4G vs WiFi: Compreender as diferenças para uma melhor conetividade

Sabia que, em 2024, o número de utilizadores da Internet em todo o mundo era de 5,44 mil milhões? Isto significa que cerca de dois terços da população mundial acedem à Internet todos os dias. No mundo em rápida evolução de hoje, ter uma conetividade fiável e acesso à Internet tornou-se crucial para as actividades pessoais e profissionais. Várias tecnologias sem fios revolucionaram a forma como as pessoas e as empresas se comunicam, navegam e interagem na paisagem digital, sendo a 4G LTE (Long Term Evolution) e a WiFi as duas tecnologias mais utilizadas em todo o mundo. Tanto o 4G LTE como o WiFi têm sido fundamentais para trazer níveis significativos de eficiência, conveniência e segurança aos espaços pessoais e empresariais. Ambas as tecnologias têm o seu próprio conjunto de vantagens e limitações, tornando-as adequadas a diferentes casos de utilização.

Este artigo explora as principais caraterísticas do 4G LTE e do WiFi e compara o seu desempenho em termos de factores como a velocidade, a cobertura, a fiabilidade, o custo e a segurança. Este artigo também fornece uma visão geral das aplicações ideais para cada tecnologia, para ajudar os utilizadores a determinar e tomar decisões bem informadas sobre a tecnologia a utilizar para os seus casos de utilização específicos.

O que é o 4G LTE?

A 4G LTE é uma norma de banda larga sem fios da quarta geração de redes móveis. O principal fator de diferenciação da 4G LTE em relação às suas antecessoras, como a 3G e a WiMAX, é o facto de utilizar ondas de rádio em vez de micro-ondas. Isto permite que a 4G LTE tenha uma melhor penetração, cobertura e alcance. O Projeto de Parceria de 3ª Geração (3GPP) é responsável pelo desenvolvimento das normas para esta tecnologia sem fios de alta velocidade. A 4G LTE foi concebida para baixa latência e elevada largura de banda, que pode atingir 100 Mbps na ligação descendente e até 50 Mbps na ligação ascendente. A elevada largura de banda torna-a adequada para aplicações que requerem acesso rápido a conteúdos, como aplicações de vídeo, e a baixa latência torna-a ideal para aplicações sensíveis ao tempo, como serviços de voz ou aplicações IoT. 

A tecnologia 4G LTE tem uma estrutura de rede plana totalmente IP que permite a sua utilização em novos serviços convergentes baseados no Subsistema Multimédia IP (IMS). A retrocompatibilidade da tecnologia 4G LTE proporciona grande flexibilidade e comodidade aos utilizadores. A arquitetura da tecnologia 4G é modular e escalável, pelo que a rede pode ser facilmente expandida para responder a uma maior procura. Mesmo com a evolução da tecnologia para 5G e mais além, a 4G LTE continua a ser uma força a ter em conta entre as tecnologias celulares utilizadas atualmente.

O que é o WiFi?

Wireless Fidelity, commonly known as WiFi, is a technology that carries information between physical internet devices like routers, switches, or repeaters and end-user devices like mobile phones, computers, and IoT devices over radio frequency transmissions without any wired infrastructure. Devido à sua simplicidade, as redes Wi-Fi estão agora disponíveis na maioria dos locais públicos, como escritórios, aeroportos, hotéis, cafés e bibliotecas, para além das redes Wi-Fi domésticas. 

As redes WiFi geralmente operam em faixas de frequência de 2,4 GHz, 5 GHz e 6 GHz e, normalmente, quanto maior a frequência, maior a velocidade da conetividade. Os protocolos mais usados em WiFi incluem 802.11a, 802.11b, 802.11g, 802.11n e 802.11ac, que são padronizados por IEEE. Cada um deles tem gamas de frequência de funcionamento, taxas de dados máximas e técnicas de modulação únicas.

