Wi-Fi

La tecnología Wi-Fi se puede utilizar para proporcionar acceso a la red local e Internet a dispositivos que se encuentren dentro del alcance Wi-Fi de uno o más enrutadores conectados a Internet. La cobertura de uno o más puntos de acceso interconectados puede extenderse desde un área tan pequeña como unas pocas habitaciones hasta varios kilómetros cuadrados. La cobertura en un área más grande puede requerir un grupo de puntos de acceso con cobertura superpuesta. Por ejemplo, la tecnología Wi-Fi pública para exteriores se ha utilizado con éxito en redes malladas inalámbricas en Londres. Un ejemplo internacional es Fon .

El Wi-Fi ofrece servicios en hogares, empresas y espacios públicos. Los puntos de acceso Wi-Fi pueden ser gratuitos o de pago, y a menudo utilizan un portal web cautivo para el acceso. Organizaciones, aficionados, autoridades y empresas , como aeropuertos, hoteles y restaurantes, suelen ofrecer puntos de acceso gratuitos o de pago para atraer clientes y promover negocios en áreas específicas. Los routers, que suelen incorporar un módem de línea de abonado digital o un módem de cable y un punto de acceso Wi-Fi, se instalan con frecuencia en hogares y otros edificios para proporcionar acceso a Internet.

De forma similar, los routers con batería pueden incluir un módem de banda ancha móvil y un punto de acceso Wi-Fi. Al estar suscritos a un operador de datos móviles, permiten que las estaciones Wi-Fi cercanas accedan a Internet. Muchos smartphones incorporan esta función de punto de acceso móvil , aunque los operadores suelen desactivarla o cobrar una tarifa adicional para activarla. Dispositivos independientes como los de las marcas MiFi y WiBro ofrecen esta funcionalidad. Algunos portátiles con tarjeta de módem celular también pueden funcionar como puntos de acceso Wi-Fi móviles.

Numerosos campus universitarios tradicionales del mundo desarrollado ofrecen cobertura Wi-Fi, al menos parcial. La Universidad Carnegie Mellon construyó la primera red inalámbrica de Internet en todo el campus, llamada Wireless Andrew , en su campus de Pittsburgh en 1993, antes de que existiera la marca Wi-Fi. ^{[ 52 ] [ 53 ] [ 54 ]} Varias universidades colaboran para proporcionar acceso Wi-Fi a estudiantes y personal a través de la infraestructura de autenticación internacional Eduroam .

A principios de la década de 2000, varias ciudades de todo el mundo anunciaron planes para construir redes Wi-Fi urbanas. Existen varios ejemplos exitosos; en 2004, Mysore (Mysuru) se convirtió en la primera ciudad de la India con conexión Wi-Fi. Una empresa llamada WiFiyNet instaló puntos de acceso en Mysore, cubriendo toda la ciudad y algunos pueblos cercanos. ^{[ 55 ]}

En 2005, St. Cloud, Florida y Sunnyvale, California , se convirtieron en las primeras ciudades de Estados Unidos en ofrecer Wi-Fi gratuito en toda la ciudad (de MetroFi ). ^{[ 56 ]} Minneapolis ha generado $1.2 millones en ganancias anuales para su proveedor . ^{[ 57 ]}

En mayo de 2010, el entonces alcalde de Londres, Boris Johnson, prometió que Londres contaría con Wi-Fi en todo el país para 2012. ^{[ 58 ]} Varios distritos , incluidos Westminster e Islington ^{[ 59 ] [ 60 ],} ya contaban con una amplia cobertura Wi-Fi al aire libre en ese momento.

La ciudad de Nueva York anunció en 2014 una campaña a nivel municipal para convertir antiguas cabinas telefónicas en quioscos digitales . El proyecto, denominado LinkNYC , ha creado una red de quioscos que funcionan como puntos de acceso Wi-Fi públicos, pantallas de alta definición y líneas telefónicas fijas . La instalación de las pantallas comenzó a finales de 2015. El gobierno de la ciudad planea implementar más de siete mil quioscos con el tiempo, convirtiendo a LinkNYC en la red Wi-Fi pública operada por el gobierno más grande y rápida del mundo. ^{[ 61 ] [ 62 ] [ 63 ] [ 64 ] [ 65 ]} El Reino Unido ha planificado un proyecto similar en las principales ciudades del país, con la primera implementación del proyecto en el distrito londinense de Camden . ^{[ 66 ]}

Las autoridades de Seúl , la capital de Corea del Sur , estaban tomando medidas para proporcionar acceso gratuito a Internet en más de 10 000 ubicaciones de la ciudad, incluyendo espacios públicos al aire libre, calles principales y zonas residenciales densamente pobladas. Seúl planeaba otorgar concesiones a KT, LG Telecom y SK Telecom. Se suponía que las empresas invertirían 44 millones de dólares en el proyecto, que debía completarse en 2015. ^{[ 67 ]}

