24 marzo 2010  2

Piccola guida di sopravvivenza per la realizzazione di una rete Wi-Fi domestica

Tecnologia 

wireless network

Il futuro dell’intrattenimento domestico viaggia sui fili di una rete locale. Questa frase, potrà sembrare criptica per i non addetti ai lavori e, al tempo stesso, eccessivamente riduttiva per chi invece è estremamente preparato sulla materia.

In realtà, ormai, il futuro della fruizione di contenuti multimediali è legato a filo doppio con la presenza di una rete, sia essa cablata o wireless, all’interno del nostro appartamento.

Foto, video, film, musica, tutto ormai può essere (o già lo è) convertito in formato digitale e conservato all’interno di computer, hard disk di rete (detti anche NASW), periferiche dedicate come console di gioco o videoregistratori digitali. Il minimo comun denominatore che può consentire a ciascuno di questi dispositivi di poter dialogare tra loro è sicuramente la presenza di un’interfaccia ethernet, e, di concerto, l’esistenza di una rete sulla quale interfacciarsi.

Realizzare una piccola rete domestica è ormai alla portata di tutti e non costituisce più un vezzo per pochi appassionati, ma una vera e propria necessità per chi voglia centralizzare e distribuire in maniera ordinata e rigorosa sia le proprie produzioni multimediali che la propria libreria audiovisiva.

Partendo dal principio che lo stato dell’arte di una rete domestica sarebbe costituito dalla cosiddetta rete cablata, in questa breve analisi mi limiterò a fornire alcuni piccoli consigli inerenti esclusivamente alla realizzazione di una rete wireless (detta anche Wi-FiW).

Il motivo è presto detto: una rete cablata ha dei tempi di realizzazione e di impianto nettamente diversi rispetto a quelli di una rete wireless, soprattutto perché può richiedere degli interventi significativi per quanto concerne la posa in opera, oltre che un costo complessivo decisamente superiore.

La realizzazione di una rete cablata all’interno di un appartamento ha sicuramente senso (ed è da preferire) nel caso in cui si debba procedere ad una ristrutturazione dello stesso (con conseguente realizzazione di tracce nella muratura e posa delle necessarie canaline). Una soluzione alternativa, che non richieda interventi di muratura, potrebbe essere il ricorso alla realizzazione di canalizzazioni esterne che, tuttavia, hanno un impatto estetico sicuramente negativo all’interno di un appartamento (mentre invece non sfigurerebbero all’interno di un ufficio).

Il tutto senza tener conto dei tempi di realizzazione che, evidentemente, non sono immediati, oltre che, come già anticipato prima, del costo complessivo.

Per questo motivo la realizzazione di una rete in tecnologia Wi-Fi è sicuramente preferibile. Una volta acquistato  e correttamente configurato l’access point, la nostra rete casalinga è immediatamente disponibile e pronta all’uso.

Gli standard più diffusi

La tecnologia Wi-Fi è ormai consolidata da parecchi anni. I costi sono alla portata di tutti e molti dei dispositivi multimediali in commercio sono già predisposti per supportarla (inclusi televisori di ultima generazione e console videoludiche).

Allo stato dell’arte esistono apparati basati su due differenti standard trasmissivi che garantiscono prestazioni più o meno performanti, lo IEEE 802.11g e lo IEEE 802.11n.

Il primo è particolarmente diffuso ed è reperibile, ormai, nella maggior parte dei modem router domestici, anche forniti in comodato dagli operatori di telefonia in bundle con le proprie offerte di connettività ADSL. E’ noto anche come standard 54 G, proprio perché permette una velocità “teorica” di trasmissione dei dati, fino a 54 Mbit/sec.

WiFi Router classe G

E’ importante sottolineare come le velocità massime dichiarate (sia in questo caso che nel successivo) sono difficilmente raggiungibili, proprio in virtù del fatto che, trattandosi di trasmissione dati via etere, la potenza del segnale trasmesso è inversamente proporzionale alla distanza dal ricevitore alla sorgente trasmittente.

Altro dettaglio è quello relativo all’unità di misura utilizzata. Come avrete potuto notare vengono indicati i Mbit/sec che sono ben diversi dai MByte/sec a cui forse il nostro orecchio è maggiormente abituato nell’uso comune.

Il rapporto di equivalenza tra le due unità è comunque molto semplice da ricavare: un byte è pari ad 8 bit, per cui è sufficiente dividere per 8 la misura in Mbit/sec per avere la corrispondente quantità in MByte/sec.

Ecco quindi che i 54 Mbit/sec teorici, diventano 6,75 Mbyte/sec (sempre teorici) che, su strada, nella migliore delle ipotesi, non raggiungono i 3 Mbyte/sec, valore che decresce esponenzialmente tanto più ci si allontana dalla sorgente trasmissiva (leggi access point).

