Articoli di approfondimento - Una rete super veloce per la casa multimediale
Per molti anni, il Wi-Fi è stata la soluzione di connessione in rete più usata a casa, ma anche l'ultimo standard 802.11n non sarà probabilmente in grado di soddisfare le richieste future da solo, nonostante offra velocità di trasferimento di dati di oltre 100 megabit al secondo (Mbps). In una casa del futuro, diversi occupanti potrebbero voler guardare in streaming diversi canali televisivi ad alta definizione (HDTV) o video salvati in diverse stanze, mentre allo stesso tempo qualcuno usa un gioco in 3D e qualcun'altro usa un servizio di telepresenza per comunicare con dei parenti che si trovano all'estero. Saranno necessarie velocità di trasferimento dei dati molto più alte se si vuole che più servizi data-intensive diversi funzionino insieme contemporaneamente. "Il Wi-Fi sarà sicuramente presente nelle future reti domestiche … ma non è l'unica soluzione," dice Jean-Philippe Javaudin, un project manager dei Laboratori Orange, una divisione della France Telecom. Javaudin ha coordinato il progetto, finanziato dall'UE, "Home gigabit access" (OMEGA), una grande iniziativa collaborativa che riunisce 21 aziende, università e istituti di ricerca di tutta Europa e che ha dimostrato come diverse tecnologie di comunicazione collegate via cavo, radio e ottiche, possono essere usate per creare una rete ibrida per comunicazioni ad alta velocità in un ambiente abitativo. Hanno sviluppato nuove soluzioni ottiche ex novo – usando normali luci da soffitto LED per trasmettere dati, per esempio – e hanno applicato un nuovo standard, che adesso è pronto per essere usato commercialmente, per assicurare che tutte le diverse tecnologie funzionino insieme senza intoppi e in modo trasparente per l'utente finale. "Da una parte, in una casa del futuro le persone vorranno trasmettere grandi quantità di dati localmente, per guardare video ad alta definizione, per esempio a partire da un dispositivo di memorizzazione che si trova nel seminterrato, sulla TV della camera da letto. Dall'altra, useranno più servizi internet data-intensive… Le reti via cavo possono adesso portare Internet fino a casa a 100 Mbps e presto funzioneranno a 1 Gbps," osserva Javaudin. "Volevamo portare le reti domestiche a questa velocità." Una rete, molteplici tecnologie Cominciando dalla home gateway dove la connessione internet entra in casa, il team di OMEGA ha studiato il modo migliore di fornire connessioni ad alta velocità a tutti i dispositivi dell'edificio. All'interno di una singola stanza, i ricercatori hanno dimostrato come le soluzioni radio e ottiche possono essere usate insieme per trasmettere dati in wireless per diversi servizi. Prima hanno sviluppato un ricetrasmettitore rivoluzionario Wi-Fi da 69 gigaherts con una portata dimostrata di diverse centinaia di Mbps in un raggio di oltre 15 metri. Poi hanno sviluppato una soluzione ottica usando una luce ad infrarossi - che funziona in modo simile ad un telecomando per TV - per trasmettere dati con una velocità di fino a 280 Mbps per una distanza di 10 metri. A differenza di un telecomando per TV e di qualche altra tecnologia a infrarossi però, il sistema OMEGA non solo fornisce comunicazioni point-to-point e unidirezionali, ma anche comunicazioni bidirezionali in linea visiva tra molteplici dispositivi per creare una rete a infrarossi – una delle prime del suo genere. Il team del progetto ha anche sviluppato una rivoluzionaria soluzione ottica che usa la luce visibile. Per la prima volta in assoluto, hanno inviato dati usando l'illuminazione LED da soffitto del tipo che sta diventando sempre più comune in molte case in ragione del basso consumo di energia. Facendo lampeggiare le luci a una velocità di 10 megahertz, troppo veloce perché l'occhio umano se ne accorga, le luci sono in grado di funzionare anche come soluzione di trasmissione di dati. All'evento finale del progetto presso i Laboratori Orange a Rennes, Francia, a marzo, il team ha aggregato l'output di quattro lettori video in un flusso Ethernet e ha modulato il flusso di dati sulla corrente elettrica che alimentava 16 luci LED, facendo in modo che quattro diversi video ad alta definizione fossero trasmessi simultaneamente a 100 Mbps. "Questa