Los sistemas de posicionamiento Wi-Fi utilizan posiciones conocidas de puntos de acceso Wi-Fi para identificar la ubicación de un dispositivo. ^{[ 68 ] [ 69 ] [ 70 ]} Se utiliza cuando el GPS no es adecuado debido a problemas como interferencia de señal o adquisición lenta de satélites. ^{[ 71 ]} Esto incluye GPS asistido, bases de datos de puntos de acceso urbanos y sistemas de posicionamiento en interiores. ^{[ 72 ]} El posicionamiento Wi-Fi se basa en la medición de la intensidad de la señal ( RSSI ) y la huella digital. ^{[ 73 ] [ 74 ] [ 75 ] [ 76 ]} Parámetros como el SSID y la dirección MAC son cruciales para identificar los puntos de acceso. La precisión depende de los puntos de acceso cercanos en la base de datos. Las fluctuaciones de la señal pueden causar errores, que pueden reducirse con técnicas de filtrado de ruido. Para baja precisión, se ha propuesto integrar datos Wi-Fi con información geográfica y temporal. ^{[ 77 ] [ 78 ]}

La capacidad RTT de Wi-Fi introducida en IEEE 802.11mc permite el posicionamiento basado en la medición del tiempo de ida y vuelta, una mejora con respecto al método RSSI. ^{[ 79 ]} El estándar IEEE 802.11az promete mejoras adicionales en la precisión de la geolocalización. ^{[ 80 ] [ 81 ]}

La detección Wi-Fi se utiliza en aplicaciones como la detección de movimiento y el reconocimiento de gestos . ^{[ 82 ]}

El estándar 802.11 proporciona varios rangos de radiofrecuencia distintos para su uso en comunicaciones Wi-Fi: bandas de 900 MHz , 2,4 GHz, 3,6 GHz, 4,9 GHz, 5 GHz, 6 GHz y 60 GHz . ^{[ 89 ] [ 90 ] [ 91 ]} Cada rango se divide en multitud de canales . En los estándares, los canales se numeran con un espaciado de 5 MHz dentro de una banda (excepto en la banda de 60 GHz, donde están separados por 2,16 GHz), y el número se refiere a la frecuencia central del canal. Aunque los canales se numeran con un espaciado de 5 MHz, los transmisores generalmente ocupan al menos 20 MHz, y los estándares permiten que los canales vecinos se combinen para formar un canal más ancho para un mayor rendimiento.            

Los países aplican sus propias regulaciones a los canales permitidos, los usuarios autorizados y los niveles máximos de potencia dentro de estos rangos de frecuencia. 802.11b/g/n puede usar la  banda de 2.4 GHz, operando en los Estados Unidos bajo las normas y regulaciones de la Parte 15 de la FCC . En esta banda de frecuencia, los equipos pueden sufrir interferencias ocasionalmente de hornos microondas, ^{[ 10 ]} teléfonos inalámbricos , concentradores USB 3.0 , ^{[ 92 ]} Bluetooth y otros dispositivos. ^{[ 93 ]}

La asignación del espectro y las limitaciones operativas no son uniformes en todo el mundo: Australia y Europa permiten dos canales adicionales (12 y 13) más allá de los 11 permitidos en Estados Unidos para la  banda de 2,4 GHz, mientras que Japón tiene tres más (12-14).

Los estándares 802.11a/h/j/n/ac/ax pueden usar la banda U-NII de 5  GHz , que, en gran parte del mundo, ofrece al menos 23  canales de 20 MHz sin solapamiento. Esto contrasta con la  banda de frecuencia de 2,4 GHz, donde los canales tienen un ancho de solo 5  MHz. En general, las frecuencias más bajas tienen mayor alcance, pero menor capacidad. Las  bandas de 5 GHz son absorbidas en mayor medida por los materiales de construcción comunes que las de 2,4  GHz y, por lo general, ofrecen un alcance menor.

A medida que las especificaciones 802.11 evolucionaron para admitir un mayor rendimiento, los protocolos se han vuelto mucho más eficientes en su uso del ancho de banda. Además, han adquirido la capacidad de agregar canales para obtener aún más rendimiento donde el ancho de banda para canales adicionales esté disponible. 802.11n permite el doble de ancho de banda del espectro radioeléctrico (40  MHz) por canal en comparación con 802.11a o 802.11g (20  MHz). 802.11n puede configurarse para limitarse a  un ancho de banda de 20 MHz para evitar interferencias en comunidades densamente pobladas. ^{[ 94 ]} En la  banda de 5 GHz, se permiten canales de 20  MHz, 40  MHz, 80  MHz y 160  MHz con algunas restricciones, lo que proporciona conexiones mucho más rápidas.

