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Todo lo que necesita saber acerca de las redes inalámbricas mesh

[05/09/2017] Se le perdonaría pensar que la red inalámbrica mallada es solo otro punto de marketing para los nuevos routers de Wi-Fi, una frase acuñada para elevar los precios sin ofrecer beneficios. Pero podemos dejar de lado el cinismo por esta vez: la tecnología mallada brinda un beneficio significativo sobre los tradicionales y antiguos routers de Wi-Fi que hemos comprado en años pasados y permanecen en el mercado.

Las redes malladas son resistentes, auto configurables y eficientes. No necesita volver a tocarlas después de un esfuerzo normalmente mínimo para configurarlas; y proporcionan, sin duda, el mejor y más alto rendimiento que puede lograr en su hogar. Estas ventajas han resultado en la introducción de los sistemas de malla por parte de varios startups y empresas existentes. Estos sistemas compiten por el puesto de red Wi-Fi en hogares y pequeños negocios.

Las redes malladas resuelven un problema particular: cubrir un área relativamente grande; más de 1000 pies cuadrados en un solo piso, o una vivienda u oficina de varios pisos, especialmente donde aún no hay Ethernet, para permitir conexiones cableadas más sencillas de routers de Wi-Fi y puntos de acceso inalámbricos sin mallas. Todos los ecosistemas mesh actuales también ofrecen simplicidad. Puede llegar a estresarse bastante trabajando con los paneles de control de administración basados en la web, incluso en los routers de Wi-Fi convencionales más populares.

Un router inalámbrico convencional ofrece cobertura limitada si no puede conectarle puntos de acceso Wi-Fi adicionales. Crédito: Luma Home, Inc.
Redes mesh

Lo que significa malla

El concepto de redes malladas apareció por primera vez en la década de 1980 en experimentos militares, y se volvió comercial en los años noventa. Pero las necesidades, costos y disponibilidad del hardware, radio y espectro hicieron que todo fuese realmente práctico para los equipos a escala de consumidor solamente en el último par de años. Es por eso que ahora vemos tantos sistemas de golpe en el mercado, todos a la vez.

La red mallada trata a cada estación base como un nodo que continuamente intercambia información sobre las condiciones de la red, con todos los nodos adyacentes a través del conjunto completo. Esto permite que los nodos que no están enviando y recibiendo datos entre sí sepan sobre la existencia de los demás. Este conocimiento podría encontrarse en un back-end basado en la nube o en el firmware de cada router.

Las redes malladas no retransmiten todos los datos que pasan a través de un conjunto de estaciones base. Los sistemas en el mercado ajustan, de manera dinámica, los atributos y canales de radio para crear la menor interferencia y la mayor área de cobertura posibles, lo que resulta en un alto nivel de rendimiento -mucho más alto que todo lo posible con WDS (Wireless Distribution System) y los sistemas de transmisión parecidos.

Los routers de redes malladas, como Luma, conectan varios nodos inalámbricos para cubrir su hogar con Wi-Fi. Crédito: Luma Home, Inc.
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El principio detrás de todas las redes inalámbricas es "¿cómo puedo transmitir este número de bits en el menor número de microsegundos y dejar que otro lo utilice?", explica Matthew Gast, ex presidente del comité IEEE 802.11 que establece las especificaciones utilizadas por el Wi -Fi. Las redes malladas lo gestionan mejor que WDS.

Gast señala que, en algunos casos, un nodo mesh podría enviar un paquete de datos a un solo nodo; en otros, una señal débil y otros factores podrían enviar el paquete a través de otros nodos para que alcance la estación base, a la que está conectado el dispositivo inalámbrico de destino.

Algunos enrutadores mesh tienen radios de una sola banda a la vez, y se entienden más como extensiones inteligentes. Pero es más común que los nodos tengan radios para dos o incluso tres bandas de frecuencia, como la última Eero. Esto permite que la malla dedique bandas a datos de los nodos, cambiando canales para reducir la congestión, o mezclando datos de cliente y datos "backhaul" en el mismo canal.

Los routers convencionales de gama alta ofrecen características de alto rendimiento que no se encuentran actualmente en los sistemas mesh de Wi-Fi. El Netgear Nighthawk X10, por ejemplo, tiene un puerto Ethernet de 10 Gbps para almacenamiento en red.
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El objetivo final es asegurarse de que el máximo rendimiento posible permanezca reservado para el tráfico productivo real, como la transmisión de videos de 4K desde un extremo de la casa al otro o realizar conexiones rápidas en juegos multijugador en Internet, en relación con el consumo de la movilización de datos en la red.

Si un nodo se apaga o se bloquea -su gato quiere llamar la atención y golpea uno para que se caiga de la repisa- la red no cae. Siempre y cuando cada nodo pueda continuar comunicándose con al menos otro nodo, todavía cuenta con una red completamente funcional.

