Universidade Federal do ABC
Redes Wireless: Um Outro Ponto de
Vista
Graduandos:
Orientador:
Carla Yoly Maydana Yugar Yossi Zana Rafael Gomes de Carvalho
Vinícius De Marchi Willian Paz Feliciano
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Introdução...3
Objetivos...5
Justificativa...6
Metodologia...7
Apresentação dos Dados e Análise dos Resultados...8
Conclusão...15
3 Introdução
“Por muito tempo, só foi possível interconectar computadores através de cabos.
Embora esse tipo de conexão seja bastante popular, conta com algumas limitações, por
exemplo: só é possível movimentar o computador até o limite de alcance do cabo;
ambientes com muitos computadores podem exigir adaptações na estrutura do prédio
para a passagem dos fios; em uma casa, pode ser necessário fazer furos na parede
para que os cabos alcancem outros cômodos; e a manipulação constante ou incorreta
pode fazer com que o conector do cabo se danifique. Atualmente, é possível evitar
esses e outros problemas com o uso da tecnologia Wi-Fi (Wireless Fidelity) ou somente Wireless, que permite a interconexão de computadores ou outros componentes através de redes sem fio. A implementação desse tipo de rede está se tornando cada vez mais
comum, não só nos ambientes domésticos e empresariais, mas também em locais
públicos (bares, lanchonetes, shoppings, livrarias, aeroportos, etc) e em instituições
acadêmicas, tornando-se muito importante nos mundo Contemporâneo atual”. [1]
Através da utilização, portadoras de rádio ou infravermelho, as WLAN (Wireless Local Area Network) que são um conjunto de especificações para redes locais sem fio funcionam estabelecendo a comunicação de dados entre os pontos da rede. Os dados
são modulados na portadora de rádio e transmitidos através de ondas
eletromagnéticas. Múltiplas portadoras de rádio podem coexistir num mesmo meio, sem
que uma interfira na outra. Para extrair os dados, o receptor sintoniza numa freqüência
específica e rejeita as outras portadoras de freqüências diferentes. Num ambiente
típico, o dispositivo transmissor/receptor (Access Point) é conectado a uma rede local Ethernet convencional (com fio). Os pontos de acesso não apenas fornecem a
comunicação com a rede convencional, como também intermediam o tráfego com os
pontos de acesso vizinhos.
Apesar das redes wireless proporcionarem grandes vantagens devido a sua
flexibilidade citadas anteriormente, têm suas desvantagens tais como, o alcance e a
perda da qualidade do sinal (devido à distância ou a “barreiras”) e a questão de
segurança já que qualquer dispositivo que tenha compatibilidade com a tecnologia pode
4 pois ainda há chances da existência de hackers que tentam burlar a segurança,
5 Objetivos
Verificar os parâmetros que interferem na qualidade e desempenho do sinal de
uma rede wireless entre o Access Point e o receptor seja pela distância ou pela
presença de uma barreira (de diversos materiais) entre ambos aplicando noções de
6 Justificativa
A perda da qualidade do sinal wireless é uma de suas defasagens,
principalmente em decorrência da presença de objetos (paredes, móveis, portas, etc.)
que, pelas suas propriedades, poderão fazer com que essa redução seja mais amena
ou branda. Portanto o planejamento de uma construção com o intuito de preservar o
sinal devido ou à grande distância entre computadores locais, ou bloqueá-lo levando
em conta a preocupação com a privacidade e segurança, estarão diretamente ligados
7 Metodologia
Parte A: Determinação da qualidade do sinal em função da distância do Acess Point Utilizando um roteador D-Link modelo DI-824 como acess point, medimos a
qualidade do sinal (em porcentagem), num ambiente aberto, afastando um iPod Touch
de metro em metro do roteador. A cada metro, fizemos a medida três vezes. Para medir
a porcentagem do sinal utilizamos um aplicativo instalado no iPod chamado
WiFiFoFum.
