Qu’est-ce que le Wi-Fi ?

Les réseaux informatiques comprennent de plus en plus souvent un accès Wi-Fi. Une technologie devenue aujourd’hui essentielle pour un accès sans fil à Internet ou au réseau local de l’entreprise.


Le Wi-Fi est le réseau sans fil domestique et professionnel le plus connu. Capable de couvrir des surfaces allant d’un bureau à un bâtiment entier, il offre d’excellentes vitesses de connexion. Ce terme signifie Wireless Fidelity : une boutade en rapport au High Fidelity de la Hi-Fi, mais qui n’a pas de réel sens précis.




Quand le Wi-Fi a-t-il été créé ?

Même si son nom est à l’origine un jeu de mots, cette norme de réseau sans fil n’en reste pas moins très sérieuse. Elle se base sur les différents standards IEEE 802.11, veille à respecter les couches du modèle OSI (norme définissant les communications en réseau), et est gérée par la très sérieuse Wi-Fi Alliance, qui tient les rênes de cette technologie depuis 1999. Si le Wi-Fi a commencé à s’implanter au cours des années 1990, grâce aux efforts de multiples organisations, c’est bien avec la création de la Wi-Fi Alliance que cette norme décolle.


Notez que le Wi-Fi n’est pas un système de communication à faible portée comme le Bluetooth, mais bel et bien un réseau sans fil à haut débit, adapté à de multiples usages.




Quand le Wi-Fi a-t-il été créé ?



Quel principe et quelles normes pour le Wi-Fi ?

La structure de la liaison Wi-Fi comprend une couche physique, une couche de liaison de données et l’utilisation de bandes de fréquences toujours plus importantes dans les 2,4 GHz, 5 GHz et 6 GHz (fréquences autorisées pour le Wi-Fi par les États). Ce qu’il est important de savoir est que la norme 802.11 a connu plusieurs évolutions au fil des années, avec des vitesses de plus en plus élevées au fil du temps :


  • check 1999 → Wi-Fi 1, 11 Mbps : c’est la vitesse maximale théorique atteinte par le Wi-Fi 1 (802.11b). À condition de se trouver à proximité du point d’accès Wi-Fi, le débit se dégradant rapidement avec la distance.
  • check 2003 → Wi-Fi 3, 54 Mbps : le Wi-Fi 3 (802.11g) et ses 54 Mbps de débit maximal théorique ont fait le bonheur de nombre d’utilisateurs de PC portables. C’est avec lui que le Wi-Fi a enfin connu ses lettres de noblesse (il a rapidement succédé au Wi-Fi 2, passé quasi inaperçu).
  • check 2009 → Wi-Fi 4, 600 Mbps : voici le débit maximal théorique atteignable en Wi-Fi 4 (802.11n). Nouveauté de cette norme, l’utilisation de deux fréquences : 2,4 GHz et 5 GHz. Notez aussi l’arrivée d’antennes multiples, dites MIMO (Multiple Input Multiple Output), pour booster la portée et les débits.
  • check 2013 → Wi-Fi 5 jusqu’à 6,93 Gbps : le débit maximal théorique du Wi-Fi 5 (802.11ac) fait rêver. Mais sauf à multiplier les antennes, le débit ne dépassera que rarement les 867 Mbps sur un smartphone, et les 1,73 Gbps sur un PC portable.
  • check 2021 → Wi-Fi 6 jusqu’à 9,61 Gbps : selon la largeur de bande utilisée, le Wi-Fi 6 (802.11ax) promet d’atteindre des débits maximum (théoriques) de 1,15, 2,29, 4,80 et 9,61 Gbps. Des débits extrêmes pour cette nouvelle génération de Wi-Fi !

De nombreuses autres normes 802.11 existent, mais les cinq citées ici sont de loin les plus communes du marché. Du point de vue de la sécurité, diverses options ont été successivement proposées : le WEP ( Wired Equivalent Privacy), peu fiable contre le piratage, puis le WPA (Wi-Fi Protected Access), décliné par la suite en WPA2 et WPA3.

Principe et normes pour le Wi-Fi

 



Quelle est la différence entre le Wi-Fi et le Bluetooth ?

Le Wi-Fi et le Bluetooth sont deux technologies permettant de connecter entre eux des appareils sans aucun branchement câblé. Mais leur fonctionnement étant différent, les usages prévus avec chacun sont différents.



Le Wi-Fi : adapté à la navigation Internet et à la création de réseaux


Le Wi-Fi est davantage adapté aux connexions de moyenne distance, avec une portée de plusieurs dizaines de mètres, voire de plusieurs centaines de mètres en extérieur, et il est adapté pour transporter des informations à haut débit. Il permet de connecter plusieurs terminaux à Internet, ou des terminaux entre eux, et donc de créer des réseaux locaux. Un réseau Wi-Fi correctement dimensionné peut supporter de nombreuses connexions simultanées, à l’instar du Wi-Fi d’un centre commercial ou d’un lieu public.