Wi-Fi forma parte de la familia de protocolos IEEE 802. Los datos se organizan en tramas 802.11 que son muy similares a las tramas Ethernet en la capa de enlace de datos, pero con campos de dirección adicionales. Las direcciones MAC se utilizan como direcciones de red para el enrutamiento en la LAN. ^{[ 95 ]}

Las especificaciones de la capa física (PHY) y MAC de Wi-Fi están definidas por IEEE 802.11 para modular y recibir una o más ondas portadoras para transmitir datos en las bandas de frecuencia infrarroja, y de 2,4, 3,6 , 5, 6 o 60  GHz . Son creadas y mantenidas por el Comité de Estándares LAN/MAN de IEEE ( IEEE 802 ). La versión base del estándar se publicó en 1997 y ha tenido muchas enmiendas posteriores. El estándar y las enmiendas proporcionan la base para los productos de redes inalámbricas que utilizan la marca Wi-Fi. Si bien cada enmienda se revoca oficialmente cuando se incorpora a la última versión del estándar, el mundo empresarial tiende a comercializar las revisiones porque denotan concisamente las capacidades de sus productos. ^{[ 96 ]} Como resultado, en el mercado, cada revisión tiende a convertirse en su propio estándar.

Además del estándar 802.11, la familia de protocolos IEEE 802 cuenta con disposiciones específicas para Wi-Fi. Estas son necesarias porque los medios de comunicación por cable de Ethernet no suelen compartirse, mientras que en la comunicación inalámbrica todas las transmisiones son recibidas por todas las estaciones dentro del alcance que utilizan ese canal de radio. Si bien Ethernet presenta tasas de error prácticamente insignificantes, los medios de comunicación inalámbrica están sujetos a interferencias significativas. Por lo tanto, no se garantiza la transmisión precisa, por lo que la entrega se realiza mediante un mecanismo de mejor esfuerzo . Debido a esto, en Wi-Fi, el Control de Enlace Lógico (LLC) especificado por IEEE 802.2 emplea los protocolos de control de acceso al medio (MAC) de Wi-Fi para gestionar los reintentos sin depender de niveles superiores de la pila de protocolos. ^{[ 97 ]}

Para fines de interconexión de redes, Wi-Fi generalmente se ubica como una capa de enlace ^{[ f ]} debajo de la capa de Internet del Protocolo de Internet . Esto significa que los nodos tienen una dirección de Internet asociada y, con la conectividad adecuada, esto permite el acceso completo a Internet.

Un conjunto de servicios extendidos puede formarse mediante la implementación de múltiples puntos de acceso configurados con el mismo SSID y ajustes de seguridad. Los dispositivos cliente Wi-Fi suelen conectarse al punto de acceso que proporciona la señal más potente dentro de ese conjunto de servicios. ^{[ 106 ]}

Aumentar el número de puntos de acceso Wi-Fi para una red proporciona redundancia , mayor alcance, soporte para transferencia rápida y mayor capacidad general de la red mediante el uso de más canales o la definición de celdas más pequeñas . Excepto en las implementaciones más pequeñas (como redes domésticas o de pequeñas oficinas), las implementaciones Wi-Fi han evolucionado hacia puntos de acceso ligeros , con gran parte de la inteligencia de la red alojada en un dispositivo de red centralizado, relegando los puntos de acceso individuales al papel de simples transceptores. Las aplicaciones en exteriores pueden utilizar topologías de malla . ^{[ 107 ]}

En comparación con los teléfonos móviles y tecnologías similares, los transmisores Wi-Fi son dispositivos de baja potencia. En general, la potencia máxima que puede transmitir un dispositivo Wi-Fi está limitada por las normativas locales, como la Parte 15 de la FCC en Estados Unidos. La potencia radiada isotrópica equivalente (PIRE) en la Unión Europea está limitada a 20 dBm (100 mW).  

Sin embargo, el Wi-Fi tiene mayor potencia que otros estándares diseñados para admitir aplicaciones de redes inalámbricas personales . Por ejemplo, Bluetooth ofrece un alcance de propagación mucho menor , entre 1 y 100 metros (1 y 100 yardas) ^{[ 108 ]} , por lo que, en general, tiene un menor consumo de energía. Otras tecnologías de bajo consumo, como Zigbee, tienen un alcance bastante amplio, pero una velocidad de datos mucho menor. El alto consumo de energía del Wi-Fi genera preocupación sobre la duración de la batería en algunos dispositivos móviles.

En los routers inalámbricos con antenas desmontables, es posible mejorar el alcance instalando antenas mejoradas. Un punto de acceso compatible con 802.11b o 802.11g, con la antena omnidireccional estándar , podría tener un alcance de 0,1  km. El mismo dispositivo, con una antena semiparabólica externa ( ganancia de  15 dB ) y un receptor similar en el extremo remoto, podría alcanzar un alcance de más de 32 km. 

