El tema 29 del programa TI cubre Bluetooth, Wi-Fi, RFID y NFC. Wi-Fi (IEEE 802.11) usa las bandas de 2,4 y 5 GHz; Bluetooth opera en 2,4 GHz con salto de frecuencia; RFID trabaja en bandas LF, HF y UHF; y NFC funciona a 13,56 MHz a muy corta distancia sobre ISO 14443 y 18092.
El tema 29 del programa de técnico especialista de sistemas y TI agrupa las tecnologías inalámbricas: Bluetooth, Wi-Fi, RFID y NFC. En un hospital están por todas partes: redes Wi-Fi para dispositivos clínicos, pulseras identificativas, etiquetas de activos y sistemas de acceso. En el examen se pregunta casi siempre por frecuencias, alcance, estándares y diferencias entre ellas.
Wi-Fi: la familia IEEE 802.11
Wi-Fi es la marca comercial de las redes locales inalámbricas basadas en el estándar IEEE 802.11. Las principales enmiendas son estas (velocidades máximas teóricas a nivel físico):
Enmienda
Año
Banda
Velocidad máxima teórica
Nombre comercial
802.11a
1999
5 GHz
54 Mbit/s
-
802.11b
1999
2,4 GHz
11 Mbit/s
-
802.11g
2003
2,4 GHz
54 Mbit/s
-
802.11n
2009
2,4 y 5 GHz
600 Mbit/s
Wi-Fi 4
802.11ac
2013
5 GHz
Más de 1 Gbit/s con varias antenas
Wi-Fi 5
802.11ax
-
2,4 y 5 GHz (y 6 GHz en Wi-Fi 6E)
9,6 Gbit/s
Wi-Fi 6
802.11be
-
2,4, 5 y 6 GHz
-
Wi-Fi 7
Cuidado con las denominaciones. En 2018 la Wi-Fi Alliance asignó los nombres Wi-Fi 4, Wi-Fi 5 y Wi-Fi 6 a 802.11n, 802.11ac y 802.11ax. Si la pregunta da una enmienda y pide la banda, recuerda que ac es solo 5 GHz y que n es la primera de doble banda.
En seguridad, WPA2 implementa el estándar IEEE 802.11i, que incluye 802.1X y cifrado AES, y se ratificó en 2004. En entornos corporativos, la autenticación 802.1X con servidor RADIUS es la opción habitual frente a una clave compartida. El cifrado WEP se considera obsoleto y no debe usarse.
Bluetooth opera en la banda ISM de 2,4 a 2,48 GHz con espectro ensanchado por salto de frecuencia entre 79 canales separados 1 MHz en Bluetooth clásico, con hasta 1.600 saltos por segundo, lo que aporta robustez frente a interferencias (Bluetooth Low Energy usa 40 canales de 2 MHz). Se clasifica por potencia y alcance:
Clase
Potencia
Alcance aproximado
1
100 mW (20 dBm)
Unos 100 m
2
2,5 mW (4 dBm)
5 a 10 m
3
1 mW (0 dBm)
Alrededor de 1 m
La versión 4.0 (2010) introdujo Bluetooth Low Energy (BLE), con una pila de protocolo nueva pensada para bajo consumo, y la 5.0 duplicó aproximadamente la velocidad y mejoró alcance y capacidad. Bluetooth y Wi-Fi comparten la banda de 2,4 GHz, por lo que pueden interferirse.
RFID: identificación por radiofrecuencia
Un sistema RFID se compone de etiquetas (tags), lectores y un sistema de gestión. Las etiquetas pueden ser pasivas, sin batería, alimentadas por la señal del lector, o activas, con batería propia y mayor alcance.
Banda
Rango de frecuencia
Valores habituales
LF (baja)
30 a 300 kHz
125 kHz y 134 kHz
HF (alta)
3 a 30 MHz
13,56 MHz
UHF (ultra alta)
860 a 960 MHz
Varía según la región
Microondas
Alrededor de 2,45 GHz
Banda ISM de 2,4 GHz
Las etiquetas pasivas tienen un alcance que va desde unos milímetros hasta varios metros según la frecuencia y la antena, y son más baratas y pequeñas que las activas. En un hospital, el RFID se usa para identificar pacientes, trazar muestras y localizar equipos.
NFC: comunicación de campo cercano
NFC (Near Field Communication) es una tecnología de corto alcance y alta frecuencia que trabaja a 13,56 MHz, en una banda que no requiere licencia. Se apoya en la norma ISO 14443 (RFID) y en FeliCa, e incluye ISO/IEC 18092 (NFCIP-1) y las especificaciones del NFC Forum, fundado en 2004. La comunicación es por inducción, así que los dispositivos deben estar muy próximos. ISO/IEC 18092 define velocidades de 106, 212 y 424 kbit/s.
NFCIP-1 define dos modos de comunicación:
Modo
Cómo funciona
Activo
Los dos dispositivos generan su propio campo electromagnético
Pasivo
Solo el iniciador genera el campo; el otro transfiere datos por modulación de carga
Principalmente en 2,4 GHz y 5 GHz. El estándar 802.11b/g usa 2,4 GHz, el 802.11a y el 802.11ac usan 5 GHz y el 802.11n puede usar ambas. Wi-Fi 6E añade la banda de 6 GHz.
¿Qué frecuencia usa NFC?
13,56 MHz, una banda que no requiere licencia. Se basa en ISO 14443 e ISO/IEC 18092 y funciona a muy corta distancia.
¿Qué diferencia hay entre etiquetas RFID pasivas y activas?
Las pasivas no tienen batería y se alimentan de la señal del lector; son más baratas y pequeñas. Las activas llevan batería propia y alcanzan más distancia.
¿Qué es Bluetooth Low Energy?
Es una variante de bajo consumo introducida con Bluetooth 4.0 en 2010, con una pila de protocolo propia, pensada para dispositivos que funcionan con poca batería.
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