No cabe duda que la tecnología Wi-Fi se está expandiendo a velocidad explosiva. Desde la creación del término "Wi-Fi" hace poco más de una década, el uso de estas redes inalámbricas o “WiFi” (pronunciado “wai-fai”) ha crecido de manera exponencial y no muestra señal alguna de detenerse. No obstante, hasta hace poco tiempo, las escuelas carecían por completo de Wi-Fi. Diversas instituciones académicas no contaban con el presupuesto necesario para implementarlas, y otras evitaban la tecnología por razones de seguridad o educativas (dudando de la capacidad de atención de los alumnos, aún sin propagarse la revolución de los smartphones).

Hoy en día, la presencia de redes Wi-Fi es una realidad en numerosas escuelas, y donde aún no se han implementado, pronto lo serán. Wi-Fi es la tecnología preferida para poner al corriente a los jóvenes de las noticias del mundo y generalizar las bases de su conocimiento. Es relativamente barato, accesible desde cualquier aparato, y funciona. Por esto, ningún padre querrá que su hijo carezca de Wi-Fi dentro de su formación educativa.

Desafortunadamente, las reputación de las redes Wi-Fi ha sido dañada por organizaciones que gastan grandes cantidades de dinero en soluciones que resultan en un mal desempeño.

Este artículo busca resolver la problemática anterior. Identifica nueve mitos sobre las instalaciones Wi-Fi en escuelas que, al conocerse, permitirán mejorar su funcionamiento hasta llegar a los resultados prometidos. En caso de que ya se conozca alguno o varios de estos mitos, el artículo podría ser útil en brindar nuevas ideas para acercar a su red Wi-Fi escolar al óptimo funcionamiento.


Mito 1: Es necesario mejorar tus switches, si vas a mejorar tu Wi-Fi

Se cree que el estándar 802.11ac de Wi-Fi es demasiado rápido para los switches comunes. Por ejemplo, que un AP con capacidad de 600 Mbps en un canal 2.4 GHz, y otro de 1.7 Gbps en un canal de 5 GHz sería demasiado para un puerto de switch de 1 Gbps.

En realidad, es raro que la velocidad del switch disminuya la velocidad de aplicaciones Wi-Fi, ya que dificilmente estas aplicaciones saturan los puertos del switch. Actividades como revisar correos electrónicos, navegar en internet, chatear en línea y hasta ver videos son discontinuas por naturaleza, por lo que no dependen de la velocidad del enlace Wi-Fi. La única excepción a la regla son las transferencias de archivos pesados a través de la red, pero en el contexto de escuelas es inusual tener que realizarlas. El primer grupo de aplicaciones es más común.

Existen razones adicionales por las que la infraestructura existente de switches tiene capacidad de utilizar 802.11ac en el ámbito educativo. La mayoría de los dispositivos Wi-Fi, incluyendo todos los smartphones, tabletas, computadoras personales y netbooks, utilizan tecnología para conservar batería; limitando la velocidad de su Wi-Fi a valores mucho menores que 1 Gbps. Finalmente, como Ethernet es una tecnología full-duplex mientras que Wi-Fi es half-duplex, Ethernet solamente limitará las velocidades de Wi-Fi si todo el tráfico de datos sucede en una dirección. Como las redes Wi-Fi modernas - especialmente dentro de escuelas - manejan tráfico de datos principalmente bidireccional, es insignificante hacer el cambio a un switch de mayor velocidad.

Aunque instalar switches más rápidos proporciona algunas ventajas, no es necesario para la gran mayoría de escuelas. En vez, el dinero sería mejor utilizado en mejoras para la red inalámbrica.


Mito 2: La mejor solución es instalar un AP en cada salón

Un error común dentro del mundo de Wi-Fi es comprar e instalar APs en exceso. En una solución Wi-Fi, incrementar el número de APs mejorará la capacidad de la red, pero en cierto punto se vuelve contraproducente.

El desempeño de una red Wi-Fi disminuye con un exceso de APs cuando más de un AP cubre el mismo canal, para el mismo dispositivo (es decir, al realizar un escaneo de redes, un usuario puede ver más de un AP operando en el mismo canal en una señal mayor a -80 dBm). En América del Norte sólo hay tres canales que no producen interferencia dentro del bando de 2.4 GHz, por lo que si se instalan APs en cada salón probablemente suceda este fenómeno.

