama escalabilidad a la facilidad de expandir la red después de su instalación  inicial. Conectar  una  nueva  computadora  cuando  se  dispone de una red inalámbrica es algo tan sencillo como instalarle una tarjeta y listo. Con las redes cableadas  esto   mismo   requiere  instalar  un nuevo cableado o lo que es peor, esperar hasta que el nuevo cableado quede instalado.

Figura: Solución Red Cableada.

Figura: Solución Red Inalámbrica.

Facilidad de Instalación en áreas de difícil acceso:

Las redes  inalámbricas  permite  a una red alcanzar lugares donde los cables no llegan, o  donde  el  costo  de  los  mismos  es  muy alto. Por  ejemplo, en espacios abiertos como Plazas, Parques, Montañas, o para establecer comunicación entre oficinas ubicadas en edificios próximos o distantes.

Figura: Solución Red Inalámbrica.

Reduce el Tiempo de Instalación:

Simplicidad  y rapidez en la instalación.   La instalación de una  red  inalámbrica  puede  ser muy rápida y sencilla, ya que elimina  la necesidad  de instalar cables a través  de paredes  y te­chos. Por ejemplo,  en una red de área local (LAN)  la  tarea que suele consumir mayor tiempo  en la instalación de la red es el tendido  de  los cables  que se  emplean para enlazar los diferentes  puntos. El uso de las redes inalámbricas reduce el tiempo requerido para la puesta en servicio de una  red.

Figura: Solución Red Inalámbrica.

Ahorro de Costo a largo Plazo:

Mientras  que la  inversión  inicia l requerida para una red inalámbrica puede ser más alta que el costo en hardware de una LAN, la inversión de toda la instalación y  el  costo  durante el  ciclo  de vida  puede ser significativamente inferior. Los beneficios  a  largo plazo  son superiores  en ambientes dinámicos que requieren acciones y movimientos frecuentes.

Figura: Solución Red Inalámbrica.

Historia de las Redes Inalámbricas:

 

Las conexiones inalámbricas son mucho más que el sueño de aquellos que nunca consiguieron deshacer el lío entre los cables del televisor, el video y la consola.

Aunque  la más popular es el wifi, hablar de redes inalámbricas supone también hablar  de  satélites, móviles, Internet y domótica entre otros.

Los expertos empezaban a investigar en las redes inalámbricas hace ya más de 30 años. Los  primeros  experimentos fueron de la mano de uno de los grandes gigantes en la historia de la informática, IBM.

En 1979 IBM publicaba los resultados de su experimento con infrarrojos en una fábrica suiza. La idea de los ingenieros era construir una red local en la fábrica.

Los resultados se publicaron en el volumen 67 de los Proceeding del IEEE y han sido  considerados  como  el  punto de partida en la línea evolutiva de las redes inalámbricas.

Las siguientes investigaciones se harían en laboratorios, siempre utilizando altas frecuencias, hasta que en 1985 la Federal Communication Comission asigna una serie de bandas al uso de IMS (Industrial, Scientific and Medical).

La FCC es la agencia federal de EEUU encargada de regular y administrar en telecomunicaciones.

Esta asignación se tradujo a una mayor actividad en la industria y la investigación de LAN (red inalámbrica de alcance local) empezaba a enfocarse al mercado.

Seis años más tarde, en 1991, se publicaban los primeros trabajos de LAN propiamente dicha, ya que según la norma IEEE 802 solo se considera LAN a aquellas redes que transmitan al menos a 1 Mbps.

La red inalámbrica de alcance local ya existía pero su introducción en el mercado e implantación a nivel doméstico y laboral aun se haría esperar unos años.

Uno de los factores que supuso un gran empuje al desarrollo de este tipo de red fue el asentamiento de Laptops y PDA en el mercado, ya que este tipo de producto portátil reclamaba más la necesidad de una red sin ataduras, sin cables.

Figura: Historia de las Redes Inalámbricas.

Lapso Comprendido entre los Años 1.800 – 1.941:

• En 1876, Alexander Graham Bell, invento el teléfono. Se necesitaba una línea directa entre los usuarios.
• La idea de la conmutación fue inventada.
• Con el descubrimiento de las Ondas Electromagnética se dio paso a la aparición de la RADIO, inventada en la década del 1890.
• El "Walkietalkie"  desarrollado  al  final  de  los años 30, fue  una  de  las primeras aplicaciones prácticas de las comunicaciones móviles.
• En el año 1941 fue inventado primer teléfono móvil.

