Título do trabalho: Rede Wi-Fi na FEUP SubTítulo: Áreas de Lazer

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1 Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Título do trabalho: Rede Wi-Fi na FEUP SubTítulo: Áreas de Lazer Projeto FEUP 2014 MIEEC: Armando Sousa & Manuel Firmino J. N. Fidalgo Equipa T02G08: Supervisor: Sérgio Reis Monitor: Susana Neves Estudantes & Autores: Diogo Duarte João Marques Nuno Adrego Rui Pedro Luís Maia Rede Wi Fi na FEUP Áreas de Lazer 1/19

2 Resumo O presente relatório resulta da aferição da qualidade da rede Wi Fi da FEUP nas áreas de lazer. Para tal, o nosso grupo procedeu em primeiro lugar à pesquisa de informação relativamente aos primórdios da tecnologia, de seguida relativamente ao funcionamento da mesma, depois fomos para o campo procurar saber qual o estado da rede Wi Fi, totalizando 179 medições, e, por fim, procedemos à análise dos dados. A conclusão a que chegámos foi que a rede Wi Fi da FEUP nas áreas de lazer é satisfatória, mas que, evidentemente, e pode e deve ser reforçada em certos locais. Palavras-Chave Wi Fi; FEUP; Eduroam; Redes; Frequências; Rede Wi Fi na FEUP Áreas de Lazer 2/19

3 Índice Lista de figuras Lista de acrónimos Glossário 1. Introdução 2. Breves referências históricas 2.1 Principais Intervenientes 2.2. Primeiras Utilizações 3.Funcionamento da Tecnologia 3.1.Princípios Básicos 3.2.Vantagens e Desvantagens Vantagens Desvantagens 3.3.Largura de Rede e Canais Wi Fi 4.Eduroam 5.Medições Wi Fi nas Áreas de Lazer da FEUP 6.Conclusão Referências bibliográficas Anexo A Rede Wi Fi na FEUP Áreas de Lazer 3/19

4 Lista de figuras 1. Figura 1 Relação n.º de canais / frequência 2. Figura 2 Sobreposição de bandas dos canais 3. Figura 3 Mapa da qualidade do Wi Fi nas áreas de lazer da FEUP Rede Wi Fi na FEUP Áreas de Lazer 4/19

5 Lista de acrónimos MIEEC Mestrado Integrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores FEUP Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Rede Wi Fi na FEUP Áreas de Lazer 5/19

6 Glossário 1. heat map representação gráfica de dados em que os valores são representados por cores; 2. testbed ambiente de testes (controlado) especificamente desenhado para avaliar o desempenho e comportamento de uma determinada tecnologia; Rede Wi Fi na FEUP Áreas de Lazer 6/19

7 1. Introdução O presente relatório intitulado Redes Wi Fi FEUP Áreas de lazer surge no âmbito da unidade curricular ProjetoFEUP do curso Mestrado Integrado em Engenharia Eletrotécnica e de Computadores (MIEEC). O relatório tem como propósito ser um registo fiel do trabalho de investigação e de análise dos dados recolhidos em campo. Assim, o nosso grupo pretende obter algumas respostas para as seguintes perguntas: Quando surgiu a tecnologia Wi Fi? Como funciona? Qual é a relação qualidade/dimensão da rede Wi Fi nas áreas de lazer da FEUP? 2. Breves referências históricas A criação de uma forma de aceder à Internet sem o auxílio de fios é uma necessidade desde há muito tempo, já que a conexão recorrendo a estes é dispendiosa, pois, por exemplo, para se criar sistemas em rede em grandes empresas, ou mesmo em habitações particulares, pode ser necessário furar paredes para a passagem de cablagem. Para além disso, a utilização do sistema por cabos, conhecido por Ethernet, está limitado pelo comprimento dos mesmos. Devido a estes e outros obstáculos, era imprescindível conseguir se aceder a uma rede que permitisse conectar computadores, alguns telemóveis, tablets, consolas de jogos e outros dispositivos, sem recorrer a fios. Em 1999, foi criada a Wireless Ethernet Compatibility Alliance (WECA), uma organização sem fins lucrativos, constituída por empresas ligadas ao desenvolvimento de novas tecnologias, com o propósito de estabelecer padrões e regras para a implementação desta tecnologia. Esta organização conta com cerca de seiscentas empresas membro, entre as quais estão nomes sonantes como a Microsoft, Intel, Dell, Apple, Samsung e Nokia. Todos os membros tentam constantemente encontrar novos métodos e novas aplicações para o Wi Fi. Quando esta organização foi criada, teve por base um comité que se reuniu no ano de 1997 com o objetivo de estabelecer alguns critérios base para a utilização, divulgação e desenvolvimento desta nova tecnologia. Rede Wi Fi na FEUP Áreas de Lazer 7/19

