O WiFi é a tecnologia que permite que dispositivos se conectem à internet sem o uso de cabos, por meio de ondas de rádio.
Mesmo sendo amplamente utilizado no dia a dia, ainda é comum confundir WiFi com a própria internet. Na prática, o WiFi é apenas o meio de acesso. Ele conecta seu dispositivo ao roteador ou access point, que então encaminha o tráfego até a rede externa.
Neste artigo, vamos entender com mais profundidade o que é o WiFi, como ele funciona, as diferenças entre suas principais versões, além de aspectos relacionados à segurança e aos problemas mais comuns em redes sem fio.
O que é WiFi?
WiFi (Wireless Fidelity) é uma tecnologia de rede baseada no padrão IEEE 802.11, originalmente estabelecido pelo Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) em 1997. A comunicação é realizada por meio de ondas de rádio, operando em diferentes faixas de frequência que variam conforme a versão do padrão utilizado.
O WiFi utiliza a camada física e a subcamada MAC da camada de enlace do modelo OSI, permitindo a integração com redes cabeadas Ethernet (802.3) por meio de dispositivos como roteadores e access points.
Para compreender melhor seu funcionamento, é importante analisar como ocorre o processo de comunicação entre o dispositivo cliente e o ponto de acesso.
Como o WiFi Funciona?
Access Points
Access Points (APs) são dispositivos que atuam como uma ponte entre a rede cabeada (Ethernet – 802.3) e a rede sem fio (WiFi – 802.11). Eles permitem que dispositivos sem fio se conectem à rede local por meio de comunicação via rádio.
Estação (Station – STA)
No padrão IEEE 802.11, qualquer dispositivo que possua uma interface WiFi é chamado de estação (STA – Station). Isso inclui dispositivos clientes, como celulares e laptops, e também o próprio Access Point, que possui uma interface 802.11 para comunicação via rádio.
SSID (Service Set Identifier)
O SSID (Service Set Identifier) é o nome lógico que identifica uma rede sem fio baseada no padrão 802.11. Ele pode ser configurado em dispositivos como Access Points e define como a rede aparecerá para os usuários.
Esse identificador é transmitido periodicamente pelos Access Points por meio de quadros beacon, permitindo que as estações (STAs) detectem redes disponíveis. O SSID pode ter até 32 caracteres e diferencia letras maiúsculas de minúsculas.
A partir do momento em que uma estação identifica um SSID, se inicia o processo de conexão à rede, que envolve autenticação e associação.
Processo de Conexão
Escaneamento
A primeira etapa do processo de conexão em redes sem fio 802.11 é o escaneamento de redes. Esse processo pode ser realizado de forma passiva ou ativa.
No modo passivo, a estação (STA) apenas escuta os quadros beacon transmitidos periodicamente pelos Access Points, identificando assim as redes disponíveis.
No modo ativo, a estação envia requisições de sondagem (Probe Requests), que podem ser direcionadas a um SSID específico ou enviadas em broadcast. Os Access Points próximos respondem com Probe Responses, informando detalhes sobre a rede.
Autenticação
O padrão original 802.11 define um processo inicial chamado autenticação, que ocorre antes da associação. Existem dois métodos básicos:
Open System Authentication
Shared Key Authentication (baseado em WEP)
Na prática, o método Open System apenas permite que a estação prossiga para a associação, sem realizar validação criptográfica real. Já o método Shared Key, baseado em WEP, se tornou obsoleto devido a falhas de segurança.
Nas redes modernas, os mecanismos de segurança utilizados (como WPA2 e WPA3) operam após a associação, utilizando protocolos adicionais para autenticação e troca de chaves.
Associação
Após a etapa de autenticação, a estação envia um quadro de associação ao Access Point. Se o pedido for aceito, o AP responde confirmando a associação.
A partir desse momento, a estação passa a fazer parte do conjunto básico de serviço (Basic Service Set – BSS), que representa o grupo de dispositivos conectados a um mesmo Access Point. O BSS é um conceito fundamental na organização das redes 802.11 e está relacionado à forma como a infraestrutura sem fio é estruturada.
Durante a associação, o AP atribui um identificador único à estação, chamado AID (Association ID), utilizado para gerenciamento interno da comunicação.
Após a associação, ocorre a negociação de segurança (como o 4-way handshake no WPA2/WPA3) e, em seguida, o dispositivo obtém um endereço IP por meio de protocolos como DHCP.
Meio compartilhado e comunicação half-duplex
Após a associação, a comunicação ocorre em um meio compartilhado. Diferente do Ethernet moderno, que opera em full-duplex, o WiFi funciona em half-duplex, ou seja, apenas um dispositivo transmite por vez no canal.
Para evitar colisões, o padrão 802.11 utiliza mecanismos de controle de acesso ao meio, como o CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance), que coordena as transmissões entre estações.
Esse comportamento influencia diretamente a performance da rede sem fio, especialmente em ambientes com muitos dispositivos conectados.