Parte B: Determinação da qualidade do sinal em função de materiais selecionados Utilizando o mesmo roteador da 1ª parte como acess point e o mesmo
programa do iPod, medimos três vezes seguidas a perca de sinal na presença e na
ausência das seguintes “barreiras”:
-Janela de Aço (espessura: 3,2cm)
-Parede de Madeira (espessura: 3,4cm)
-Parede de Tijolo (espessura: 8cm)
-Parede de Gesso (espessura: 8,6cm)
-Parede de Concreto (espessura: 13,7cm)
-Parede de Mármore (espessura: 2,9cm)
-Vidro (espessura: 0,8cm)
As medidas foram feitas tomando cuidado para manter a mesma distância inicial e final.
Os materiais escolhidos estão diretamente ligados à construção civil, os quais
estão inseridos na nossa proposta de minimizar a condição inicial do sinal ou mante-lo
numa condição mais próxima possível da região próxima ao Acess Point num ambiente
8 Apresentação dos Dados e Análise dos Resultados
Parte A
Medindo a distância do acess point ao iPod e a cada metro observando a
porcentagem de sinal recebida(Tabela I), conseguimos chegar aos valores da diferença
entre um metro e outro(tabela I). Assim pôde-se perceber a variação do sinal em função
da distância do Access Point, que mostrando um decaimento expressivo em apenas 15
metros. Para uma melhor veracidade dos dados, foram feitas três medidas em cada
metro distanciado, com uma variação natural bem pequena.
Distancia (m) 1ª medida 2ª medida 3ª medida 0 100 100 100 1 91,93 92,67 92,47 2 87,09 89,67 89,56 3 79,03 81,65 80,85 4 74,19 73,52 75,43 5 70,96 70,99 71,35 6 67,74 68,62 68,19 7 61,29 63,84 63,89 8 58,06 59,68 58,99 9 56,45 56,76 57,92 10 51,61 53,67 52,81 11 46,77 47,91 48,34 12 38,7 40,56 41,13 13 33,87 34,62 34,98 14 24,19 24,97 24,65 15 16,02 18,57 17,88
9 Apenas com a tabela do decaimento, foi possível perceber a redução do sinal,
porém essa redução não foi constante, uma vez que os valores dessa diminuição
variavam a cada metro afastado. Para uma melhor compreensão deste fato, a Tabela 2
foi feita no intuito de notar essa variação e prever se a queda de sinal entre um metro e
outro é constante ou não.
Tabela II: Diferença de porcentagem entre cada metro
10 Com os dados obtidos montamos os gráficos de cada medida:
Percebemos que o sinal foi decaindo quase linearmente, pois olhando a linha
de tendência linear o R² muito próximo de 1.
Para analisarmos as diferença entre cada metro a cada mediada, montamos o
11 Gráfico 4. Redução do sinal wireless em várias distâncias (1ª Medida)
Gráfico 5. Redução do sinal a cada metro distanciado (1ª Medida)
12 Percebemos que a diferença de porcentagem na queda entre um metro e outro
não foram constantes e variaram muito dependendo de cada intervalo de distâncias.
Assim analisamos os dados estatísticos (Tabela III).
Tabela III: Análise estatística dos resultados
1ª medida 2ª medida 3ª medida MÉDIA 5,598666667 5,428666667 5,474666667 MÁXIMO 9,68 9,65 10,33 MÍNIMO 1,61 2,37 1,07 DESVIO PADRÃO 2,359612155 2,358909756 2,383697208 ERRO PADRÃO DA MÉDIA 0,630632875 0,630445151 0,637069876
A média aritmética das três medidas foram quase iguais, mostrando que a
porcentagem média de queda do sinal entre dois metros seguidos foi na margem de
5%, sendo que os máximos e mínimos decaimentos foram de ordem, respectivamente,
de 10,33 e 1,07(tendo como base todas as medidas). O desvio padrão foi constante em
todas as medidas, mostrando que os dados se aproximam da média na ordem de
aproximadamente 2,35%.