Una mayor ganancia ( dBi ) indica una desviación de un radiador isotrópico teórico perfecto hacia una antena direccional , y por lo tanto, la antena puede proyectar o recibir una señal útil más lejos en direcciones particulares, en comparación con una potencia de salida similar en una antena más isotrópica. ^{[ 109 ]} Por ejemplo, una  antena de 8 dBi utilizada con un  controlador de 100 mW tiene un alcance horizontal similar al de una antena de 6  dBi alimentada a 500  mW. Esto supone que la radiación en la dirección vertical no es útil para las comunicaciones.

Los estándares Wi-Fi 4 y superiores permiten que los dispositivos tengan múltiples antenas en transmisores y receptores. Las múltiples antenas permiten que el equipo aproveche la propagación multitrayecto en las mismas bandas de frecuencia, lo que proporciona velocidades más altas y un alcance más del doble. ^{[ 110 ]}

El estándar Wi-Fi 5 utiliza  exclusivamente la banda de 5 GHz y es capaz de ofrecer un rendimiento WLAN multi-estación de al menos 1 gigabit por segundo, y un rendimiento de estación única de al menos 500 Mbit/s . Este estándar emplea diversas técnicas de procesamiento de señales, como MIMO multi-usuario y multiplexación espacial 4 × 4 , y un ancho de banda de canal amplio (160  MHz) para lograr su rendimiento de gigabit.

En el caso de las señales Wi-Fi, la línea de visión directa suele ser la mejor opción, pero las señales pueden absorberse, reflejarse, refractarse , difractarse y atenuarse a través y alrededor de estructuras, tanto artificiales como naturales. Las señales Wi-Fi se ven muy afectadas por estructuras metálicas (como las barras de refuerzo en el hormigón y los revestimientos de baja emisividad en los cristales), estructuras rocosas (como el mármol ) y el agua (como la que se encuentra en la vegetación).

Debido a la naturaleza compleja de la propagación de radio en las frecuencias típicas de Wi-Fi, particularmente alrededor de árboles y edificios, los algoritmos solo pueden predecir de forma aproximada la intensidad de la señal Wi-Fi para cualquier área determinada en relación con un transmisor. ^{[ 111 ]} El rendimiento asociado con Wi-Fi de largo alcance es más fácil de predecir, ya que los enlaces más largos generalmente operan en línea de visión desde torres que transmiten por encima del follaje circundante.

Las conexiones Wi-Fi pueden bloquearse o el rendimiento de la red puede disminuir si hay otros dispositivos en la misma área. Los protocolos Wi-Fi están diseñados para compartir el ancho de banda de radio de manera razonablemente equitativa. Para minimizar las colisiones con dispositivos Wi-Fi y no Wi-Fi, Wi-Fi emplea acceso múltiple con detección de portadora y prevención de colisiones (CSMA/CA), donde los transmisores escuchan antes de transmitir y retrasan la transmisión de paquetes si detectan que otros dispositivos están activos en el canal, o si se detecta ruido de canales adyacentes o fuentes que no son Wi-Fi. Sin embargo, las redes Wi-Fi siguen siendo susceptibles a los problemas de nodo oculto y nodo expuesto . ^{[ 114 ]}

Una señal Wi-Fi de velocidad estándar ocupa cinco canales en la  banda de 2,4 GHz. La interferencia de canales adyacentes puede ser causada por canales superpuestos. Cualquier par de números de canal que difieran en cinco o más, como 2 y 7, no se superponen. Los canales 1, 6 y 11 son el único grupo de tres canales no superpuestos en Norteamérica. Sin embargo, si la superposición es significativa depende del espaciado físico. Los canales que difieren en cuatro interfieren en una cantidad insignificante , mucho menos que la reutilización de canales (que causa interferencia de cocanal ) si los transmisores están al menos a unos pocos metros de distancia. [ ^{115 ] En} Europa y Japón donde el canal 13 está disponible, usar los canales 1, 5, 9 y 13 para 802.11g y 802.11n es viable y recomendable .  

Sin embargo, varios  puntos de acceso 802.11b y 802.11g de 2,4 GHz se conectan por defecto al mismo canal al iniciar, lo que contribuye a la congestión en ciertos canales. La contaminación Wi-Fi, o un número excesivo de puntos de acceso en la zona, puede impedir el acceso e interferir con el uso de otros puntos de acceso por parte de otros dispositivos, además de disminuir la relación señal-ruido (SNR) general. Estos problemas pueden convertirse en un inconveniente en zonas de alta densidad, como grandes complejos de apartamentos o edificios de oficinas con múltiples puntos de acceso Wi-Fi. ^{[ 116 ]} También es un problema cuando los municipios ^{[ 117 ]} u otras grandes entidades (como universidades) buscan proporcionar cobertura en grandes áreas.