Existem quatro tipos principais de redes WiFi com base na área de cobertura da rede. WLAN (Local Area Network), que é commapenas utilizada em aplicações comerciais e residenciais ou casos de uso com pequenas áreas de cobertura. MAN (Metropolitan Area Network), que é utilizada para aplicações que exigem uma cobertura mais alargada, como universidades ou uma parte de uma cidade. PAN (Personal Area Network), que é utilizada para aplicações que necessitam de ligar um número mínimo de dispositivos numa área de cobertura muito pequena, como uma única divisão. WAN (Wide Area Network - Rede de área alargada), utilizada para áreas de cobertura alargada, como uma região, um estado ou um país inteiro.

A tabela abaixo fornece uma visão geral rápida das principais caraterísticas e diferenças entre 4G LTE e WiFi, que serão discutidas com mais pormenor mais adiante neste artigo.

Comparação de velocidades: 4G LTE vs. Wi-Fi

No que respeita à velocidade, tanto o 4G LTE como o WiFi estão muito mais avançados do que as gerações anteriores de tecnologia de comunicação.

O 4G LTE oferece velocidades até 100 Mbps no descarregamento. No entanto, em cenários práticos, a 4G LTE tem normalmente velocidades de descarregamento que variam entre 9 e 60 Mbps. As velocidades de upload do 4G LTE variam normalmente entre 1 e 30 Mbps.

O WiFi oferece velocidades de dados substancialmente mais elevadas. A velocidade da rede WiFi depende da norma. A WiFi na banda de frequência 5 GHz pode oferecer uma velocidade máxima teórica de 6,9 Gbps, mas, em cenários práticos, as velocidades variam normalmente entre 100 e 300 Mbps, dependendo de factores como a qualidade do router e o congestionamento da rede. O WiFi 6 e o WiFi 6E podem oferecer velocidades até 9,6 Gbps. A velocidade real alcançável por uma rede, quer seja 4G LTE ou WiFi, dependerá de diferentes factores, como a distância do ponto de acesso ou da torre celular, a interferência do sinal e as capacidades dos dispositivos ligados. Pode haver situações em que as ligações 4G LTE podem fornecer velocidades mais rápidas e mais fiáveis do que as ligações Wi-Fi.

Considerando as aplicações da vida real, para o streaming de alta definição, o WiFi proporciona uma experiência mais suave devido à sua elevada largura de banda e a funcionalidades como o MIMO. Para aplicações como os jogos, que exigem conetividade em tempo real com uma latência mínima, o WiFi é a melhor opção. No entanto, para aplicações que requerem uma cobertura alargada e fiabilidade em vez de velocidade máxima, o 4G LTE seria uma melhor opção.

Cobertura e mobilidade

Quando se considera a cobertura e a mobilidade, o 4G LTE é significativamente melhor, com a capacidade de fornecer uma cobertura de rede alargada. A cobertura da rede 4G LTE é normalmente de âmbito nacional para todos os assinantes, ao passo que a rede WiFi está limitada a uma área comparativamente mais pequena. Uma vez que o acesso ao 4G LTE é feito através de um dispositivo móvel, desde que o fornecedor de rede celular cubra a área, os utilizadores podem aceder convenientemente à Internet, independentemente de estarem em casa ou em trânsito.

A WiFi é normalmente uma rede local e, por conseguinte, a cobertura é muito limitada. A cobertura WiFi é geralmente fornecida de três formas principais: cobertura direta do AP (ponto de acesso) interior, cobertura do AP interior combinada com o sistema de distribuição rodoviária e cobertura direta do AP exterior. Assim que o dispositivo do utilizador sai da área de cobertura do AP, o sinal degrada-se consideravelmente. Geralmente, a área de cobertura WiFi situa-se a cerca de 300 pés do ponto de acesso. Em termos de mobilidade, o 4G LTE é melhor, uma vez que foi concebido especificamente para dispositivos móveis e suporta roaming contínuo. O WiFi tem uma mobilidade limitada e é principalmente adequado para dispositivos que se encontram a uma curta distância do ponto de acesso. No entanto, desde que o dispositivo do utilizador esteja dentro do alcance da rede WiFi, é possível navegar sem problemas e sem interrupções.