Le Bluetooth : indispensable pour les appareils connectés


Le Bluetooth a été conçu pour une utilisation de proximité. Sa portée, assez faible, est de seulement de 10 à 15 mètres, et sa bande passante, limitée : il ne permet donc pas de diffuser des informations en haut débit. De ce fait, il consomme très peu d’énergie. Le Bluetooth utilise la fréquence radio 2,4 GHz et 2,483 GHz, et contrairement au Wi-Fi, le Bluetooth fonctionne indépendamment d’un routeur ou d’Internet. On peut y connecter un nombre limité d’appareils.


Le Bluetooth est très répandu dans la téléphonie mobile, où il sert à connecter un smartphone à tout un écosystème d’appareils connectés (enceinte, écouteurs, montre, etc.), ou à d’autres terminaux (appareil photo, imprimante, etc.).



Le Bluetooth indispensable pour les appareils connectés


Les avantages et inconvénients du Wi-Fi : les points d’accès et le maillage du réseau



Un réseau sensible à l’environnement


Toutes les normes Wi-Fi citées ont une portée similaire en intérieur, un peu supérieure à 30 mètres. Toutes, sauf le Wi-Fi 3 qui, en combinant antennes multiples et débit raisonnable arrive à atteindre les 70 mètres. En extérieur, comptez sur 140 mètres avec les Wi-Fi 1 et 3, 250 mètres avec le Wi-Fi 4 et 300 mètres avec les Wi-Fi 5 et 6. Ces portées sont théoriques, tout comme les débits, chacun ayant pu constater que le Wi-Fi avait tôt fait de perdre en efficacité à la moindre perturbation, voire à être bloqué par un simple mur en pierre un peu trop épais.


Notez que l’utilisation de deux fréquences différentes - 2,4 et 5 GHz - permet aux équipements Wi-Fi modernes d’allier portée et performances. Le 2,4 GHz est la fréquence historique du Wi-Fi, qui couvre de longues distances. Le 5 GHz est moins saturé, propose de meilleurs débits, mais une portée plus faible. Dans la majorité des cas, vos équipements choisiront automatiquement la meilleure fréquence.

Une faiblesse compensée par un maillage de points d’accès


Cette problématique est résolue par la mise en place de plusieurs points d’accès. Le point d’accès est un émetteur Wi-Fi auquel les appareils peuvent se connecter. Il peut comporter une ou plusieurs antennes, voire des antennes externes pour maximiser sa portée. La box Internet de votre opérateur (connectée en fibre ou en ADSL) fait office de point d’accès Wi-Fi. Mais d’autres pourront être ajoutés à des points stratégiques de l’entreprise. Ces bornes seront soit reliées au réseau filaire Ethernet, soit au réseau électrique (via du courant porteur en ligne), soit entre elles, créant ainsi un maillage Wi-Fi pouvant couvrir des surfaces considérables. Et avec ce réseau Wi-Fi maillé, qu’on appelle Mesh, le réseau n’est pas interrompu, dans le sens où quelle que soit la borne fournissant la connectivité Wi-Fi à l’ordinateur, le nom du réseau reste inchangé.


Cette capacité à mailler l’espace permet non seulement de couvrir de grandes surfaces, mais aussi de renforcer la puissance du Wi-Fi dans les zones difficiles (présence d’obstacles ou perturbations électriques importantes) en augmentant la densité des points d’accès. Et avec une offre comme le VoWi-Fi de Bouygues Telecom Entreprises (Voice over Wi-Fi), vous pourrez aussi vous servir de ce réseau pour augmenter la portée du réseau de téléphonie mobile. VoWi-Fo se substitue au réseau mobile dans les points les plus reculés de l’entreprise, comme des entrepôts en sous-sol, permettant ainsi de pouvoir continuer à passer et recevoir des appels. Le tout en profitant des débits du Wi-Fi pour l’accès Internet, soit autant qu’en 5G la plupart du temps.




Des usages originaux

Notez que la Wi-Fi Alliance est active sur bien des fronts. Elle propose ainsi des technologies analogues comme : Wi-Fi Easy Connect, pour faciliter la connexion à des réseaux sans-fil via des codes QR ; Wi-Fi HaLow, une offre basse consommation dédiée au marché de l’IoT ; Wi-Fi Location, de la géolocalisation par Wi-Fi ; Wi-Fi Direct, pour relier directement deux appareils au travers du Wi-Fi ; Miracast, une solution permettant de partager le contenu audio/vidéo d’un ordinateur sur un téléviseur.


Mais la réalisation la plus originale de la Wi-Fi Alliance est sans aucun doute le WiGig. Utilisant une large bande de fréquences située dans les 60 GHz, il peut atteindre des débits frôlant les 280 Gbps !


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