La seconda tecnologia, anch’essa ormai molto diffusa, è nota anche come standard 300 N, perché permette il raggiungimento di una velocità “teorica” di trasmissione dei dati fino a 300 Mbit/sec. Anche in questo caso la velocità massima dichiarata è “pura fantascienza”, anche perché, sulla carta, sembrerebbe addirittura migliore di quella offerta da una rete cablata di classe Fast Ethernet (100 Mbit/sec).

WiFi Router classe N (modello professionale)

All’atto pratico, ovviamente non è così: il throughput massimo raggiungibile sfiora i 100 Mbit/sec, con velocità di picco che raggiungono anche i 10 MByte/sec nella configurazione ottimale (ricevitore a pochissimi metri dall’access point senza nessun ostacolo interposto tra di essi).

Il vantaggio che si ottiene nella scelta di un dispositivo in classe 802.11n è dovuto principalmente ad una migliore stabilità del segnale ottenuta dall’uso di due o anche tre antenne (tecnologia MIMOW) utilizzate sia per trasmettere che per ricevere. In tal modo è possibile aumentare la banda disponibile utilizzando una multiplazione di tipo spaziale. Inoltre è possibile trasmettere su due diverse frequenze (2,4 e 5 GHz) per ridurre al minimo le interferenze dovute all’affollamento del canale a 2,4 Ghz (usato ad esempio anche dai cordless DECTW).

In sintesi, il segnale è più stabile, decade in maniera meno rapida rispetto allo standard 54 G e consente una migliore copertura della superficie del proprio appartamento.

Da prove effettuate sul campo dal sottoscritto, utilizzando lo standard 802.11n è possibile ottenere velocità massime di trasferimento dati dalle 3 alle 5 volte superiori rispetto allo 802.11g.

Quale scegliere

Fino a qualche mese fa, la scelta sarebbe stata dettata principalmente dal fattore costo. Infatti gli access point di categoria 802.11n anche di categoria economica, avevano prezzi anche tripli rispetto a quelli in tecnologia precedente.

Al momento, la situazione è decisamente più favorevole. Il divario tra un access point 54 G  ed uno 300 N (anche dotati di modem ADSL) si è assottigliato notevolmente, rendendo estremamente appetibile l’acquisto di quest’ultimo.

Un modem router entry level dotato di access point in tecnologia IEEE 802.11n con 2 antenne e hub-switch 10/100 Mbit a 5 porte, ha uno street price che viaggia intorno ai 70 ~ 100 € (a seconda dei modelli e delle marche).

Se intendete fare streaming della vostra musica o dei vostri filmati su una rete Wi-Fi domestica,  la soluzione 300 N è di fatto obbligata. Il 54 G non riuscirebbe a garantirvi una banda sufficiente per una riproduzione costante dei flussi audio-video, per non parlare dei tempi “biblici” che sareste costretti ad attendere per il trasferimento di file di grosse dimensioni tra i computer (o dispositivi) appartenenti alla rete.

In definitiva, se dovete acquistare ex-novo, un access point Wi-Fi, orientarsi su una soluzione 802.11n è assolutamente consigliato, anche perché con una spesa iniziale di poco superiore, si garantisce la massima apertura alla fruibilità di contenuti video anche in alta definizione.

Se invece siete già in possesso (magari da qualche anno) di un access point in tecnologia 54 G, un’eventuale upgrade è allo stesso modo da prendere in considerazione.

Quante antenne ? Qual’è la posizione migliore ?

La tecnologia MIMO consente agli access point 802.11n di utilizzare due o più antenne trasmissive per migliorare la qualità del segnale e aumentare la copertura, ma non comporta aumenti significativi della velocità trasmissiva rispetto ai dati di targa precedentemente dichiarati.

Se avete un appartamento che si sviluppa su due piani o molto esteso, la scelta di un apparato con 3 antenne vi assicurerà senz’altro una migliore copertura e vi potrebbe risparmiare l’acquisto di un eventuale ripetitore di segnale. Non è una regola assoluta: tutto dipende dalla topografia e dalla conformazione della vostra abitazione (presenza di molte mura portanti, acciao, vetro, dielettrici) e va valutato caso per caso.

Personalmente mi sento di sconsigliare i dispositivi con antenne interne (che adesso si stanno diffondendo sempre di più nel settore casalingo): se in ambito professionale si continuano a preferire le soluzioni dotate di antenna esterna, ci sarà un motivo.

WiFi Router classe N (3 antenne interne)

Attenzione al calore sviluppato: gli access pointentry level”, soprattutto con due o più antenne (sia esterne che interne) tendono a scaldare molto. E’ necessario assicurarsi che siano posizionati in ambienti freschi e ventilati per evitare che abbiano vita più breve del previsto.