Latência e fiabilidade

Tanto o 4G LTE como o WiFi são impressionantes em termos das suas latências reduzidas. A 4G LTE tem normalmente latências entre 20 e 50 milissegundos. Esta latência, no entanto, varia consoante a origem da transmissão de dados, o destino da transmissão de dados, as interferências entre eles e o tráfego na rede. O desempenho de um dispositivo ligado à rede 4G LTE pode degradar-se significativamente em redes congestionadas, uma vez que o aumento da carga nas torres de telemóveis pode causar atrasos e queda de ligações. As redes WiFi têm geralmente níveis de latência mais baixos em condições óptimas. No entanto, com factores como barreiras físicas, interferência de redes vizinhas e qualidade do router, a latência do WiFi pode ser significativamente alterada.

As redes WiFi modernas, configuradas com tecnologias como MIMO, OFDMA e beamforming, melhoraram a eficiência global da rede e, por isso, registam baixas latências mesmo em ambientes com muita gente. Em geral, em ambientes controlados em que os dispositivos estão muito próximos dos dispositivos de rede, a rede WiFi oferece uma ligação mais estável e fiável, com uma latência mínima, do que a rede 4G LTE. Assim, basicamente, em locais como edifícios de escritórios ou residências, é melhor ter uma ligação WiFi.

A fiabilidade das redes 4G LTE depende da infraestrutura de rede celular existente. No entanto, numa área bem coberta, a rede 4G LTE pode ser utilizada mesmo com aplicações de missão crítica em tempo real.

Custo e acessibilidade

O 4G LTE é fornecido pelas operadoras móveis e os custos associados baseiam-se nos planos de dados. Os planos de dados 4G LTE podem implicar custos adicionais com base na utilização, especialmente quando utilizados com planos de dados limitados. No entanto, para conveniência dos utilizadores, existem opções pré-pagas e pós-pagas disponíveis. Em termos de custos, o WiFi implica principalmente um custo inicial para instalar a infraestrutura de rede necessária. Os custos da WiFi incluem geralmente o custo do serviço de banda larga de linha fixa e o investimento inicial num router. Estes custos podem variar consoante o fornecedor de serviços Internet (ISP). O WiFi é geralmente uma melhor opção para aplicações que requerem uma utilização intensiva da Internet. Normalmente, para casas e escritórios, as soluções WiFi tendem a ser a solução mais económica.

Tendo em conta a acessibilidade, o 4G LTE está disponível onde quer que exista cobertura celular 4G LTE. Para aplicações ou utilizadores que necessitem de aceder à Internet a partir de diferentes locais, o 4G LTE seria a melhor opção. A 4G LTE é uma opção acessível para zonas onde a infraestrutura WiFi com fios não é viável. Por conseguinte, o 4G LTE é uma solução mais versátil em termos de acessibilidade. O WiFi requer uma ligação de banda larga fixa e é geralmente acessível dentro da área de cobertura da infraestrutura de rede. O WiFi é acessível e mais conveniente para ser utilizado em casas, empresas e locais públicos, como cafés, aeroportos e bibliotecas.

Segurança e privacidade

Embora nenhuma rede seja 100 por cento segura, as redes 4G LTE são geralmente consideradas mais seguras do que as redes WiFi. Utilizam protocolos de encriptação contra escutas e intercepções para transmitir dados de forma segura. Além disso, as suas actualizações e tarefas ao nível do sistema são geridas pelas próprias operadoras móveis, pelo que a proteção é consistente em toda a rede. Uma vez que mesmo um pequeno problema relacionado com a privacidade e a segurança dos utilizadores pode levar à perda de reputação e de negócios e até a perdas financeiras substanciais, os operadores de redes 4G LTE mantêm elevados padrões de segurança.

