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Molti ne apprendono l'esistenza solo quando devono acquistare un nuovo modem router o mentre leggono le specifiche tecniche di smartphone e altri dispositivi mobili. Non tutti, però, ne comprendono a pieno l'importanza e la quasi totalità degli utenti probabilmente ne ignora l'esatto significato. Questo nonostante esse abbiano un'importanza fondamentale nel determinare la velocità connessione a Internet dei vari dispositivi utilizzati per collegarsi alla Rete.
Lo standard Wi-Fi, nel corso della sua storia ultradecennale, è andato incontro a diverse evoluzioni e cambiamenti per adattarsi alle nuove necessità e richieste di un mercato in continua crescita ed espansione.
Come funziona la connessione Wi-Fi
Una rete Wi-Fi basa il suo funzionamento su dei protocolli standardizzati dalla Wi-Fi Alliance (l'ente privato che ne gestisce lo sviluppo) sotto l'etichetta IEEE 802.11. La sigla indica, nell'ordine: il nome dell'istituto scientifico che si è occupato della redazione degli standard (IEEE è l'acronimo di Institute of Electrical and Electronics Engineers), il macrosettore cui si riferiscono i protocolli (802, ovvero l'area dei sistemi di comunicazione informatica) e la branca specifica della "normativa" tecnica (11, corrispondente alle reti di comunicazione senza fili basate su segnale radio).
Grazie alla standardizzazione della Wi-Fi Alliance e dell'IEEE, la connessione Wi-Fi avviene seguendo una procedura precisa. Un apparato dotato di connettività senza fili rispondente ai parametri IEEE 802.11 invia, ogni 100 millisecondi, un pacchetto dati (detto beacon) contenente informazioni sul funzionamento della propria rete wireless, quali il SSID (Service Set IDentifier, nome univoco che identifica la rete Wi-Fi creata da un router o da un access point), il protocollo di sicurezza Wi-Fi utilizzato e la banda di frequenza su cui è possibile stabilire la connessione. A determinare la velocità connessione, invece, è la generazione dello standard Wi-Fi utilizzata dal router o dall'access point. Questa può variare da pochi megabit al secondo (nel caso della prima generazione risalente al 1999) ad alcuni gigabit (nel caso dell'ultima generazione, del 2016).
IEEE 802.11 legacy
Standard Wi-FI "originale", viene rilasciato nella sua versione definitiva nel 1997. Definisce la trasmissione dati nella banda di frequenza di 2,4 gigahertz, sia attraverso onde radio sia attraverso raggi infrarossi (soluzione abbandonata, quest'ultima, quasi immediatamente), garantendo una velocità connessione variabile tra 1 e 2 megabit al secondo in base alle condizioni ambientali (ostacoli lungo il percorso, conformazione degli spazi, distanza dalla sorgente radio ecc.). Rappresenta la base di partenza sulla quale i diversi produttori di dispositivi di comunicazione senza fili hanno lavorato per realizzare le specifiche degli standard Wi-Fi successivi.
IEEE 802.11b
Rilasciato due anni dopo lo standard IEEE 802.11 legacy, il Wi-Fi 802.11b ha velocità connessione teoriche di 11 megabit al secondo, mentre la trasmissione delle informazioni è affidata al Carrier Sense Multiple Access con Collision Avoidance (CSMA/CA). Questo metodo permette di minimizzare le interferenze nel canale di comunicazione e massimizzare le possibilità che i pacchetti inviati giungano correttamente a destinazione. Allo stesso tempo, però, le operazioni di controllo finiscono con il saturare la banda, limitando la velocità connessione effettiva della Rete Wi-Fi 802.11b a 6-7 megabit al secondo.
IEEE 802.11a
Standard Wi-Fi rilasciato nello stesso anno dello 802.11b, fa viaggiare i pacchetti dati nell'intorno della frequenza dei 5 gigahertz, dividendo la banda di comunicazione in 12 canali non sovrapposti, con una velocità connessione teorica di 54 megabit al secondo. In realtà, però, la velocità connessione massima è di 20 megabit al secondo, soprattutto a causa della presenza di un elaborato meccanismo di controllo e correzione errori. Lo standard Wi-Fi 802.11a non ha mai riscosso grande successo a causa della concorrenza dello IEEE 802.11b e per il fatto che, in molti Paesi, la banda dei 5 gigahertz era già riservata per altre tipologie di comunicazioni.
IEEE 802.11g
Sfrutta le specifiche già viste per lo standard Wi-Fi 802.11b (come la banda di comunicazione di 2,4 gigahertz, ad esempio), migliorandone alcuni aspetti e portando la velocità connessione teorica a 54 megabit al secondo. Anche in questo caso, il picco raggiungibile è di gran lunga inferiore e si attesta a circa 25 megabit al secondo. Retrocompatibile, funziona appieno anche con dispositivi Wi-Fi 802.11b, ma in questo caso la velocità connessione massima è ridotta a circa 7 megabit al secondo.
IEEE 802.11n
Ratificato dall'IEEE nel 2009, lo standard Wi-FI 802.11n è un'ulteriore evoluzione dello 802.11b e degli standard che ne conseguono. In particolare, con lo standard n è stata introdotta la tecnologia MiMo (acronimo di Multiple in, Multiple out) che consente di utilizzare più antenne contemporaneamente per inviare e ricevere pacchetti dati. Grazie allo sfruttamento della banda nell'intorno dei 5 gigahertz (oltre alla canonica banda da 2,4 gigahertz), la rete Wi-Fi può raggiungere una velocità di connessione teorica di 600 megabit al secondo (contro i 54 megabit dello standard Wi-Fi 802.11g).
IEEE 802.11ac
Basato sui principi tecnici e tecnologici dello standard n, l'IEEE 802.11ac viene ratificato ufficialmente nel dicembre 2013. Le novità più importanti introdotte riguardano la divisione della banda in canali di comunicazione più ampi (80 o 160 megahertz rispetto ai 40 megahertz utilizzati fino allo standard Wi-Fi 802.11n) nella banda da 5 gigahertz, fino a 8 canali di trasmissione MiMo e la possibilità di sfruttare la tecnologia Multi User-MiMo (MUMiMo). Questi accorgimenti tecnologici permettono di raggiungere una velocità connessione teorica nell'ordine di 1,3 gigabit al secondo.
IEEE 802.11ah
Lo standard Wi-Fi IEEE 802.11ah utilizza la banda di comunicazione di 1 gigahertz anziché le solite bande da 2,4 gigahertz o 5 gigahertz. Sfruttando le caratteristiche dello spettro di frequenza inferiore, lo standard ah è in grado di garantire un segnale per la connessione Wi-Fi più stabile rispetto al passato.
IEEE 802.11ah
L'IEEE 802.11af, definito anche Wi-Fi bianco o Super Wi-Fi sfrutta la banda di comunicazione riservata alle comunicazioni televisive (bande UHF o VHF) per lo scambio di dati informatici ed è meno "sensibile" alle interferenze di oggetti inermi come muri di mattoni o cemento.
IEEE 802.11ad
Commercializzato con il nome di WiGig), questo standard Wi-Fi aggiunge un nuovo livello fisico alla rete senza fili, operando sulla frequenza dei 60 gigahertz sfruttando così diverse caratteristiche di propagazione delle onde rispetto alle bande da 2,4 gigahertz e 5 gigahertz e raggiungendo picchi di velocità di 7 gigabit al secondo.