Al tempo stesso, per migliorare la “bolla” di copertura del segnale, sarebbe opportuno collocare il dispositivo il più in alto possibile rispetto alla linea del pavimento (l’ideale sarebbe poco sotto il soffitto, anche se è un’opzione difficilmente praticabile). Attenzione alle mura portanti: il posizionamento accanto ad esse potrebbe ridurre in maniera importante la potenza del segnale nella zona immediatamente adiacente.

Se intendete raccogliere tutti i vostri dispositivi, incluso l’access point,  in un unico mobile contenitore, assicuratevi che quest’ultimo non sia di metallo e, comunque, non completamente chiuso. La presenza di dielettrici, quali vetro o leghe, potrebbero influire sul campo elettromagnetico generato dalle antenne e ridurre quindi la potenza trasmissiva. Alcuni prodotti consentono lo smontaggio delle antenne e la sostituzione delle stesse con modelli a base circolare dotati di cavo coassiale liberamente posizionabili a seconda delle necessità.

Access point con o senza modem ADSL ?

A mio avviso, in un ambiente domestico è necessario ridurre al minimo il numero di dispositivi sempre accesi, e non solo per un discorso legato ai consumi energetici.

In tal senso, se possibile, è meglio acquistare access point dotati anche di modem ADSL. Si configura un solo dispositivo, si evitano eventuali conflitti e si risparmia sul prezzo finale di acquisto.

Non solo acces point

Anche se potrebbe sembrare scontato, è opportuno fare una precisazione. Acquistare un access point in tecnologia 802.11n ha senso nella misura in cui i dispositivi che successivamente accederanno alla rete Wi-Fi, utilizzino la medesima tecnologia.

Infatti, se è vero che, generalmente, questi oggetti garantiscono la retro-compatibilità anche con gli standard precedenti, come il g o addirittura l’ormai obsoleto b, la velocità di accesso delle periferiche collegate sarà strettamente legata allo standard da esse utilizzato.

Se in casa, si hanno solo computer o altri dispositivi che sono dotati di schede di rete Wi-Fi in classe g, avere un access point di classe superiore non garantirà maggiore velocità di accesso, se non quelle assicurate appunto dallo standard g.

E’ necessario quindi, per ottenere le massime prestazioni da tutta la rete, che tutti gli attori convolti utilizzino il medesimo standard trasmissivo.

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Commenti (2) -

Giorgio Borelli
Giorgio Borelli
25 mar 2010 alle 09:39  01
Complimenti, ottimo articolo.
Vorrei però approfondirlo con delle considerazioni sull'Hot Spot WiFi, ovvero il raggio di copertura del segnale, ulteriore aspetto fondamentale da prendere in considerazione nell'implementazione di una LAN WiFi.

Tralasciando gli impedimenti e le interferenze che variano da caso a caso, la distanza coperta dai vari standard IEEE 802.11 è:

A: circa 20 metri su frequenza di 5GHz
B: circa 50 metri su frequenza di 2,4GHz
G: circa 30 metri su frequenza di 2,4GHz che si declassa a Tipo B per distanze superiori sempre fino ai 50m

e per la N di cui parli come siamo messi?

Cristiano
Cristiano
25 mar 2010 alle 22:27  02
@ Giorgio Borelli:
Come già scritto, è molto difficile parlare di portate massime o minime, perchè sono strettamente correlate all'ambiente circostante il "ponte radio".

I dati di targa degli standard IEEE 802.11 sono riferiti sempre ad ambienti aperti. All'interno di un appartamento le fonti di dispersione e riflessione del segnale sono molteplici non solo dal punto di vista dei dielettrici, ma anche per la presenza di ulteriori campi magnetici dovuti al funzionamento di altri apparecchi a radiofrequenza, che contribuiscono ad interferenze di segnale.

Sotto questo aspetto l'802.11n, potendo lavorare in modalità "dual band", riesce a ridurre parzialmente i fenomeni appena citati, operando sulla banda dei 5 Ghz (meno affollata)
La portata è legata anche al numero di antenne. La tecnologia MIMO consente di usare (virtualmente) più di una antenna a tutto vantaggio della qualità del segnale (inteso come throughput) e dell'aumento della "bolla" di copertura.

Da prove da me effettuate, un access point con due antenne in classe N, è riuscito, nel medesimo ambiente, a coprire circa il 40% in più rispetto ad un access point in classe G, mantenendo però una migliore qualità del segnale.
Considera che sono dati soggettivi e che possono variare da ambiente ad ambiente e da dispositivo a dispositivo.

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