Nas redes WiFi, embora utilizem protocolos de encriptação como o WPA3 e o WPA2 para transmitir dados de forma segura, o nível de segurança pode depender de vários factores, como as definições do utilizador, a força das palavras-passe utilizadas, a frequência de atualização do firmware do router, etc. Assim, a segurança e a privacidade de uma rede WiFi dependem em grande medida do utilizador. Outro fator que afecta a vulnerabilidade dos utilizadores de redes WiFi é a presença de redes WiFi falsas às quais os utilizadores se podem ligar sem o saberem. Isto permite o acesso à atividade de navegação dos utilizadores. As redes WiFi públicas, em especial, são frequentemente inseguras e estão sujeitas a actividades como a espionagem do tráfego.

O 4G LTE utiliza uma autorização baseada em fichas (cartão SIM) que é geralmente segura. No entanto, com a clonagem de SIM, mesmo o 4G LTE pode estar sujeito a falsificação de rede. Práticas como a utilização de redes privadas virtuais (VPN), palavras-passe fortes e a manutenção de firmware e software actualizados são reco1TP15nhecidas para uma melhor segurança e privacidade.

Casos de utilização: Quando escolher 4G LTE vs. Wi-Fi

A decisão entre 4G LTE e WiFi depende totalmente dos requisitos da aplicação. O 4G LTE é ideal para aplicações que requerem conetividade em movimento. Como já foi referido, os utilizadores podem aceder à Internet a partir de qualquer local que tenha cobertura de rede 4G LTE. Assim, os utilizadores podem manter-se ligados independentemente da localização, desde que essa região esteja coberta pelos fornecedores de redes celulares. A rede 4G LTE também é útil em regiões onde a infraestrutura de banda larga fixa não é viável para obter acesso à Internet de alta velocidade. O 4G LTE também pode ser utilizado como solução de reserva quando as ligações de banda larga WiFi falham para garantir uma conetividade ininterrupta.

O Wi-Fi é ideal para aplicações que são utilizadas numa área limitada, como em casas e escritórios. Dentro da área de cobertura dos pontos de acesso, a Wi-Fi é capaz de fornecer conetividade à Internet estável e de alta velocidade. A Wi-Fi também é utilizada para ligar dispositivos inteligentes e apoiados pela IoT em casas e escritórios. A WiFi é extremamente eficaz para aplicações que consomem muitos dados, como streaming, jogos e actividades de descarregamento. A WiFi é capaz de lidar com um grande número de utilizadores em simultâneo. Por conseguinte, as redes WiFi são ideais para locais que requerem a ligação simultânea de vários dispositivos, como as residências e os locais de trabalho.

Algumas soluções modernas requerem um híbrido de redes 4G LTE e WiFi para maximizar os benefícios. Especialmente em aplicações IoT, a capacidade de os dispositivos alternarem automaticamente entre LTE e Wi-Fi com base na disponibilidade e na qualidade da rede garantirá um desempenho e uma fiabilidade ideais.

Conclusão

Tal como referido ao longo do artigo, tanto o 4G LTE como o Wi-Fi têm os seus pontos fortes únicos em termos de velocidade, cobertura, estabilidade, segurança, etc. O 4G LTE é capaz de fornecer conetividade móvel numa vasta área de cobertura. São ideais para a conetividade em movimento e para áreas onde não é possível instalar uma infraestrutura de banda larga fixa. O Wi-Fi é capaz de fornecer ligações de alta velocidade e estáveis para aplicações que são utilizadas dentro da área de cobertura dos routers ou pontos de acesso WiFi. O WiFi também é rentável para actividades com grande volume de dados. A decisão entre 4G LTE e WiFi depende inteiramente da aplicação. Ao decidir, os utilizadores devem ter em conta factores como a mobilidade, a cobertura, a segurança, o custo, etc. Ao compreenderem corretamente as principais caraterísticas, os factores de diferenciação e as vantagens únicas de cada tecnologia, os utilizadores poderão tomar uma decisão informada sobre a utilização de 4G LTE ou WiFi para melhor satisfazer os requisitos do caso de utilização.