Domotica: chiara confusione

Domotica: Chiara … Confusione. Parte prima, reti cablate

La Domotica ci sta invadendo. Internet-delle-Cose ci circonda …. Che ansia! Tutte le aziende si apprestano a cavalcare la moda del momento (del futuro?), voglia di provare, di capire. Si cominciano a sentire affermazioni pittoresche (seguirà articolo, restate connessi), e a vedere applicazioni di dubbia utilità, tipo Fantozzi-Eisenstein per capirci (ma ci capiamo?). Quello che è certo è che c’è un po’ di confusione, normale in un settore in espansione esplosiva. A complicare le cose il fatto che la Domotica comporta l’integrazione di mondi, aziende, linguaggi e professionalità molto distanti fra loro per nascita come esigenze e tecnologie: “Sicurezza, Climatizzazione, Luci-elettricità, Multimedialità”, cui aggiungere elettrodomestici e gadget di ogni tipo. La cosa importante da capire è che non si è ancora affermato alcuno standard generale e che quindi le “cose” e “i sistemi” possono essere incompatibili fra di loro e non comunicare. Oppure comunicare lentamente ed a scatti per saturazione della banda di trasmissione. O magari obbligarci ad avere diverse interfacce per comandarli tutti. Non tenerlo presente può generare forti delusioni.

A differenza di un impianto tradizionale, la domotica (ed Internet delle Cose) separano fisicamente l’alimentazione di un dispositivo (corrente, energia) dalle informazioni e dai comandi che viaggiano in maniera indipendente.

Il mito del mondo interconnesso è senza standard. Attenzione a cosa desiderate … potrebbe non avverarsi! Una piccola guida (non per tecnici, ma solo divulgativa) per capire i mille mondi della comunicazione dei dati e perché sia possibile non comunicare.

• I dati ed i comandi possono viaggiare su dei cavi fisici o via onde radio.
• I linguaggi possono essere aperti a tutti e gratuiti, aperti a tutti ma con royalty, proprietari esclusivi
• I dati possono essere in chiaro o cifrati
• Le reti possono essere strutturate in varie tipologie

LE RETI CABLATE (quindi fisicamente presenti nei muri o sotto i pavimenti)

Ogni tipologia ha subito evoluzioni nel tempo per adeguarsi a sempre maggiori richieste di velocità, affidabilità e capacità di trasferimento e questo in alcuni casi crea ulteriori incompatibilità o comunque rallentamenti rispetto alla massima velocità teorica.

Le reti interne generalmente sono in rame, meno costose delle fibre ottiche, anche se per operare ad alte velocità richiedono più potenza, quindi maggiori consumi, rispetto a sistemi basati sulle fibre. Inoltre le procedure di installazione e di manutenzione dei cavi in rame sono consolidate.

I cavi coassiali, nati come cavi che trasportano i segnali TV, possono anche essere usati e sono adottati anche per alcune applicazioni di comunicazione dati digitali.

 

 

 Il doppino in rame (Twisted Pair), classico telefonico, costituito da una coppia di cavi ritorti è la base. La torsione dei cavi a coppie di fili serve per eliminare i disturbi autogenerati (un filo percorso da corrente genera un campo magnetico). Anche una linea telefonica standard può essere usata, con alcune ovvie limitazioni, per la trasmissione dati. Esiste una “Home Phoneline Networking Alliance” (www.homepna.org) che si occupa degli standard relativi. HomePNA 3.1. a 320 Mb/s.

 

La rete dati Ethernet ha 8 cavi in 4 coppie intrecciate, simili al doppino telefonico. Al crescere della frequenza di esercizio aumenta la portata ma anche i disturbi e quindi diminuisce la distanza massima raggiungibile. Per questo sono state introdotte le schermature delle coppie di fili presenti nello stesso cavo e la schermatura esterna dei cavi per evitare i disturbi elettromagnetici che si verificano per la vicinanza ad altri cavi. Più è alto il numero che indica la categoria migliore è la qualità del cavo e della rete che si può realizzare. Per reti domestiche si dovrebbero utilizzare cavi dalla Cat 6 in su ma naturalmente i flussi dati sono in continua espansione, si pensi per esempio alla diffusione di dati audio-video.

 

 

Esistono diverse classificazioni e specifiche

• Cavi per dati Ethernet Categoria 3 – Cat 3, doppino non schermato (UTP) per collegamenti telefonici ma anche per trasmissione dati fino a 10Mbit/sec.
• Cat 4, non più approvata. Cat 5, difficile trovarlo in commercio.
• Cat 5e, con miglior isolamento e quindi maggiori distanze, frequenze fino a 100 Mhz.
• Cat 6per reti 10-Gigabit Ethernet, alle maggiori velocità diminuisce la massima distanza.
• Cat 6a, per frequenze fino a 500 Mhz, testato per inviare dati ad una velocità costante di 1 gigabit sino a 100 metri di distanza.
• Cat 7, 10-Gigabit, per lunghezze fino a 100 metri e con prestazioni che arrivano a 600 Mhz.
• Cat 8, 1000 Mhz, reti Ethernet a 40 gigabit, per le quali sono già utilizzati collegamenti in fibra ottica. (non ancora in commercio).

Si collegano con un connettore RJ-45

 

I cavi dati dalla Categoria 5 in poi possono trasportare anche una piccola porzione di energia, fino a 25 W. Quindi possono essere utilizzati per alimentare apparecchi a basso consumo, tipicamente telecamere, telefoni o citofoni. Questo permette di non dovergli portare anche la linea elettrica.

 

Reti sulla linea elettrica. HomePlug Powerline Alliance (www.homeplug.org), è un consorzio che riunisce diversi produttori includono adattatori USB ed Ethernet, bridge di rete e router; è quindi possibile usarli con tutti i PC moderni, basta che sia presente una porta USB o una Ethernet. Esistono due standard HomePlug 1.0 (85 Mbps), e HomePlug AV (200 Mbps). Dispositivi di standard diversi infatti non potranno comunicare tra loro.

Reti su fibre ottica, trasportano le informazioni sotto forma di segnali luminosi utilizzate nelle trasmissioni su lunghe distanze e a grande velocità, si cablano in questo modo le città (vedi metroweb per le città italiane) ma si iniziano a realizzare applicazioni a livello di infrastruttura di edificio. Le fibre ottiche sono di diametro circa un quarto più piccolo, con un vantaggio negli spazi sono critici ma devono avere raggi di curvatura maggiori rispetto al rame. Gli installatori devono essere specificamente formati e questo crea inerzia alla loro diffusione. Al momento è la tecnologia più veloce con velocità di 40 Gbit al secondo moltiplicate per centinaia di canali in parallelo per una portata complessiva teorica di Terabit al secondo.

Seguirà parte seconda: Domotica: Chiara Confusione. Reti senza fili e linguaggi

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