Normalmente, depende de un smartphone para ayudar a configurar el primer nodo y los parámetros de red, y agregar nodos adicionales a una red existente. Debido a que no se debe planificar dónde van los nodos mesh, los sistemas mesh se reconfiguran automáticamente a medida que agrega nodos. La mayoría de los sistemas disponibles ofrecen ayuda para ubicar las unidades; algunos utilizan indicadores en los nodos, mientras que otras requieren software para smartphones. "Existe una cantidad inmensa de esfuerzo de ingeniería para hacer algo muy simple", anota Gast.

¿Es inteligente invertir en mesh?

¿El precio que paga por esta mejor eficiencia? Protocolos patentados. Mientras que el Wi-Fi sigue siendo estandarizado, y extremadamente compatible entre equipos de diferentes fabricantes, no hay dos sistemas mesh en el mercado que trabajen juntos. Un protocolo mesh, 802.11h, terminó siendo no solo insuficiente para la tarea, sino también totalmente ignorado por las empresas a medida que buscaban mejores resultados y ventajas competitivas. Además, es improbable que en algún momento de los próximos años surja un estándar compatible de la industria, pues ningún estándar de ese tipo está siendo forjado.

Todos los fabricantes principales de routers, y una serie de startups, han saltado al tren de la red mallada. Crédito: Michael Brown.
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Existen tres razones para querer la compatibilidad: una forma de adquirir equipos más barato si un fabricante cobra más de lo que desea pagar por nodos adicionales; como una ruta de escape si una compañía o línea de productos se hunde; o como una manera de actualizar gradualmente una red para incorporar nuevos estándares. Eso no es posible con mesh.

Estar encerrado con un fabricante aumenta el riesgo, pues varias empresas que fabrican equipo de mesh -Eero, Luma y Securifi- son startups, y no todas las startups alcanzan el éxito. Las empresas más establecidas, como D-Link, Linksys, Netgear y TP-Link, hacen hardware de red mallada, pero si esas líneas de productos no producen ganancias, no seguirán fabricando unidades para siempre.

Todo esto podría afectarle de seis maneras:

  • Incapacidad de obtener apoyo técnico si algo sale mal.
  • Falta de cobertura de garantía para el hardware fallido. (Sin embargo, las compañías en bancarrota podrían ser necesarias para financiar una cantidad de reparación y reemplazo.)
  • No hay manera de comprar nuevas unidades para expandir su red.
  • Las aplicaciones para smartphone, de las que dependen algunos sistemas, dejan de recibir actualizaciones y dejan de funcionar.
  • Se desactivan los elementos basados en nube para configuración y administración, lo que hace que los nodos no funcionen o se bloqueen en la última configuración. En cierto punto, un fabricante de tarjetas de memoria de cámara Wi-Fi, intentó deshabilitar las actualizaciones de configuración de su producto vinculado a la nube. Esto puede ser un problema incluso con productos activos: Google accidentalmente restableció su OnHub sin mesh y sus routers mesh de Google Wifi en febrero debido a un problema de inicio de sesión en la nube.
  • Se detectan fallas críticas de seguridad, pero no se pueden actualizar. Aunque parece improbable que un dispositivo mesh que no vendió lo suficiente como para ser un éxito pueda ser explotado, la mayoría de hardware independiente de cualquier tipo -desde DVRs hasta cámaras conectadas a Internet- utilizan una variación de Linux y un puñado de chipsets muy utilizados.

En contraposición a esto, está el ciclo de vida de los routers Wi-Fi. En mis casi 20 años de comprar y probar el hardware de redes inalámbricas, he descubierto que falla de tres a cinco años o necesita una actualización para aprovechar las nuevas características de la red. Considere que el precio de un sistema mesh es su precio de alquiler a lo largo de este período, y evalúe si el valor de 70 a 150 dólares al año, dependiendo del sistema y el número de nodos, le ofrece suficiente utilidad. Si tiene suerte, durará mucho más tiempo.

El Netgear Orbi RBK50 es nuestra mejor elección entre los routers Wi-Fi (a pesar de no ser un verdadero router mesh). Crédito: Michael Brown.
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Tejiendo una malla más fina

El futuro de mesh no se trata de más y más nodos. En realidad, se trata de nodos mesh que cuentan con distintos tipos de radios y otras funciones incorporadas. Algunos nodos mesh ya tienen Bluetooth para la configuración y el control personal del área de redes, y hasta tres radios Wi-Fi que soportan todo el rango 802.11a/b/g/n/ac.

Los nodos futuros podrían agregar más radios o fragmentar una función 802.11ac Wave 2 que permite beamforming y la orientación de dispositivos, para separar aún más el tráfico intra-nodo del tráfico entre dispositivos. Y podrían lanzar 802.11ad/Wi-Gig para streaming ultrarrápido de alta definición o ZigBee y otros estándares de hogar inteligente.

Pero la base ya está establecida: rápido, eficiente y sencillo. Los nodos más nuevos solo pueden mejorarlo.