lunedì, Maggio 27, 2024
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Tecnologia thread: anche la domotica si basa sul nuovo protocollo di rete

Thread (https://www.threadgroup.org/) è un nuovo protocollo di rete progettato per la smart home, che fa leva sulla velocità e l’affidabilità. Questa tecnologia è compatibile con tutti i produttori ed è oggi utilizzata in un numero sempre maggiore di prodotti, con l’obiettivo di contribuire ad agevolare la quotidianità in ambiente domestico. 

Frank Gerwarth, Product Manager di reichelt elektronik, spiega il ruolo dell’innovativa tecnologia thread applicata alla casa intelligente. 

Ma che cosa si intende nello specifico con Thread? Le reti mesh si stanno diffondendo a macchia d’olio grazie alla loro capacità di portare vantaggi significativi rispetto alle tradizionali soluzioni di rete wireless. Il thread è un sistema mesh basato su standard aperti e tecnologia IPv6, oltre che su IEEE 802.15.4. Esso si distingue per la loro sicurezza, affidabilità e auto-rigenerazione, offrendo bassa latenza e copertura wireless estesa. Inoltre, con le reti Thread, i gateway non sono necessari. Inoltre, i dispositivi Thread hanno un basso consumo energetico e forniscono facile connettività: oggi, sono oltre 250 i dispositivi che possono essere collegati in modo sicuro e facile per formare una rete mesh wireless a bassa potenza. L’accesso ai device individuali può essere garantito localmente o via internet.

Matter: un’alleanza tra provider per la Smart Home

Ad inizio 2019, grandi player come Amazon, Apple, Comcast, Google, SmartThings e la Connectivity Standards Alliance (ex Zigbee Alliance) si sono uniti per sviluppare un nuovo standard, denominato CHIP (Connected Home over IP), che ora comprende oltre 180 membri e ha cambiato il suo nome in Matter.

Ancora oggi, la più grande sfida per i produttori di dispositivi intelligenti riguarda la compatibilità con la Smart Home e i servizi vocali come Alexa (Amazon), Siri (Apple HomeKit), Assistente Google, SmartThings e altre tecnologie. Nella versione iniziale, il protocollo Matter opererà su tecnologie di rete esistenti come l’Ethernet (802.3), Wi-Fi (802.11) [per dispositivi ad alta larghezza di banda] e Thread (802.15.4) [per dispositivi a bassa larghezza di banda], oltre a Bluetooth Low Energy per semplificare la messa in servizio. Matter e Thread hanno come obiettivo quello di superare questo ostacolo, affinchè i consumatori possano integrare facilmente nuovi prodotti nella loro Smart Home, indipendentemente dal fornitore. A livello generale, il nuovo standard dovrebbe semplificare l’utilizzo dei prodotti per la casa intelligente, oltre a renderli più affidabili e sicuri.

Il protocollo internet (IP) intende proprio soddisfare questi requisiti, in quanto è la rete più usata su larga scala per la Smart Home. Questo significa che i messaggi possono essere instradati sulle reti indipendentemente dai livelli di connessione fisica sottostanti. Inoltre, esistono già alcune risorse su algoritmi, infrastrutture, routing, switching e firewall. Di conseguenza, una connessione tra prodotti smart home, app e servizi cloud può essere facilmente realizzata via IP. Le deviazioni attraverso proxy speciali, come è necessario con molti sistemi proprietari, non sono più necessarie.

I vantaggi della rete Thread

La WLAN permette portate elevate e tempi di risposta rapidi, consumando però una quantità relativamente importante di energia, elemento che la rende inadatta per l’utilizzo con dispositivi a batteria o per quelli che richiedono o inviano ripetutamente piccole quantità di dati per lunghi periodi di tempo. Un altro aspetto riguarda il fatto che l’utilizzo di troppi dispositivi WLAN può sovraccaricare il router domestico.

Il Bluetooth Low Energy (BLE) rappresenta invece l’opposto: esso è ideale per trasmettere piccole quantità di dati per lunghi periodi di tempo; inoltre, il tempo di risposta rallenta e la portata è limitata. Anche in questo caso, un numero illimitato di dispositivi non può essere utilizzato contemporaneamente.

Il Thread rappresenta quindi l’estensione ottimale che concilia i punti di forza e i punti di debolezza di entrambe le tecnologie, senza sostituirle, ma completandole. Applicare la tecnologia Thread alla casa intelligente consente di operare con rapidità, affidabilità e in maggiore sicurezza. Tra gli ulteriori vantaggi, vi sono:

  • Risparmio energetico. Elemento che rende tale tecnologia utilizzabile anche in dispositivi a batteria.
  • Scalabilità. Essendo stata progettata come una rete mesh peer-to-peer, non tutti i dispositivi necessitano di essere connessi all’unità centrale, aumentando così il numero di prodotti che possono essere integrati nel sistema.
  • Maggiore portata. Poichè non tutti i device devono essere collegati ad un ponte, questo aumenta il raggio d’azione della rete Smart Home. Un elemento decisivo soprattutto per applicazioni in giardini molto ampi.
  • Stabilità. Se un dispositivo che funge da nodo nella rete si guasta, la rete si riconfigura automaticamente sostituendo con un altro dispositivo. In generale, più dispositivi sono connessi via thread, più la rete guadagna stabilità. Con WLAN e Bluetooth avviene invece il contrario.

In particolare, la tecnologia segue la struttura della rete mesh, dove tutti i dispositivi possono comunicare tra loro indipendentemente dal ponte. La portata e la stabilità della rete aumentano grazie ai nodi della rete stessa, che trasmettono informazioni in modo indipendente, e alla loro capacità di riconfigurarsi rapidamente se un dispositivo si guasta. In breve, sono due gli elementi chiave della rete thread: i router e gli endpoint.

La tecnologia Thread per la casa Smart

Il Thread non è soltanto un ideale per il futuro, ma può già essere utilizzata. Tuttavia, la selezione dei dispositivi è ancora limitata. La nuova generazione di dispositivi supporta sia il Bluetooth che il Thread. L’HomePod mini, attualmente l’unico router Thread Edge funzionante, funge da interfaccia in modo che i dispositivi HomeKit possano ora comunicare anche tramite Thread.

La compatibilità senza soluzione di continuità con i dispositivi esistenti è assicurata, i prodotti possono ancora essere collegati via Bluetooth, per esempio. Se viene aggiunto un HomePod mini, i dispositivi si scambiano automaticamente le informazioni tramite Thread senza ulteriori installazioni.

Sul mercato vi è ormai un’ampia scelta di dispositivi che consentono di controllare, in modo semplice e connesso, diversi aspetti della casa, anche quando ci si trova al di fuori di essa.


Frank Gerwarth è Product Manager di reichelt elektronik