Frequências do WiFi: 2.4GHz, 5GHz e 6GHz
As redes WiFi operam em diferentes faixas de frequência, cada uma com características próprias de alcance, interferência e capacidade.
2.4 GHz
Opera em uma faixa de frequência mais baixa, o que favorece maior alcance e melhor penetração em obstáculos como paredes. Por outro lado, é uma banda bastante congestionada, pois é utilizada também por outros dispositivos, como Bluetooth e micro-ondas.
5 GHz
Opera em frequência mais alta, oferecendo maior capacidade de transmissão de dados e menor nível de interferência em comparação com 2.4 GHz. Em contrapartida, possui alcance menor e menor capacidade de atravessar obstáculos.
6 GHz (WiFi 6E)
É a faixa mais recente adicionada ao WiFi. Disponibiliza uma grande quantidade de espectro adicional, reduzindo congestionamento e permitindo maior eficiência em ambientes com muitos dispositivos.
Canais e Interferência
Um canal WiFi representa uma faixa específica dentro da banda de frequência utilizada. Em 2.4 GHz, por exemplo, os canais são espaçados em intervalos de 5 MHz, mas cada transmissão ocupa aproximadamente 20 MHz, o que pode gerar sobreposição entre canais adjacentes.
Quando dois pontos de acesso utilizam canais que se sobrepõem parcialmente, ocorre interferência, resultando em redução de desempenho. Por esse motivo, em 2.4 GHz é comum utilizar apenas os canais não sobrepostos (como 1, 6 e 11).
Já nas bandas de 5 GHz e 6 GHz há maior quantidade de canais disponíveis, reduzindo a probabilidade de interferência.
A largura do canal também influencia a taxa de transmissão. Canais mais largos permitem maior volume de dados por unidade de tempo, mas exigem melhor qualidade de sinal e ocupam mais espectro.
Padrões WiFi
Desde a primeira versão do padrão IEEE 802.11, lançada em 1997, diversas emendas foram publicadas com o objetivo de aumentar a taxa de transmissão, melhorar a eficiência e suportar mais dispositivos conectados simultaneamente. Abaixo estão algumas das versões mais relevantes e suas principais contribuições.
802.11n – 2009 (WiFi 4)
O 802.11n representou um grande avanço em relação às versões anteriores. Ele passou a operar tanto em 2.4 GHz quanto em 5 GHz e introduziu a tecnologia MIMO (Multiple Input Multiple Output).
O MIMO permite o uso de múltiplas antenas para transmitir e receber dados simultaneamente por meio de múltiplos fluxos espaciais, aumentando significativamente a taxa de transmissão e a confiabilidade do sinal.
Também passou a suportar canais de 40 MHz, possibilitando maior throughput quando as condições do espectro permitem.
802.11ac – 2013 (WiFi 5)
O 802.11ac opera exclusivamente na faixa de 5 GHz e trouxe melhorias focadas em aumento de velocidade e eficiência.
Entre as principais evoluções estão:
Suporte a canais mais largos (80 MHz e 160 MHz)
Modulação mais avançada (256-QAM)
Introdução do MU-MIMO (Multi-User MIMO) no downlink
O MU-MIMO permite que o Access Point transmita dados para múltiplos dispositivos simultaneamente, melhorando o desempenho em ambientes com vários usuários conectados.
802.11ax – 2019 (WiFi 6 / WiFi 6E)
O 802.11ax foi projetado para melhorar a eficiência em ambientes de alta densidade, como escritórios, prédios e locais públicos.
Ele opera nas faixas de 2.4 GHz, 5 GHz e, no caso do WiFi 6E, também em 6 GHz.
Suas principais melhorias incluem:
Introdução do OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access)
Melhorias no MU-MIMO (uplink e downlink)
Maior eficiência energética
Melhor aproveitamento do espectro
O OFDMA permite que vários dispositivos utilizem o mesmo canal ao mesmo tempo, organizando melhor o envio de dados e tornando a rede mais eficiente, especialmente quando há muitos usuários conectados.
Segurança WiFi
A segurança em redes WiFi evoluiu significativamente ao longo dos anos. As primeiras versões do padrão 802.11 não incluíam mecanismos robustos de proteção, o que levou ao desenvolvimento de protocolos específicos para proteger a comunicação sem fio contra interceptação e acesso não autorizado.
WEP (Wired Equivalent Privacy)
O WEP foi o primeiro mecanismo de segurança amplamente utilizado em redes WiFi. Seu objetivo era oferecer um nível de proteção equivalente ao de redes cabeadas.
No entanto, falhas no seu mecanismo criptográfico tornaram o WEP vulnerável a ataques, permitindo que a chave fosse descoberta em pouco tempo. Por esse motivo, o WEP é considerado obsoleto e não deve ser utilizado.
WPA e WPA2
O WPA (WiFi Protected Access) foi criado como uma solução temporária para substituir o WEP, introduzindo melhorias no processo de autenticação e criptografia.