Otros dispositivos utilizan la  banda de 2,4 GHz: ^{[ 93 ]} hornos microondas, dispositivos de banda ISM, cámaras de seguridad , dispositivos Zigbee, dispositivos Bluetooth, transmisores de vídeo , teléfonos inalámbricos, monitores para bebés , ^{[ 118 ]} y, en algunos países, radioaficionados , todos los cuales pueden causar interferencias adicionales significativas. En algunas  bandas de 5 GHz, pueden producirse interferencias de sistemas de radar en algunos lugares. Los puntos de acceso que admiten esas bandas emplean selección dinámica de frecuencia , que escucha el radar y, si lo detecta, no permitirá la transmisión en esa banda.

Estas bandas pueden ser utilizadas por transmisores de baja potencia sin licencia y con pocas restricciones. Sin embargo, si bien la interferencia no intencionada es común, se han impuesto multas cuantiosas a los usuarios que han causado interferencia deliberada (en particular, por intentar monopolizar localmente estas bandas con fines comerciales). ^{[ 119 ]}

Las distintas variantes de capa 2 del estándar IEEE 802.11 presentan características diferentes. En todas las variantes de 802.11, el rendimiento máximo alcanzable se indica mediante mediciones en condiciones ideales o en las tasas de datos de capa 2. Sin embargo, esto no se aplica a las implementaciones típicas en las que se transfieren datos entre dos puntos finales, de los cuales al menos uno suele estar conectado a una infraestructura cableada. Esto significa que, por lo general, las tramas de datos atraviesan un medio 802.11 (WLAN) y se convierten a 802.3 (Ethernet), o viceversa.

Debido a la diferencia en la longitud de los fotogramas (encabezados) de estos dos medios, el tamaño del paquete de una aplicación determina la velocidad de transferencia de datos. Esto significa que una aplicación que utiliza paquetes pequeños (por ejemplo, VoIP) crea un flujo de datos con mayor sobrecarga y menor velocidad de información .

Otros factores que contribuyen a la tasa de datos general de la aplicación incluyen la energía con la que se recibe la señal inalámbrica. Esta última está determinada por la distancia y por la potencia de salida configurada de los dispositivos de comunicación. ^{[ 120 ] [ 121 ]}

Un punto de acceso inalámbrico (WAP) conecta un grupo de dispositivos inalámbricos a una red LAN cableada adyacente. Un punto de acceso se asemeja a un concentrador de red , ya que retransmite datos entre los dispositivos inalámbricos conectados, además de un único dispositivo cableado conectado (generalmente un concentrador o conmutador Ethernet), lo que permite que los dispositivos inalámbricos se comuniquen con otros dispositivos cableados.

Los adaptadores inalámbricos permiten que los dispositivos se conecten a una red inalámbrica. Estos adaptadores se conectan a los dispositivos mediante diversas interconexiones externas o internas, como mini PCIe ( mPCIe , M.2 ), USB, ExpressCard y, anteriormente, PCI, Cardbus y PC Card . Desde 2010, la mayoría de los ordenadores portátiles más recientes vienen equipados con adaptadores internos integrados.

Los routers inalámbricos integran un punto de acceso inalámbrico, un conmutador Ethernet y una aplicación de firmware interna que proporciona enrutamiento IP , NAT y reenvío DNS a través de una interfaz WAN integrada. Un router inalámbrico permite que los dispositivos LAN Ethernet cableados e inalámbricos se conecten a un único dispositivo WAN (generalmente), como un módem de cable, un módem DSL o un módem óptico . Un router inalámbrico permite configurar los tres dispositivos, principalmente el punto de acceso y el router, mediante una utilidad central. Esta utilidad suele ser un servidor web integrado al que pueden acceder los clientes LAN cableados e inalámbricos y, a menudo, de forma opcional, los clientes WAN. Esta utilidad también puede ser una aplicación que se ejecuta en un ordenador, como es el caso de AirPort de Apple, que se gestiona con la Utilidad AirPort en macOS e iOS. ^{[ 124 ]}

Los puentes de red inalámbricos pueden conectar dos redes para formar una sola red en la capa de enlace de datos a través de Wi-Fi. El estándar principal es el sistema de distribución inalámbrica (WDS).