Lapso Comprendido entre los Años 1.946 – 1.983:

• El  primer  servicio  telefónico  comercial inalámbrico estuvo realmente disponible en 1946.
• Al  final de los 40, Se invento el sistema que manejaba muchas llamadas telefónicas móviles al mismo tiempo (Bell-Lab).
•  En  el año  de 1949  la  tecnología para los sistemas celulares estaba disponible, las empresas no los construyeron.
•  El  verdadero   crecimiento  de  las  comunicaciones inalámbricas comenzó en 1983.

Lapso Comprendido entre los Años 1.985 – 1.997:

• En 1.985 la Comisión Federal de Comunicaciones (FCC-USA) libero un grupo de bandas de frecuencias. Medicas, Científicas e Industriales (ISM).
• Los primeros sistemas LAN inalámbricos datan de 1986. Eran lentos y propietarios, toda la infraestructura de radio tenía que se suministrada por el mismo fabricante.
• El IEEE aprobó la norma 802.11 en julio de 1997. En ella se especificaba el funcionamiento de LANs inalámbricas de 1 y2 Mbps en la banda de 2,4 GHz y mediante infrarrojos.

Lapso Comprendido entre los Años 1.988 – Actual:

• En 1998 aparecieron en el mercado los primeros sistemas que funcionaban a 11 Mbps.
• Luego de septiembre de 1999 fue aprobada la normativa que especificaba la alta velocidad en las WLAN, Normas a y b. (11 MBps y 54 MBps).
• Sin embargo hasta diciembre de 2001 no aparecieron en el mercado productos conformes con esta norma.
• Desde entonces el crecimiento en velocidad ha sido muy elevado alcanzando hoy en día velocidades de hasta 7 GBps. (Giga-Wifi o GWifi).

Clasificación de las Redes Inalámbricas.

 

Una red inalámbrica es un sistema de comunicaciones de datos que transmite y recibe  datos  utilizando  ondas  electromagnéticas y  se clasifica  de acuerdo  a su cobertura en:

ü WLAN  (Wireless Local Area Network).
ü  WMAN (Wireless Metro Area Network).
ü  WWAN (Wireless Wide Area Network).

En la Actualidad las WLANs (WIFI) son el tipo de redes inalámbricas mas populares.

 Red de Área Local  Inalámbrica (WLAN):

Una red de área local  inalámbrica (WLAN - Wireless Local Area Network), es un sistema de comunicación  inalámbrico flexible, muy  utilizado como alternativa a las redes de área  local cableadas  o como  extensión de éstas. Usan  tecnologías de  radiofrecuencia que  permite mayor movilidad a los usuarios al minimizar las conexiones  cableadas. Estas  redes  van   adquiriendo  importancia  en  muchos campos,  como  almacenes  o  para  manufactura, en  los  que  se  transmite  la información  en tiempo real a una terminal central. También son muy populares en  los  centros comerciales, aeropuertos y cybercafes  para  compartir el acceso a Internet entre varias computadoras.

Utiliza ondas de radio para llevar la información de un punto a otro sin necesidad de un medio físico guiado. Al hablar de ondas de radio nos referimos normalmente a portadoras de radio, sobre las que va la información, ya que realizan la función de llevar la energía a un receptor remoto. Los datos a transmitir se superponen a la portadora de radio y de este modo pueden ser extraídos exactamente en el receptor final.

Figura: Red Local Inalámbrica (WLAN).

WMAN (Wireless Metro Area Network):

Las redes WMAN (Wireless Metropolitan Area Network) cubre la necesidad de interconexión de redes sobre áreas metropolitanas, como las de una ciudad o una zona rural específica, utilizando la interconexión inalámbrica. Las redes WMAN proveen interconexiones entre los usuarios estacionarios, en la mayoría de los casos ofrecen conexiones exteriores estacionarias.

La mejor red inalámbrica de área metropolitana es WiMAX, que puede alcanzar una velocidad aproximada de 90 Mbps en un radio de varios kilómetros.

