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Gli attuali router che supportano il Wi-Fi 5 non sono stati progettati per gestire il numero sempre crescente di dispositivi intelligenti per la smart home, che sono ormai entrati nella nostra quotidianità. Le abitudini degli utenti di una casa intelligente stanno rapidamente cambiando e la risposta per gestire le nuove necessità emergenti arrivano insieme al nuovo standard Wi-Fi 6.
Lo standard approvato dalla WiFi Alliance garantisce non solo connessioni più veloci, ma anche la possibilità di gestire contemporaneamente un numero maggiore di device connessi allo stesso router. Il motivo è nelle caratteristiche tecniche di questo standard, che permettono di gestire e organizzare al meglio il flusso dati grazie all’uso di sotto-canali comunicativi dedicati per ogni device connesso.
Inoltre, il nuovo algoritmo Target Wake Time (TWT) del protocollo Wi-Fi 6 permette di ridurre i consumi energetici prodotti dal trasferimento dei pacchetti dati, per una migliore gestione anche delle batterie dei dispositivi connessi e quindi garantendo una più lunga autonomia.
Smart home e Wi-Fi 5: perché i router non sono adeguati
La maggior parte delle aziende che producono device per la smart home solitamente includono, per questioni di risparmio sui costi, solamente la compatibilità con il Wi-Fi della banda da 2.4 GHz. I router presenti nella maggior parte delle case, invece, includono due bande di trasmissione: a 2.4 GHz e a 5 GHz.
Questo implica che quasi tutti i device di una smart home, come ad esempio frigoriferi intelligenti, lavatrici programmabili, luci e prese smart o le videocamere di sorveglianza in giardino, sfruttano la frequenza a 2.4 GHz, saturando la banda e provocando un rallentamento della connessione.
Al di là delle diverse frequenze dei router, un altro problema è che il protocollo Wi-Fi 5 non è in grado di gestire un numero così alto di dispositivi. Quando nel 2014 la WiFi Alliance ha approvato il protocollo, poi integrato nei router in vendita, in media una casa aveva cinque dispositivi collegati wireless.
Da allora, con una maggiore diffusione della domotica, il numero di dispositivi connessi è aumentato e anche se sulla carta il software di un router è in grado di gestire fino a 250 dispositivi, nella realtà l’hardware farà fatica, e di conseguenza la rete Wi-Fi casalinga risulterà inevitabilmente congestionata.
Reti mesh, ZigBee e Z-Wave
La prima soluzione al problema dell’aumento dei dispositivi smart collegati in casa è stato lo sviluppo delle reti mesh Wi-Fi, cioè una rete casalinga peer-to-peer costituita da diversi "nodi” che permettono la distribuzione dei pacchetti dati senza ordine gerarchico.
Al contrario dei range extender, che ricevono il segnale dal router Wi-Fi e creano una nuova connessione con un diverso SSID, le reti mesh sono costituite da punti di accesso distribuiti in più ambienti, con uno stesso SSID, e garantiscono l’estensione della copertura del segnale in modo stabile anche negli spazi esterni o negli ambienti che si sviluppano su più livelli. Inoltre, se uno dei nodi smette di funzionare, gli altri si adattano in modo da garantire lo smistamento dei pacchetti dati.
Per questo motivo le reti mesh consentono di collegare più dispositivi smart a diversi punti di accesso, evitando di saturare la connessione wireless in solo uno di questi. Esistono quindi due diversi standard di comunicazione wireless a basso consumo di energia che funzionano come reti mesh: ZigBee e Z-Wave.
Entrambi sono utilizzati per la costruzione di particolari device per la smart home, che diventano dei punti di accesso di una rete mesh casalinga, che dovrà però essere gestita attraverso un apposito hub, ovvero uno speciale dispositivo deputato a fare da "regia” e smistare i flussi dati tra i vari dispositivi collegati della rete stessa.
Le reti ZigBee viaggiano sulla frequenza a 2,4 GHz, quindi sono più soggette a interferenze, soprattutto quando i dispositivi sono vicini tra loro. Il protocollo Z-Wave invece sfrutta la frequenza di 908,4 MHz, così da subire meno interferenze e garantire un segnale più stabile, che è anche più penetrante e quindi ha un raggio d’azione maggiore, il tutto compensato però da una banda dati, e quindi una velocità di connessione, inferiore.
Le reti mesh ottenute attraverso questi due protocolli permettono di gestire un numero molto grande di device smart, con un consumo energetico ridotto: le reti ZigBee possono gestire oltre 60.000 nodi (dispositivi connessi), mentre le reti Z-Wave arrivano fino a 232.
Nonostante i tanti vantaggi di questi protocolli nell’ambito della gestione dei dispositivi per la smart home, i device che supportano il solo Wi-Fi (e non le reti mesh) sono più semplici da costruire, non richiedono un hub per la gestione e sono più facili da configurare, e per questo sono anche più compatibili con i vari assistenti virtuali come Alexa o Google Assistant.
Le case produttrici preferiscono pertanto progettare dispositivi smart Wi-Fi piuttosto che ZigBee o Z-Wave, ed è qui che i router che integrano il protocollo Wi-Fi 6 promettono di cambiare l’esperienza della smart home.
Router Wi-Fi 6 e smart home: quali sono i vantaggi
Il protocollo Wi-Fi 6 offre diversi vantaggi per le moderne connessioni wireless e anche i router Wi-Fi 6 sono progettati per le nuove esigenze degli utenti. I nuovi router che supportano lo standard Wi-Fi più moderno sono dotati di un hardware che è in grado di gestire anche il doppio dei dispositivi rispetto ai precedenti router Wi-Fi 5.
Questo significa che sono in grado di gestire un gran numero di dispositivi connessi direttamente alla rete wireless, senza congestionarla e provocare rallentamenti. Uno dei punti di forza dei router di nuova generazione è poi la capacità di dividere un canale wireless in un gran numero di sottocanali, ognuno dei quali invia i pacchetti di dati a un singolo dispositivo, ottenendo così i vantaggi di una rete mesh senza però la necessità di utilizzare un hub aggiuntivo per la loro gestione.
La conclusione è che i router Wi-Fi 6 saranno in grado di garantire una maggiore velocità di connessione e soprattutto un migliore sfruttamento della banda wireless, limitando anche i consumi energetici e semplificando la gestione dei sempre più numerosi device intelligenti presenti nelle nostre smart home.