El puente inalámbrico permite conectar una red cableada a una red inalámbrica. Un puente se diferencia de un punto de acceso: un punto de acceso normalmente conecta dispositivos inalámbricos a una red cableada. Se pueden usar dos puentes inalámbricos para conectar dos redes cableadas mediante un enlace inalámbrico, lo que resulta útil en situaciones donde no se dispone de una conexión cableada, como entre dos hogares distintos o para dispositivos que no tienen capacidad de red inalámbrica (pero sí de red cableada), como los dispositivos de entretenimiento doméstico . Alternativamente, un puente inalámbrico puede utilizarse para permitir que un dispositivo con conexión cableada funcione con un estándar de red inalámbrica más rápido que el que admite la función de conectividad inalámbrica (adaptador externo o integrado) del dispositivo (por ejemplo, para habilitar velocidades Wireless-N (hasta la velocidad máxima admitida en el puerto Ethernet cableado tanto del puente como de los dispositivos conectados, incluido el punto de acceso inalámbrico) para un dispositivo que solo admite Wireless-G). Un puente inalámbrico de doble banda también puede utilizarse para habilitar el  funcionamiento de una red inalámbrica de 5 GHz en un dispositivo que solo admite  la red inalámbrica de 2,4 GHz y tiene un puerto Ethernet cableado.

Los extensores de alcance inalámbricos o repetidores inalámbricos pueden ampliar el alcance de una red inalámbrica existente. Los extensores de alcance ubicados estratégicamente pueden extender el área de señal o permitir que la señal llegue a través de obstáculos, como los que se encuentran en pasillos en forma de L. Los dispositivos inalámbricos conectados a través de repetidores experimentan una mayor latencia en cada salto y puede haber una reducción en el rendimiento máximo de datos disponible. Además, el efecto de que más usuarios utilicen una red con extensores de alcance inalámbricos es consumir el ancho de banda disponible más rápidamente que si un solo usuario se desplazara por la red con extensores. Por esta razón, los extensores de alcance inalámbricos funcionan mejor en redes con bajos requisitos de rendimiento de tráfico, como en los casos en que un solo usuario con una tableta equipada con Wi-Fi se desplaza por las partes extendidas y no extendidas de la red conectada. Asimismo, el rendimiento de datos de un dispositivo inalámbrico conectado a cualquiera de los repetidores de la cadena está limitado por el "eslabón más débil" de la cadena entre el origen y el final de la conexión. Las redes que utilizan extensores inalámbricos son más propensas a sufrir degradación debido a las interferencias de los puntos de acceso vecinos que limitan con partes de la red extendida y que, por casualidad, ocupan el mismo canal que dicha red.

El estándar de seguridad Wi-Fi Protected Setup permite que los dispositivos integrados con una interfaz gráfica de usuario limitada se conecten a Internet con facilidad. Wi-Fi Protected Setup tiene dos configuraciones: la configuración mediante botón pulsador y la configuración mediante PIN. Estos dispositivos integrados, también conocidos como Internet de las cosas , son sistemas integrados de bajo consumo que funcionan con batería. Varios fabricantes de Wi-Fi diseñan chips y módulos para Wi-Fi integrado, como GainSpan. ^{[ 125 ]}

Cada vez más en los últimos años (en particular a partir de 2007)), se han comercializado módulos Wi-Fi integrados que incorporan un sistema operativo en tiempo real y proporcionan una forma sencilla de habilitar de forma inalámbrica cualquier dispositivo que pueda comunicarse a través de un puerto serie. ^{[ 126 ]} Esto permite el diseño de dispositivos de monitorización sencillos. Un ejemplo es un dispositivo ECG portátil que monitoriza a un paciente en su domicilio. Este dispositivo con Wi-Fi puede comunicarse a través de Internet. ^{[ 127 ]}

Estos módulos Wi-Fi están diseñados por los fabricantes de equipos originales (OEM) para que los implementadores solo necesiten un conocimiento mínimo de Wi-Fi para proporcionar conectividad Wi-Fi a sus productos.

En junio de 2014, Texas Instruments presentó el primer microcontrolador ARM Cortex-M4 con una MCU dedicada para Wi-Fi integrada, el SimpleLink CC3200. Esto permite construir sistemas embebidos con conectividad Wi-Fi como dispositivos de un solo chip, lo que reduce su costo y tamaño mínimo, haciendo más práctico integrar controladores de red inalámbrica en objetos comunes y económicos. ^{[ 128 ]}

Una medida común para disuadir a usuarios no autorizados consiste en ocultar el nombre del punto de acceso desactivando la difusión del SSID. Si bien es eficaz contra usuarios ocasionales, resulta ineficaz como método de seguridad, ya que el SSID se difunde en texto plano en respuesta a la consulta del SSID por parte de un cliente. Otro método consiste en permitir que solo se unan a la red los ordenadores con direcciones MAC conocidas, ^{[ 133 ]} pero los intrusos decididos podrían unirse a la red suplantando una dirección autorizada.