tecnologia è una soluzione innovativa unidirezionale, point-to-multipoint per trasmettere dati, che inoltre funziona anche come fonte di luce," dice Javaudin. Poiché la luce e i segnali radio non possono passare attraverso i muri – a causa delle alte frequenze che si usano – il team di OMEGA ha incorporato delle comunicazioni powerline (PLC) nell'architettura generale. Il PLC, che usa il normale impianto elettrico per trasmettere dati, è già usato in commercio. I ricercatori di OMEGA però hanno implementato una banda di frequenza ampliata di 0.100 MHz, rispetto a quelle di fino a 30 MHz attualmente in uso, con lo scopo di raggiungere velocità di trasmissione di fino a 1 Gbps. Significativamente, dal punto di vista commerciale, hanno reso il sistema compatibile a ritroso con lo standard HomePlug AV/IEEE 1901. Lo hanno reso conforme anche agli esistenti regolamenti di compatibilità elettromagnetica al di sotto di 30 MHz e faranno in modo che sia anche conforme ai regolamenti futuri per la banda superiore. Convergenza verso la commercializzazione Legare insieme tutte le diverse tecnologie e assicurare che funzionino senza intoppi e senza interferenze costituisce lo strato "Inter-MAC", che assicura la convergenza tra diverse reti e dispositivi. Inter-MAC adatta e gestisce in modo intelligente le trasmissioni tra varie tecnologie, rendendo i dispositivi consapevoli gli uni degli altri e mitigando le interferenze. È fondamentale rendere le reti domestiche trasparenti e facili da usare per gli utenti finali che, immaginano i partner del progetto, saranno in grado di portare a casa un nuovo dispositivo, accenderlo e averlo istantaneamente connesso al canale di comunicazione disponibile più adatto. "Lo strato inter-MAC prende sempre la migliore combinazione possibile o la migliore sequenza di connessioni indipendenti per trasportare il flusso al terminale con la qualità di servizio desiderata. Abbiamo dimostrato anche che un computer portatile con il software Inter-MAC può essere esso stesso un estensore, che è praticamente un elemento della rete in grado di estendere la copertura nell'abitazione grazie a una o diverse tecnologie. Questo prepara il terreno per le future reti domestiche gestite tramite capillarità pervasiva," dice Martial Bellec, il direttore tecnico di OMEGA presso i Laboratori Orange. La ricerca Inter-MAC del progetto si è inserita nello sviluppo dello standard IEEE P1905.1 che presto sarà usato commercialmente. "Abbiamo in programma di lanciare due aziende a partire dal progetto OMEGA – una in Italia e una in Germania – che svilupperanno prodotti che implementano il nuovo standard," spiega Javaudin. "È probabile che prodotti con funzionalità tipo Inter-MAC saranno sul mercato l'anno prossimo." La prima applicazione probabile per la tecnologia Inter-MAC sarà fornire ridondanza tra PLC e dispositivi connessi in Wi-Fi. "Al momento, le persone hanno un decoder per la HDTV connesso con Ethernet o PLC dalla loro home gateway. Stiamo cercando di aggiungere una connettività Wi-Fi in modo che se c'è qualche interferenza sulla prima connessione, l'altra interverrà automaticamente e fornirà un back up. La rete si smisterà automaticamente tra le migliori tecnologie di comunicazione disponibili in ogni momento," dice Javaudin. Adesso i partner hanno in programma di usare Inter-MAC non solo per comunicazioni point-to-point, ma per reti domestiche pienamente effettive. Questa applicazione, dice Javaudin, potrebbe essere in uso commercialmente nelle case in appena un paio di anni. "OMEGA usa casi di vari scenari molto avanzati e la chiave era trovare in essi esigenze di business a breve termine," spiega Bellec. "Adesso abbiamo un primo esempio di un'architettura sostenibile per casi più complessi in futuro." Il progetto OMEGA ha ricevuto 12,41 Mio EUR (il costo totale del progetto era di 19.13 Mio EUR) di finanziamenti di ricerca nell'ambito del Settimo programma quadro (7° PQ) dell'UE, subprogramma "The network of the future". Link utili: - 'Home gigabit access' project - Record dei dati del progetto OMEGA su CORDIS Articoli correlati: - Progetto finanziato dall'UE per fornire un modello innovativo di architettura Internet - Un nuovo amplificatore ottico senza rumore - Easy-build wireless networks