Las tecnologías WMAN permiten a los usuarios establecer conexiones inalámbricas entre varias ubicaciones dentro de un área metropolitana (por ejemplo, entre varios edificios de oficinas de una ciudad o en un campus universitario), sin el alto coste que supone la instalación de cables de fibra o cobre y el alquiler de las líneas. Además, WMAN puede servir como copia de seguridad para las redes con cable, en caso de que las líneas alquiladas principales para las redes con cable no estén disponibles. WMAN utiliza ondas de radio o luz infrarroja para transmitir los datos. Las redes de acceso inalámbrico de banda ancha, que proporcionan a los usuarios acceso de alta velocidad a Internet, tienen cada vez mayor demanda. Aunque se están utilizando diferentes tecnologías, como el servicio de distribución multipunto de canal múltiple (MMDS) y los servicios de distribución multipunto locales (LMDS), el grupo de trabajo de IEEE 802.16 para los estándares de acceso inalámbrico de banda ancha sigue desarrollando especificaciones para normalizar el desarrollo de estas tecnologías.

Figura: Red Metropolitana Inalámbrica (WMAN).

WWAN (Wireless Wide Area Network):

La red WWAN (Wireless Wide Area Network) es una red inalámbrica que cubre grandes distancias (hasta 32 Kms) ofreciéndole a los usuarios una manera de estar conectados mientras están en movimiento. Las redes WWAN satisfacen las necesidades tanto de las aplicaciones fijas como las móviles.

Actualmente el ancho de banda de las WWAN es de 10 MBps para conexiones de punto a multipunto y 1 GBps para conexiones punto a punto.

Las WWAN tienen el alcance más amplio de todas las redes inalámbricas. Por esta razón, todos los teléfonos móviles están conectados a una red inalámbrica de área extensa. Las tecnologías principales son:

• GSM (Global System for Mobile Communication)
• GPRS (General Packet Radio Service)
• UMTS (Universal Mobile Telecommunication System)

Figura: Red Amplia Cobertura Inalámbrica (WWAN).

Elementos de una Red Inalámbrica:

Una red inalámbrica es un sistema de comunicaciones de datos que transmite y recibe datos utilizando ondas electromagnéticas, en lugar del par trenzado, coaxial o fibra óptica utilizado en las Redes Cableadas.

Para la creación de una Red Inalámbrica se requieren una serie de componentes como son:

•          Las antenas.
•          Los dispositivos Inalámbricos:

o    Repetidores.

o    Puntos de Acceso.

o    Router Inalámbricos.

o    Puentes Inalámbricos.

o    Tarjetas Inalámbricas.

o    Estaciones Inalámbricas.

•         Drivers Inalámbricos.
•          Sistemas Operativos que manejan Redes Inalámbricas.

Figura - Elementos de una Red Inalámbrica.

Hardware  de Comunicación Inalámbrica:

Se entiende por hardware de comunicación Inalámbrica a todo aquel componente físico y tangible que hace posible el envío de información de un dispositivo a otro a través de las ondas de Radiofrecuencia.

Antenas:

Una   antena   es un componente electrónico diseñado para enviar y recibir ondas de radio. Una antena se utiliza como la interface entre un transmisor y el espacio libre o el espacio libre y un receptor.

Convierte la onda eléctrica que va por la línea de transmisión (el cable) en ondas electromagnéticas que se pueden transmitir por el espacio libre. Una antena transmisora transforma energía eléctrica en ondas electromagnéticas, y una receptora realiza la función inversa.

Existe una gran diversidad de tipos de antenas. En unos casos deben expandir en lo posible la potencia radiada, es decir, no deben ser directivas (ejemplo: una emisora de radio comercial o una estación base de teléfonos móviles), otras veces deben serlo para canalizar la potencia en una dirección y no interferir a otros servicios (antenas entre estaciones de radioenlaces).

Las características de las antenas es que dependen de la relación entre sus dimensiones y la longitud de onda de la señal de radiofrecuencia transmitida o recibida. Si las dimensiones de la antena son mucho más pequeñas que la longitud de onda las antenas se denominan elementales, si tienen dimensiones del orden de media longitud de onda se llaman resonantes, y si su tamaño es mucho mayor que la longitud de onda son directivas.

Figura - Antenas.

Los dispositivos de interconexión

Los dispositivos de interconexión de redes inalámbricas son todos aquellos elementos que sirven para el establecimiento de una red inalámbrica o para interconectar segmentos de redes sin el uso del cableado, extendiendo sus rangos de cobertura.

Repetidor Inalámbrico (Wireless Repeater o Range Expander):

Un repetidor inalámbrico es un dispositivo de hardware que se encarga de recibir la señal inalámbrica y reenviarla para ampliar el alcance de la misma.

Estos dispositivos están especialmente diseñados para reenviar la señal recibida si bien, la mayoría de los puntos de acceso pueden funcionar como repetidor, para ello necesitan disponer de la función WDS (Wireless Distribution System) dentro del menú de configuración.