El cifrado Wired Equivalent Privacy (WEP) se diseñó para proteger contra el espionaje casual, pero ya no se considera seguro. Herramientas como AirSnort o Aircrack-ng pueden recuperar rápidamente las claves de cifrado WEP. ^{[ 134 ]} Debido a la debilidad de WEP, la Wi-Fi Alliance aprobó Wi-Fi Protected Access (WPA), que utiliza TKIP . WPA se diseñó específicamente para funcionar con equipos antiguos, generalmente mediante una actualización de firmware. Aunque es más seguro que WEP, WPA tiene vulnerabilidades conocidas.

El protocolo WPA2, más seguro y que utiliza el Estándar de Cifrado Avanzado, se introdujo en 2004 y es compatible con la mayoría de los dispositivos Wi-Fi nuevos. WPA2 es totalmente compatible con WPA. ^{[ 135 ]} En 2017, se descubrió una vulnerabilidad en el protocolo WPA2 que permitía un ataque de repetición de claves, conocido como KRACK . ^{[ 136 ] [ 137 ]}

Un fallo en una función añadida a Wi-Fi en 2007, llamada Wi-Fi Protected Setup (WPS), permitía eludir la seguridad WPA y WPA2. La única solución hasta 2011la solución era desactivar Wi-Fi Protected Setup, ^{[ 138 ]} lo cual no siempre es posible.

Las redes privadas virtuales pueden utilizarse para mejorar la confidencialidad de los datos transmitidos a través de redes Wi-Fi, especialmente las redes Wi-Fi públicas. ^{[ 139 ]}

Una URI que utiliza el esquema Wi-Fi puede especificar el SSID, el tipo de cifrado, la contraseña/frase de contraseña y si el SSID está oculto o no, de modo que los usuarios puedan seguir enlaces de códigos QR , por ejemplo, para unirse a redes sin tener que introducir los datos manualmente. ^{[ 140 ]} Android e iOS 11+ admiten un formato similar a MeCard . ^{[ 141 ]}

• Formato común:WIFI:S:<SSID>;T:<WEP|WPA|blank>;P:<PASSWORD>;H:<true|false|blank>;
• MuestraWIFI:S:MySSID;T:WPA;P:MyPassW0rd;;

Los puntos de acceso Wi-Fi suelen funcionar por defecto en modo abierto (sin cifrado ). Los usuarios principiantes se benefician de un dispositivo que no requiere configuración y funciona de inmediato, pero esta configuración predeterminada no habilita la seguridad inalámbrica , proporcionando acceso inalámbrico abierto a una LAN. Para activar la seguridad, el usuario debe configurar el dispositivo, generalmente mediante una interfaz gráfica de usuario (GUI) de software. En redes Wi-Fi no cifradas, los dispositivos conectados pueden monitorizar y registrar datos (incluida información personal). Estas redes solo pueden protegerse mediante otros métodos, como una VPN o el protocolo HTTPS ( Protocolo de transferencia de hipertexto sobre seguridad de la capa de transporte ).

Se ha demostrado que el antiguo estándar de cifrado inalámbrico, Wired Equivalent Privacy (WEP), es fácilmente vulnerable incluso con una configuración correcta. El cifrado Wi-Fi Protected Access (WPA), disponible en dispositivos desde 2003, buscaba solucionar este problema. Wi-Fi Protected Access 2 (WPA2), ratificado en 2004, se considera seguro siempre que se utilice una contraseña robusta . La versión de WPA de 2003 dejó de considerarse segura tras ser reemplazada por WPA2 en 2004.

En 2018, se anunció WPA3 como reemplazo de WPA2, aumentando la seguridad; ^{[ 142 ]} se implementó el 26 de junio. ^{[ 143 ]}

El uso no autorizado de una conexión a Internet inalámbrica consiste en acercar el ordenador propio al alcance de la conexión inalámbrica de otra persona y utilizar ese servicio sin el permiso o conocimiento explícito del suscriptor.

Durante la adopción popular inicial de 802.11 , se fomentó la provisión de puntos de acceso abiertos para que cualquier persona dentro del alcance los utilizara, con el fin de cultivar redes comunitarias inalámbricas , ^{[ 144 ]} particularmente dado que las personas en promedio utilizan solo una fracción de su ancho de banda de bajada en un momento dado.