8 2.1 Principais Intervenientes Para que o Wi Fi funcione, são necessários vários componentes. Como tal, existem imensas patentes e consequentemente imensas personalidades intervenientes naquilo que é hoje uma tecnologia amplamente utilizada. Podemos destacar as seguintes: John O'Sullivan engenheiro eletrotécnico, cujo trabalho com a Transformadas de Fourier e as suas aplicações na Radioastronomia permitiram a invenção de uma tecnologia que permite o Wi Fi ser rápido e fidedigno. Dr Terry Percival engenheiro eletrotécnico, que fez parte da equipa de desenvolvimento do testbed que foi usado para melhorar e provar a tecnologia; além disso, trabalhou também na criação do primeiro protótipo de hardware a usar o protocolo a. Ostry, Diethelm físico especializado em redes óticas e sensores de rede sem fios; trabalhou na CSIRO com as restantes personalidades aqui mencionadas. John Dean matemático, interveniente no desenvolvimento de software para o testbed da tecnologia de redes wireless. Graham Daniels físico, matemático e engenheiro eletrotécnico, trabalhou em protocolos de comunicação de baixo nível e em arquiteturas de redes ad hoc; todo este trabalho levou ao avanço da tecnologia Wireless LAN. Vic Hayes investigador sénior na universidade Delft University of Technology, conhecido como o pai do Wi Fi ; liderou o comitê do IEEE Primeiras Utilizações As primeiras utilizações começaram nas próprias reuniões para o estabelecimento do padrão Nos primeiros encontros, a distribuição de cópias da documentação produzida pelo grupo de trabalho para os membros (entre 120 e 150 pessoas) era feita através dos métodos tradicionais (papel) e podia demorar entre 4 e 6 horas para fotocopiar e distribuir. Mais tarde, em 1998, começaram a estabelecer a sua própria rede wireless nos encontros, colocando os documentos num portátil que fazia de servidor e, em menos de 2 minutos, as 120 pessoas encontravam se na posse dos mesmos. Rede Wi Fi na FEUP Áreas de Lazer 8/19

9 3.Funcionamento da Tecnologia 3.1.Princípios Básicos O wifi é um sistema de acesso à rede sem ser necessária a conexão a um cabo de Ethernet, sendo que este sistema recorre a ondas eletromagnéticas (combinação de campo elétrico com um campo magnético, que se propagam perpendicularmente, um em relação ao outro). Para que se estabeleça uma rede é necessário vários componentes, nomeadamente: O adaptador para redes sem fios do aparelho que se está a utilizar: transforma o sinal do aparelho num sinal de rádio que depois é transmitido através de antenas para o AcessPoint, em utilização; O AcessPoint recebe o sinal, descodifica o, e envia o, fisicamente, através de uma ligação por cabo, Ethernet. O processo, também, funciona ao contrário, sendo que o AcessPoint transmite, através de ondas rádio, para o adaptador para redes sem fios do dispositivo. 3.2.Vantagens e Desvantagens As redes Wi Fi trouxeram certas vantagens e possibilidades que hoje em dia são consideradas imprescindíveis quer seja no trabalho, em casa ou numa situação de lazer. Esta tecnologia veio para ficar; rapidamente se espalhou pelo mundo e, atualmente, podemos passear pela rua com o wifi do nosso telemóvel ligado e somos capazes de detetar inúmeras redes numa meia dúzia de metros. No entanto, a insegurança e o desrespeito da privacidade dos utilizadores da internet também aumentou. Rede Wi Fi na FEUP Áreas de Lazer 9/19

10 3.2.1.Vantagens aceder à internet em qualquer local (trabalho ou casa) que nos seja conveniente, especialmente com acrescente utilização de computadores portáteis e dispositivos móveis; capacidade de ser possível continuar "ligado à web" fora dos locais habituais, podendo assim uma visita ao café servir para continuar o trabalho num ambiente mais descontraído; aumento da produtividade das empresas, facilitando aos funcionários o acesso aos documentos e dados de trabalho e permitindo o seu manuseamento em qualquer lugar com rede Wi Fi; é fácil de instalar, não sendo preciso mais que um access point para um escritório (ao contrario da ligação por cabos que requere uma complexidade de cabos pela estrutura do edifício); é expansível, pois no caso de mais pessoas requirirem um acesso à web o equipamento não precisará de alterações, tem um baixo custo o que ajudou, também, a popularizar o Wi Fi Desvantagens problemas de segurança no acesso a redes publicas (existe a possibilidade de hackers estarem a manipular a rede para seu proveito); devido ao facto da rede wifi ser uma rede rádio esta sofre de problemas com interferências, as quais o administrador da rede não pode controlar; a baixa velocidade da rede (1 54Mbps) comparativamente com a grande velocidade que as ligações por cabo oferecem ( 100Mbps vários Gbps). Rede Wi Fi na FEUP Áreas de Lazer 10/19