Para melhorar a compreensão dos dados obtidos nos experimentos gráficos
foram obrigatórios. A tabela I possui uma variável contínua, (porcentagem do sinal
wireless) e uma variável discreta ordinal (Distância), portanto, foi colocado um gráfico
de linhas para enfatizar o decaimento em si (gráficos 1, 2, 3). No caso da tabela II, há
uma variável continua (porcentagem do sinal de wireless) e uma contagem (intervalos
de distância), por isso um histograma é o melhor gráfico para representar esses dados
(Gráficos 4,5,6).
Por fim, calculou-se as estatísticas dos dados apresentados na tabela 2,
indicando a média, máximo, mínimo, desvio padrão e erro padrão da média. Desse
modo, determinou-se que a diminuição do sinal wireless ocorria em aproximadamente
13 Parte B
Fazendo as medidas obtivemos as seguintes tabelas para cada material:
Janela de Aço Parede de Concreto
1ª Medida 2ª Medida 3ª Medida 1ª Medida 2ª Medida 3ª Medida Ausência 88,57 89,5 89,01 Ausência 91,94 92,24 92,5 Presença 43,54 46,64 44,76 Presença 55 56,16 56,43 Diferença 45,03 42,86 44,25 Diferença 36,94 36,08 36,07
Parede de Tijolo Vidro
1ª Medida 2ª Medida 3ª Medida 1ª Medida 2ª Medida 3ª Medida Ausência 85,97 84,95 88,02 Ausência 93,28 92,75 93,19 Presença 69,95 69,72 70,86 Presença 79,62 80,07 80,49 Diferença 16,02 15,23 17,16 Diferença 13,66 12,68 12,7
Parede de Gesso Parede de Madeira
1ª Medida 2ª Medida 3ª Medida 1ª Medida 2ª Medida 3ª Medida Ausência 87,69 87,93 86,79 Ausência 94 93,32 93,67 Presença 78,95 79,36 78,57 Presença 84,91 84,67 85,9 Diferença 8,74 8,57 8,22 Diferença 9,09 8,65 7,77
Parede de Mármore
14 Analisando as tabelas percebe-se um destaque para materiais como o aço e o
concreto que diminuíram drasticamente o sinal de wireless entrando numa categoria de
bloqueio alta.
O tijolo e o mármore entram na categoria de bloqueio médio, pois alteraram
razoavelmente a qualidade do sinal.
E finalmente o gesso, a madeira e o vidro tiveram uma queda muito pequena o
que os enquadra numa categoria de bloqueio baixo. (Grafico 7)
15 Conclusão
A partir dos dados obtidos no projeto, foi observada a grande dificuldade
encontrada pelo sinal wireless para vencer vários obstáculos. De fato, a distância é um
importante fator a ser levado em consideração para melhorar eficiência do sistema, uma
vez que um roteador com grande área de sinal representa um sério risco à segurança
da rede, pois aumenta as chances de invasão de outras pessoas. Sabendo melhor
sobre os materiais que reduzem a passagem do sinal, é possível estabelecer uma rede
interna segura, com ótima eficiência. Além disso, em diversas construções são
utilizados materiais baratos visando o baixo custo, porém muitas vezes esses materiais
acabam diminuindo o potencial do sinal, o que pode acarretar uma redução na
produção de uma empresa, por exemplo.
Em relação aos materiais bloqueadores do sinal wireless, foi comprovado
experimentalmente que o concreto e o aço reduzem drasticamente o wireless, por isso
não é muito bom utilizá-los em locais com redes sem fio quando o critério principal for à
16 Referências Bibliográficas
[1] http://www.infowester.com/wifi.php - acesso em 08.03.09
[2]BARBOSA, Maxuel. Wireless: Sistemas de Rede Sem Fio. 4ª Ed. Rio de Janeiro;