Para algunas soluciones en escuelas, los APs son configurados con baja potencia de transmisión con fin de aparentar que no están cubriendo las mismas áreas, pero como Wi-Fi es una tecnología de comunicación bidireccional, disminuir la potencia de transmisión puede ocasionar problemas de congestión de red en áreas con alta concentración de usuarios.

Este mito puede evitarse al realizar un estudio completo del sitio antes de elegir la ubicación de instalación de APs. Existen situaciones donde puede funcionar la instalación de un AP por salón, pero esto no puede conocerse hasta después de llevar a cabo dicho estudio. Los estudios de sitio pueden ser caros y tomar tiempo, pero un experto en Wi-Fi podrá ejecutarlos eficientemente y ahorrar tiempo y dinero a largo plazo.


Mito 3: Los APs deben instalarse dentro de los salones

En algunas escuelas, existe una creencia que las ondas de radio producidas por dispositivos Wi-Fi pueden tener efectos dañinos sobre la salud. Aunque no existan estudios que comprueben este dato, sí es verdad que el mejor desempeño de los APs requiere tenerlos tan cerca de los usuarios como sea posible. Mientras los maestros y alumnos no tengan inconvenientes con una instalación cercana de APs, se debe priorizar el desempeño de la red sobre estas creencias malinformadas.

Por otro lado, si existen dificultades en la instalación de APs dentro de los salones, estos podrían montarse en los pasillos sin reducir su efectividad; siempre y cuando se elija la antena adecuada. Las antenas omnidireccionales que vienen incluidas en la mayoría de los APs suelen funcionar bien, aunque en sitios donde las paredes sean gruesas o tengan aislante, sería mejor emplear antenas direccionales.

Ruckus Wireless ofrece una antena única llamada BeamFlex. Esta tecnología utiliza un arreglo de antenas que dinámicamente crea antenas direccionales mientras también permite conexiones omni-direccionales. Esto significa que APs instalados en pasillos (lejos de la vista de alumnos y maestros) pueden recibir y transmitir señales a través de paredes de salones. También, significa que las antenas externas direccionales (las cuales agregan costos y complejidad a la instalación) no son necesarias.


Mito 4: APs "Wave 2" no serán útiles si los dispositivos no tienen capacidad "Wave 2"

El estándar de tecnología Wi-Fi actual es el 802.11ac Wave 2. Cuenta con hardware más avanzado que los estándares Wave 1 y 802.11n anteriores, pero en la actualidad son pocos los smartphones, tabletas y laptops que tienen capacidad de utilizarla (por ejemplo, solo los modelos más recientes de iPhone la manejan).

En realidad, los beneficios de Wave 2 serán maximizados cuando todos los dispositivos puedan utilizar la tecnología, pero los APs Wave 2 cuentan con mejor sensibilidad de recepción que los Wave 1 (lo cual disminuye las conexiones falsas e incrementa el rango de operación). También, tienen más antenas, lo cual aumenta la capacidad de recepción aún cuando los dispositivos conectados funcionan en 802.11ac Wave 1 o 802.11n.

Emplear la tecnología Wave 2 sí tiene algunas desventajas. Los APs se saturan con la misma cantidad de datos que los Wave 1 utilizando dispositivos smartphone o tablets. También, es probable que algunos dispositivos nunca utilicen funciones como Transmit Beamforming (TxBF) o Multi-User Multiple Input, Multiple Output (MU-MIMO) ya que disminuyen su duración de batería.

 

Mito 5: El desempeño de la red Wi-Fi aumenta si se bloquea el acceso a los smartphones de los alumnos

Existen dos argumentos a favor de este punto: Primero, los smartphones utilizan ancho de banda de internet. Segundo, los smartphones no tienen soporte para las altas velocidades de Wi-Fi utilizadas por laptops y tablets dentro de escuelas.