Un repetidor wifi o también llamado amplificador wifi cumple con las características de funcionalidad de un repetidor por lo que recoge la señal que recibe y la amplifica con el fin de ampliar el rango de la señal.

La peculiaridad de estos dispositivos es que están destinados a propagar la señal wifi recibida por parte de un emisor, habitualmente suele ser un router wireless.

Su uso se extiende tanto en espacios abiertos como cerrados, como puede ser dentro del hogar o unas oficinas.

De este modo dentro del ámbito de los espacios cerrados se ocupa de recibir la señal que emite el router y la propaga con el fin de cubrir las áreas donde la señal no llega.

Para que cumpla con dicha funcionalidad, el repetidor wifi debe estar dentro del rango de la señal emitida por el router para poder recibirla y replicarla.

El proceso de instalación es bastante sencillo y se simplifica conectando el amplificador en un enchufe para posteriormente realizar la sincronización. Normalmente este proceso se realiza de forma automática, aunque en ocasiones puede precisar de configuraciones adicionales.

El uso de estos dispositivos está muy extendido ya que al ampliar el rango de la señal wifi permite la conexión a Internet desde cualquier parte del espacio cerrado con los dispositivos móviles que actualmente empleamos, como pueden ser smartphones, tabletas, etc.

Figura - Repetidor Inalámbrico.

Punto de Acceso (Access Point):

Un punto de acceso inalámbrico (WAP o AP), en una red de computadoras, es un dispositivo de red que interconecta equipos de comunicación inalámbricos, para formar una red inalámbrica que interconecta dispositivos móviles o tarjetas de red inalámbricas.

Son dispositivos que son configurados en redes de tipo inalámbricas que son intermediarios entre una computadora y una red (Internet o local). Facilitan conectar varias máquinas cliente sin la necesidad de un cable (mayor portabilidad del equipo) y que estas posean una conexión sin limitárseles tanto su ancho de banda.

Los AP son dispositivos que permiten la conexión inalámbrica de un dispositivo móvil de cómputo (computadora, tableta, Smartphone) con una red. Normalmente, un AP también puede conectarse a una red cableada, y puede transmitir datos entre los dispositivos conectados a la red cableada y los dispositivos inalámbricos.

Los AP tienen asignadas direcciones IP, para poder ser configurados. Muchos AP pueden conectarse entre sí para formar una red aún mayor, permitiendo realizar roaming.

Generalmente, los AP tienen como función principal permitir la conectividad con la red, delegando la tarea de enrutamiento y direccionamiento a servidores, enrutadores y switches. La mayoría de los AP siguen el estándar de comunicación, 802.11 de la IEEE, lo que permite una compatibilidad con una gran variedad de equipos inalámbricos. Algunos equipos incluyen tareas como la configuración de la función de enrutamiento, de direccionamiento de puertos, seguridad y administración de usuarios. Estas funciones responden ante una configuración establecida previamente. Al fortalecer la interoperabilidad entre los servidores y los AP, se pueden lograr mejoras en el servicio que ofrecen, por ejemplo, la respuesta dinámica ante cambios en la red y ajustes de la configuración de los dispositivos.

Los AP son el enlace entre las redes cableadas y las inalámbricas. El uso de varios AP permite el servicio de roaming. El surgimiento de estos dispositivos ha permitido el ahorro de nuevos cableados de red. Un AP con el estándar IEEE 802.11b tiene aproximadamente un radio de 100 m.

Son los encargados de crear la red, están siempre a la espera de nuevos clientes a los que dar servicios. El punto de acceso recibe la información, la almacena y la transmite entre la red de área local inalámbrica (WLAN) y la red de área local (LAN) cableada.

Un único AP puede soportar un pequeño grupo de usuarios y puede funcionar en un rango de al menos treinta metros y hasta varios cientos de metros. Este o su antena normalmente se colocan en alto pero podría colocarse en cualquier lugar en que se obtenga la cobertura de radio deseada.

El usuario final accede a la red WLAN a través de adaptadores situados en sus equipos (computadora, tableta, teléfono inteligente, smart TV, radio por Internet, etcétera). Estos proporcionan una interfaz entre el sistema operativo de red del cliente (NOS: network operating system) y las ondas, mediante una antena inalámbrica.

Figura: Punto de Acceso (Access Point).