11 3.3.Largura de Rede e Canais Wi-Fi A gama de frequências utilizada nas transmissões wifi encontra se entre os 2,4 e os 2,5 GHz. Dentro desta gama existem divisões por canais, sendo que esta divisão é efetuada de diferentes formas, estando, isto, dependente do país ou região em questão. Neste caso, o sistema utilizado na Europa é o de 13 canais, que variam, especificamente, entre 2,401 e os 2,483 GHz (figura 1). Cada um destes canais tem uma largura de banda de 22 MHz, sendo que, com esta dimensão, existe sobreposição da gama de frequências entre diferentes canais. Com isto, conclui se que existem, apenas, 3 canais que estão, completamente, livres de interferências dos canais adjacentes, sendo estes, o canal 1, 6 e 11. Rede Wi Fi na FEUP Áreas de Lazer 11/19

12 4.Eduroam A FEUP participa num grande projeto internacional com o nome de Eduroam. O Eduroam é um serviço que tem como objetivo tornar possível a mobilidade entre campus. Esta organização permite o acesso à Internet wireless, a partir de qualquer campus universitário dos países aderentes, sendo que a autenticação é sempre feita da mesma forma, ou seja, os dados necessários são os disponibilizados pela universidade de origem. Existem alguns casos em que esta rede não se encontra apenas disponível nas faculdades, mas também, por exemplo, em bibliotecas, estações ferroviárias e aeroportos. Esta iniciativa teve início em 2002, aquando dos preparativos da task force da TERENA (TF Mobility Klaas Wierenga of SURFnet), onde foi partilhada a ideia de criar uma rede de roaming para educação e pesquisa. Os primeiros países a aderir a esta iniciatica foram a Holanda, a Alemanha, a Finlândia, Portugal e Reino Unido. Assim, outros países foram acolhendo esta nova ideia, sendo que a partir de 2004 começou a ser financiada pela União Europeia (para desenvolvimento e manutenção do serviço a nível europeu), apesar deste ser agora um projeto que inclui universidades de todo o mundo. Rede Wi Fi na FEUP Áreas de Lazer 12/19

13 5.Medições Wi-Fi nas Áreas de Lazer da FEUP Durante as semanas de realização do trabalho, o nosso grupo passou várias horas a recolher dados sobre a rede Wi Fi da FEUP nas áreas de lazer. Para tal foi utilizada a aplicação grátis WiFi SNR num Sony Xperia J para medir os valores da média da velocidade da rede (Moving Average Link Speed), da relação sinal/ruído (SNR), e a força do sinal (Signal Strenghth). Os dados obtidos foram tratados e organizados numa tabela (Anexo A), onde estão dividos por locais e pelos diferentes pontos onde foram feitos os registos (recorreu se a um sistema de numeração para identificar à posteriori a localização). Tendo em conta os três parâmetros, decidimos dividir os resultados em 4 patamares e fazer uma média ponderada entre estes. Assim, após o tratamento da informação, foi utilizado o programa de edição de imagem Photoshop, para construir um heat map com o mapa do campus da FEUP (figura 3) com a qualidade do Wi Fi nos diversos pontos (foram medidos 179 pontos). Figura 3 Mapa da qualidade do Wi Fi nas áreas de lazer da FEUP Rede Wi Fi na FEUP Áreas de Lazer 13/19

14 6.Conclusão Após a investigação, recolha e tratamento de dados, podemos concluir que a rede Wi Fi da FEUP consegue cumprir minimamente o seu trabalho nas zonas de lazer. Embora seja necessário reforçar a infra estrutura em sítios estratégicos como a cantina, qualquer aluno ou docente consegue utilizar a rede sem grandes problemas. Rede Wi Fi na FEUP Áreas de Lazer 14/19

15 Referências bibliográficas Terena eduroam celebrates a decade of providing secure roaming Internet access for users. 24 de Maio. Acedido em 16 de Outubro de s.d. Wireless WLAN Introdução. Acedido em 24 de Outubro de redes.com/wireless/wlan intro/. Pinto, Pedro Wireless sem colisões. 20 de Março. Acedido em 10 de Outubro de %E2%80%9Csem colisoes%e2% 80%9D/. s.d. What is Wi Fi and how does it work?. Acedido em 2 de Outubro de what is wi fi and how does it work. Rede Wi Fi na FEUP Áreas de Lazer 15/19

16 Anexo A Rede Wi Fi na FEUP Áreas de Lazer 16/19

17 Rede Wi Fi na FEUP Áreas de Lazer 17/19

18 Rede Wi Fi na FEUP Áreas de Lazer 18/19

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