El primer argumento es válido en algunos aspectos, pero incorrecto en otros. Es verdad que toda escuela tiene un ancho de banda limitado para el internet, y éste se reduce si los alumnos lo utilizan para actividades no relacionadas a la educación. El problema es que la gran mayoría del tráfico de datos por conexión a internet es de naturaleza discontinua, y rara vez se utiliza por completo del ancho de banda proporcionado por el ISP. En casos particulares, sí podría suceder la saturación total de la conexión a internet, aunque este problema puede solucionarse pagando por una expansión de ancho de banda.

Por otra parte, el segundo argumento es engañoso. Es verdad que los smartphones tienen menor capacidad para velocidades de Wi-Fi que los dispositivos tablets y laptops. También es verdad que las redes Wi-Fi son una tecnología que opera en un canal compartido, lo cual significa que, cuando más de un dispositivo se conecta a éstas, disminuye la capacidad de acceso de cada dispositivo individual. Aún así, bloquear la conexión a la red Wi-Fi de estos dispositivos no evita por completo su actividad en la red. Por medio de un proceso llamado Probing (también conocido como Discovery o Active Scanning), un dispositivo recopila información sobre APs cercanos. Esto puede causar más tráfico en la red que una conexión de datos común, ya que los dispositivos mandan paquetes a varias velocidades (1, 2, o 6 Mbps), causando que una gran cantidad de tiempo sea dedicado a contestar los mismos. Por lo tanto, disminuye la velocidad del Wi-Fi para todos los usuarios conectados.

En la mayoría de los casos dentro de escuelas, sí se permite la conexión de dispositivos de alumnos y maestros a la red Wi-Fi, aunque esto puede generar preocupaciones de seguridad. Con esto, procedemos con el siguiente mito.

 

Mito 6: La tecnología Wi-Fi es el punto más vulnerable de una solución TI

Sería ingenuo pensar que agregar una red Wi-Fi en una escuela no tiene consecuencias sobre su seguridad informática. Alumnos, maestros, y administradores tendrán que autentificarse remotamente. "Hackers" podrían crear trampas para los usuarios, y algunos sitios web tendrían la capacidad de obtener la ubicación de la escuela. Estos escenarios preocupan a los administradores de TI y pueden causar problemas importantes

En realidad, la tecnología de redes Wi-Fi actual ya es demasiado segura y extensa como para verse perjudicada por ataques de dispositivos enlazados a la misma. El estándar WPA2 y el uso de perfiles de "invitado" para la red evita entradas indeseadas y acceso a información delicada. Además, las contraseñas son protegidas por encripción AES, los APs requieren datos WPA2 idénticos para generar conexiones a usuarios, y los puertos alámbricos ya no se mantienen abiertos

Una solución Wi-Fi tendrá un efecto inevitable sobre la seguridad de red dentro de la escuela, pero los días en los que esto era motivo de alarma han quedado en el pasado.


Mito 7: Es necesario mejorar el PoE cuando se instalan mejores APs

Este mito merece ser analizado comenzando con una verdad: nuevos estándares Wi-Fi requieren mayor potencia. Cuando 802.11a se volvió popular, se comenzaron a utilizar APs doble-radio. El radio adicional requería más potencia que el anterior. Cuando el estándar 802.11n agregó MIMO, cadenas múltiples de radio se volvieron la norma, de nuevo aumentando la potencia necesaria para los APs. Ahora, con la llegada del 802.11ac Wave 2 y su capacidad de soportar cuatro (y en un futuro hasta ocho) enlaces MIMO, es necesario volver a aumentar la energía transmitida a cada AP por unidad de tiempo.

Donde se suelen tener creencias equivocadas es cuando se recomienda cambiar los switches para soportar los nuevos estándares PoE. Es cierto que la tecnología PoE Plus 802.3at transmite 25W de energía a cada puerto, pero los APs aún funcionan cuando son conectados a puertos con el estándar PoE 802.3af anterior (con 12.95W de potencia).

Aunque hacer el cambio hacia PoE Plus es inecesario en muchos casos, es verdad que escuelas con alta concentración de computadoras de escritorio, y laptops, pueden tener velocidades reducidas de Wi-Fi cuando los APs se conectan a puertos en el switch que sólo soportan su PoE original. Computadoras de escritorio, y laptops, podrán soportar MIMO de 3 enlaces, y muchos APs industriales reducen sus enlaces MIMO disponibles cuando el AP carece de potencia.