Posteriormente, o WPA2 se tornou o padrão mais utilizado por muitos anos. Ele introduziu o uso do algoritmo AES (Advanced Encryption Standard), oferecendo um nível de segurança significativamente superior ao WEP.
O WPA2 pode operar em dois modos principais:
Personal (PSK) – baseado em senha compartilhada.
Enterprise – utilizando autenticação via servidor (como RADIUS).
Apesar de ainda ser amplamente utilizado, o WPA2 pode apresentar vulnerabilidades quando configurado com senhas fracas.
WPA3
O WPA3 é a versão mais recente do padrão de segurança WiFi. Ele foi desenvolvido para corrigir limitações do WPA2 e aumentar a proteção contra ataques de força bruta.
Entre suas melhorias estão:
Novo método de autenticação mais resistente a ataques offline
Criptografia obrigatória em redes abertas (no modo Enhanced Open)
Maior proteção em ambientes corporativos
O WPA3 representa o estado atual recomendado para redes WiFi modernas.
Problemas Comuns no WiFi
Mesmo com os avanços das tecnologias sem fio, alguns problemas continuam sendo frequentes em ambientes domésticos e corporativos.
WiFi conectado, mas sem internet
De forma geral, esse problema não está relacionado ao WiFi em si, mas à conexão do roteador com o provedor de internet. O dispositivo pode estar corretamente associado ao Access Point, mas sem acesso à rede externa.
As causas mais comuns incluem:
Falha na conexão WAN do roteador
Problemas no DNS
Configuração incorreta de IP
Instabilidade no provedor
Sinal fraco
O sinal pode enfraquecer devido à distância do roteador ou à presença de obstáculos como paredes, móveis e estruturas metálicas.
Frequências mais altas, como 5 GHz e 6 GHz, tendem a sofrer maior atenuação em comparação com 2.4 GHz.
Quedas frequentes
Desconexões recorrentes podem estar relacionadas a:
Interferência de outros dispositivos
Atualizações de firmware
Canal congestionado
Problemas no próprio dispositivo cliente
Interferência
A banda de 2.4 GHz é especialmente suscetível à interferência, pois é utilizada por diversos dispositivos, como Bluetooth, telefones sem fio e micro-ondas.
Já em 5 GHz e 6 GHz, embora tenha menos interferência externa, ainda pode ocorrer competição entre redes vizinhas.
Canal congestionado
Quando muitos Access Points utilizam o mesmo canal ou canais sobrepostos, ocorre competição pelo meio de transmissão, reduzindo a performance da rede.
A escolha adequada de canais é essencial para evitar esse problema.
Distância do roteador
Quanto maior a distância entre o dispositivo e o Access Point, maior a perda de sinal. Isso pode reduzir a taxa de transmissão para manter a estabilidade da conexão.
WiFi Doméstico vs Corporativo
A estrutura de uma rede WiFi varia significativamente entre ambientes domésticos e corporativos.
WiFi Doméstico
Normalmente utiliza um único roteador que reúne:
Função de roteamento
Firewall
DHCP
Access Point
É uma solução simples, apropriada para poucos dispositivos e ambientes menores.
WiFi Corporativo
Em ambientes corporativos, a infraestrutura é mais complexa e pode incluir:
Múltiplos Access Points distribuídos
Controladora WiFi centralizada
Segmentação de rede (VLANs)
Políticas de autenticação avançadas
Essa arquitetura permite melhor cobertura, gerenciamento centralizado e suporte a maior número de usuários.
Múltiplos APs e Roaming
Em redes corporativas, diversos Access Points são instalados para ampliar a cobertura. Quando o usuário se desloca, o dispositivo pode alternar automaticamente entre APs, processo conhecido como roaming.
O roaming bem implementado reduz interrupções na conexão, sendo fundamental em ambientes como escritórios e hospitais.
Redes Mesh
As redes Mesh são mais comuns em ambientes residenciais modernos. Nesse modelo, múltiplos dispositivos trabalham juntos formando uma malha, ampliando a cobertura sem precisar de cabeamento entre todos os pontos.
Mesmo que ofereçam facilidade de instalação, a performance pode variar dependendo da forma como os nós se comunicam entre si.
Conclusão
O WiFi é muito mais do que apenas uma forma prática de acessar a internet. Ele envolve padrões técnicos, controle de espectro, mecanismos de segurança e decisões de configuração que influenciam diretamente a performance da rede.
Compreender conceitos como frequências, canais, padrões 802.11 e mecanismos de proteção permite analisar problemas com mais clareza e tomar decisões mais conscientes, seja em ambientes domésticos ou corporativos.
Ao longo do tempo, novas versões do padrão e novas técnicas continuam surgindo, tornando o estudo das redes sem fio um processo contínuo de atualização e aprimoramento.
Fontes
- Wireless Networks: The Definitive Guide - Matthew Gast
- CWNA Official Study Guide - David D. Coleman