El registro y mapeo recreativo de los puntos de acceso de otras personas se conoce como wardriving . De hecho, muchos puntos de acceso se instalan intencionalmente sin seguridad activada para poder usarse como un servicio gratuito. Proporcionar acceso a la conexión a Internet de esta manera puede infringir los Términos de Servicio o el contrato con el proveedor de servicios de Internet (ISP). Estas actividades no conllevan sanciones en la mayoría de las jurisdicciones; sin embargo, la legislación y la jurisprudencia difieren considerablemente en todo el mundo. Una propuesta para dejar grafitis que describieran los servicios disponibles se denominó warchalking . ^{[ 145 ]}

El piggybacking suele ocurrir de forma involuntaria  : un usuario con poca experiencia técnica podría no cambiar la configuración predeterminada de "no segura" de su punto de acceso, y los sistemas operativos pueden configurarse para conectarse automáticamente a cualquier red inalámbrica disponible. Un usuario que enciende un portátil cerca de un punto de acceso puede descubrir que el ordenador se ha conectado a la red sin ninguna indicación visible. Además, un usuario que pretende conectarse a una red puede acabar en otra si esta última tiene una señal más fuerte. En combinación con el descubrimiento automático de otros recursos de red (véase DHCP y Zeroconf ), esto podría llevar a los usuarios inalámbricos a enviar datos confidenciales a un intermediario equivocado al buscar un destino (véase ataque de intermediario ). Por ejemplo, un usuario podría usar inadvertidamente una red no segura para iniciar sesión en un sitio web , poniendo así las credenciales de inicio de sesión a disposición de cualquiera que esté escuchando, si el sitio web utiliza un protocolo inseguro como HTTP simple sin TLS .

En un punto de acceso no seguro, un usuario no autorizado puede obtener información de seguridad (contraseña preestablecida de fábrica o PIN de Wi-Fi Protected Setup) de una etiqueta en el punto de acceso inalámbrico y utilizar esta información (o conectarse mediante el método de botón pulsador de Wi-Fi Protected Setup) para realizar actividades no autorizadas o ilegales.

A partir de 2017Más de la mitad del mundo no tenía acceso a Internet, ^{[ 78 ]} principalmente en zonas rurales de países en desarrollo. La tecnología implementada en países más desarrollados suele ser costosa e ineficiente en términos energéticos. Esto ha llevado a los países en desarrollo a utilizar redes de menor tecnología, implementando frecuentemente fuentes de energía renovables que pueden mantenerse únicamente mediante energía solar , creando una red resistente a interrupciones como los cortes de energía. Por ejemplo, en 2007, se construyó una red de 450 kilómetros (280 millas) entre Cabo Pantoja e Iquitos en Perú , donde todos los equipos se alimentan exclusivamente con paneles solares . ^{[ 78 ]} Estas redes Wi-Fi de largo alcance tienen dos usos principales: ofrecer acceso a Internet a poblaciones en aldeas aisladas y brindar atención médica a comunidades aisladas. En el caso de este último ejemplo, conecta el hospital central de Iquitos con 15 puestos médicos remotos destinados al diagnóstico a distancia. ^{[ 78 ]} 

El acceso a Wi-Fi en espacios públicos como cafeterías o parques permite a las personas, en particular a los trabajadores autónomos, trabajar a distancia. Si bien la disponibilidad de Wi-Fi es el factor más importante a la hora de elegir un lugar para trabajar (el 75 % de las personas preferiría un lugar con Wi-Fi a uno sin él), ^{[ 73 ]} otros factores influyen en la elección de puntos de acceso específicos . Estos varían desde la disponibilidad de otros recursos, como libros, la ubicación del lugar de trabajo y el aspecto social de conocer a otras personas en el mismo sitio. Además, el aumento de personas que trabajan desde espacios públicos genera más clientes para los negocios locales, lo que proporciona un estímulo económico a la zona.

Además, en el mismo estudio se ha observado que la conexión inalámbrica proporciona mayor libertad de movimiento durante el trabajo. Tanto al trabajar desde casa como desde la oficina, permite desplazarse entre diferentes habitaciones o áreas. En algunas oficinas (en particular, las oficinas de Cisco en Nueva York) los empleados no tienen escritorios asignados, sino que pueden trabajar desde cualquier oficina conectando su portátil a un punto de acceso Wi-Fi . ^{[ 73 ]}

Internet se ha convertido en una parte integral de la vida. A partir de 2016, el 81,9% de los hogares estadounidenses tienen acceso a Internet. ^{[ 146 ]} Además, el 89% de los hogares estadounidenses con banda ancha se conectan a través de tecnologías inalámbricas. ^{[ 147 ]} El 72,9% de los hogares estadounidenses tienen Wi-Fi.

Las redes Wi-Fi también han influido en la distribución interior de hogares y hoteles. Por ejemplo, los arquitectos han señalado que sus clientes ya no desean una sola habitación como oficina en casa, sino que prefieren trabajar cerca de la chimenea o tener la posibilidad de trabajar en diferentes habitaciones. Esto contradice las ideas preexistentes de los arquitectos sobre el uso de las habitaciones que diseñaron. Además, algunos hoteles han observado que los huéspedes prefieren alojarse en ciertas habitaciones, ya que reciben una señal Wi-Fi más potente. ^{[ 73 ]}