Ruckus tiene una solución diferente (y mejor en cuanto a PoE). APs de otras empresas reducen su capacidad de emplear transmisores y receptores. Por ejemplo, con PoE 802.3at, podrá soportar 4x4:4, pero con PoE 802.3af apagará dos antenas y se reducirá a un AP 2x2:2. El Ruckus R710 (Wave 2 11ac) sólo apaga los puertos USB y Ethernet secundarios cuando el PoE es insuficiente para cumplir con los requisitos de potencia; manteniendo máxima la velocidad Wi-Fi.

 

Mito 8: Aumentar la potencia de transmisión de los APs incrementa la cobertura de los mismos.

Para comprender mejor este mito, es necesario definir el término "cobertura" como: la capacidad de dispositivos de encontrar, conectarse a, y consistentemente accesar la red Wi-Fi.

Aumentar la potencia de transmisión de los APs hace que los APs puedan enviar datos más consistentemente a dispositivos, pero no ayuda su capacidad de recibir datos de los mismos. Esto se debe a que el incremento en la potencia de transmisión no incrementa la capacidad de transmitir de los dispositivos. Si no aumentan ambas potencias de transmisión, la cobertura no creceráe. De hecho, algunos dispositivos reducen su potencia de transmisión cuando se conectan a un AP más poderoso, empeorando así la cobertura. En este caso, el dispositivo detectaría una señal muy fuerte, y naturalmente buscaría reducir su potencia de transmisión para aumentar su duración de la batería.

Tener APs con potencia de transmisión mayor a la de los dispositivos puede aumentar la cobertura en un caso específico: si la sensibilidad de recepción del AP es mejor a la del dispositivo. Ruckus posee la mejor sensibilidad de recepción del mercado. Por esta razón, los APs Ruckus funcionan mejor con una potencia de transmisión de 19 o 20 dbm, mientras que los APs de otras empresas funcionan entre 14 y 17 dbm. Los detalles específicos de como logran una mayor capacidad de "escuchar" son un secreto de Ruckus, pero está respaldada por pruebas de campo.

 

Mito 9: Los APs de banda seleccionable tienen mejor desempeño

La tecnología de banda-seleccionable permite al usuario establecer un radio a 5 GHz, y el otro a 2.4 o 5 Ghz. En principio, la idea detrás de este tipo de APs es: como casi todos los dispositivos tienen soporte de 5 GHz, ¿Por qué no tener más APs de 5 GHz

De lado positivo, permite utilizar más canales. Mientras que un área pequeña cubierta por cinco APs tradicionales solamente podría hacer uso de ocho canales únicos (canales 1, 6, y 11 en el bando 2.4 GHz, y cinco canales únicos en el bando de 5 GHz), una solución con cinco APs band-selectable permitiría utilizar diez canales. Dos de los APs podrían tener ambos radios fijos en el bando de 5 GHz, mientras que los otros tres APs podrían tener una configuración tradicional con un radio cada uno en los bandos de 2.4 GHz y 5 GHz.

Como desventajas, los APs band-selectable tienen enormes cantidades de interferencia cuando dos de sus radios utilizan la misma frecuencia dentro del mismo AP. Una prueba reciente de los APs band-selectable de otro vendedor demostró que los "single device retries" aumentaron de 3% a 16% y el "throughput" se disminuyó a la mitad al cambiar el radio del AP band-selectable de 2.4 GHz a 5 GHz. Cualquiera que haya realizado troubleshooting profundo de Wi-Fi te dirá que 16% retries cuando un solo dispositivo está conectado significará una red Wi-Fi completamente inutil cuando se conecten decenas de dispositivos (como suele ser el caso de redes en escuelas).

Habiendo ya identificado los principales nueve mitos de las soluciones Wi-Fi dentro de escuelas, usted tendrá está preparado para encontrar la mejor solución de red, sin gastar de más. Cuando busque mejorar alguna tecnología, realice las pruebas que comprueben que es el cambio que usted desea. De esta forma, el desempeño adecuado en la red ayudará a que la siguiente generación de niños tenga acceso instantáneo al mundo ilimitado del internet.

Fuente: 9 Myths of WiFi in Education, Ruckus Wireless, 2016

 

 

 

 

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