Router Inalámbrico (Wireless Router):

Un router inalámbrico o ruteador inalámbrico es un dispositivo que realiza las funciones de un router, pero también incluye las funciones de un punto de acceso inalámbrico. Se utiliza comúnmente para proporcionar acceso a Internet o a una red informática. No se requiere un enlace por cable, ya que la conexión se realiza sin cables, a través de ondas de radio. Puede funcionar en una LAN cableada (local area network), en una LAN sólo-inalámbrica (WLAN), o en una red mixta cableada/inalámbrica, dependiendo del fabricante y el modelo. Un enrutador inalámbrico comparte el mismo principio que un enrutador tradicional. La diferencia es que éste permite la conexión de dispositivos inalámbricos a las redes a las que el enrutador está conectado mediante conexiones por cable. La diferencia existente entre este tipo de enrutadores viene dada por la potencia que alcanzan, las frecuencias y los protocolos en los que trabajan.

Figura: Router Inalambrico (Wireless Router).

Puente Inalámbrico (Wireless Bridge):

Son dispositivos utilizados para conectar de forma transparente a segmentos de redes locales cableadas, utilizando enlaces inalámbricos.

Un puente de red es el dispositivo de interconexión de redes de computadoras que opera en la capa 2 (nivel de enlace de datos) del modelo OSI.

Interconecta segmentos de red (o divide una red en segmentos) haciendo la transferencia de datos de una red hacia otra con base en la dirección física de destino de cada paquete.

El término bridge, formalmente, responde a un dispositivo que se comporta de acuerdo al estándar IEEE 802.1D.

En definitiva, un bridge conecta segmentos de red formando una sola subred (permite conexión entre equipos sin necesidad de routers). Funciona a través de una tabla de direcciones MAC detectadas en cada segmento al que está conectado. Cuando detecta que un nodo de uno de los segmentos está intentando transmitir datos a un nodo del otro, el bridge copia la trama para la otra subred, teniendo la capacidad de desechar la trama (filtrado) en caso de no tener dicha subred como destino. Para conocer por dónde enviar cada trama que le llega (encaminamiento) incluye un mecanismo de aprendizaje automático (autoaprendizaje) por lo que no necesitan configuración manual.

Figura: Puente Inalámbrico (Wireless Bridge).

Tarjeta  inalámbrica (Wireless Card):

Las Tarjetas  inalámbricas interconectan  al computador con la red inalámbrica, modulando  la señal  de  datos  con la secuencia de propagación  e   implementando un   protocolo  de  acceso  con detección de portadora.

ü Las WNIC son componentes que conectan o dan acceso al medio Inalámbrico.

ü  Generalmente,  a el equipo en donde se encuentra instalada la WNIC se le conoce como la estación inalámbrica.

ü  Las  estaciones  pueden  ser: Móviles, portátiles o estacionarias.

Figura: Tarjeta Inalámbrica (Wireless Card).

Estación Inalámbrica (Wireless Station):

Estación Inalámbrica  (Wireless Station): Es una computadora o cualquier dispositivo que se encuentra conectado inalámbricamente a una red Inalámbrica. Generalmente posee una interfaz inalámbrica.

Figura: Estación Inalámbrica (Wireless Station).

Software  de Comunicación:

Se entiende  por  software  de comunicación a todos a aquellos programas que permiten relacionar o compartir información a partir de la interconexión de sus computadoras.  Algunos  programas  dentro  de  este tipo de software son: Los sistemas operativos de redes, los drivers o interfaces y  la implementación del protocolo TCP/IP.

Figura: Software de Comunicación Inalámbrica.

Drivers Inalámbricos:

Un  manejador de  dispositivo o controlador de  dispositivo  (llamado en inglés driver o device driver), es  un  programa  informático  que  permite al sistema operativo interactuar con un periférico, haciendo una abstracción del hardware y proporcionando una interfaz -posiblemente estandarizada- para usarlo.

Se puede esquematizar como un manual de instrucciones que le indica cómo debe controlar y comunicarse con un dispositivo en particular. Por tanto, es una pieza esencial, sin la cual no se podría usar el hardware.

Figura: Controladores Inalámbricos (Drivers).

Sistema Operativo:

Es el sistema (Software) que se encarga de administrar y controlar en forma general la red. Para ésto tiene que ser un Sistema Operativo Multiusuario, como por ejemplo:  Unix, Linux, Windows 10, Windows 2016 Server, etc.

Cada Dispositivo inalámbrico posee un software controlador que interactúa con el sistema operativo.

Figura: Sistemas Operativos.