Dodici domande (e risposte) sulle tipologie di connessione wireless utilizzate in domotica per il controllo locale e remoto con smartphone, assistenti vocali, ecc. Meglio Wi-Fi, ZigBee o Bluetooth? Cos’è Thread? A cosa servono i gateway? Avete qualche ulteriore dubbio? Scriveteci e i nostri esperti vi risponderanno.
Quali sono le tipologie di connessione wireless utilizzate in domotica?
I dispositivi domotici come smart switch, lampadine led, sensori e rilevatori richiedono il collegamento al modem/router di casa per essere visibili nella rete locale (LAN) e/o su internet (grazie al cloud) e comandati da smartphone, assistenti vocali (Alexa, Google, Siri, ecc.), ecc.
Per il collegamento tra i dispositivi domotici e il modem/router si utilizzano diverse tecnologie wireless standardizzate come Wi-Fi, ZigBee, Thread e Bluetooth oppure proprietarie (RF). Per un confronto diretto tra Wi-Fi e ZigBee cliccate qui.
Il Wi-Fi è affidabile?
Sì e no. Il Wi-Fi è affidabile in alcuni contesti e rappresenta la soluzione più economica per i dispositivi domotici fai-da-te perché utilizza un collegamento punto-punto che non richiede interfacce aggiuntive come hub, gateway, ecc.
Presenta però anche diversi limiti e svantaggi. Innanzitutto la copertura dei segnali è disomogenea e spesso problematica a causa dei disturbi ambientali. Ciò significa che il segnale non arriva nelle stanze più lontane dal modem-router (ancor peggio nelle abitazioni multi-piano), il dispositivo domotico perde la connessione e rimane isolato.
Inoltre il Wi-Fi consuma molta energia ed è quindi poco consigliato nei dispositivi domotici alimentati a batteria come sensori porte/finestre e fumo/gas, rilevatori di presenza (PIR e radar), termo-igrometri, ecc.
Altro elemento critico è l’organizzazione degli indirizzi IP dei dispositivi domotici da parte del modem-router. Ogni dispositivo ha un suo indirizzo IP univoco e se il modem-router deve gestirne molti (oltre 30-40) può facilmente andare in tilt e bloccare il Wi-Fi.
Cosa si intende per connessione RF?
L’acronimo RF (radiofrequenza) indica un collegamento punto-punto o punto-multipunto basato su onde radio che lavorano su frequenze standard (es.: 433 MHz, 868 MHz, 2,4 GHz, 5 GHz, ecc.) ma che utilizzano un protocollo proprietario, cioè sviluppato dalla singola azienda produttrice di dispositivi domotici.
L’adozione di un protocollo proprietario fa sì che i dispositivi domotici della singola azienda possano comunicare solamente tra loro e non con quelli di altre aziende.
Al contrario delle tecnologie “aperte” come Wi-Fi, Bluetooth e ZigBee, la connessione RF è infatti quasi sempre “chiusa” ed obbliga quindi ad utilizzare i vari componenti domotici dello stesso brand (gateway/hub, sensori, ripetitori, ecc.). Molte valvole termostatiche e impianti antifurto di tipo smart utilizzano connessioni RF.
Di norma la banda di frequenza RF e il protocollo proprietario riguardano i collegamenti tra i dispositivi domotici ed il gateway/hub mentre quest’ultimo adotta tecnologie standardizzate come Wi-Fi o Ethernet per interfacciarsi al modem-router.
Il Bluetooth è affidabile?
Sì ma con alcune limitazioni. Bluetooth è uno standard di trasmissione dati molto versatile (audio, dati, controlli, ecc.) ed a basso consumo energetico. Tuttavia opera a corto raggio (di norma entro i 10-15 metri) ed è quindi inadatto per gestire tutti i dispositivi domotici sparsi per casa.
È idoneo e ampiamente utilizzato per la registrazione dei dispositivi durante la fase di configurazione iniziale, per il controllo locale (es.: luci all’interno della stessa stanza o da quella vicina) e per alcuni sensori come i termo-igrometri (gestiti direttamente da smartphone).
Non supporta il controllo da remoto (via internet con cloud) a meno di utilizzare un gateway esterno Ethernet/Bluetooth o Wi-Fi/Bluetooth come questo.
Come funziona ZigBee?
ZigBee è uno standard di comunicazione wireless che genera una rete locale personale (WPAN) con due diversi profili di cui uno dedicato alla domotica. Opera nella banda di frequenza a 2,4 GHz e l’ultima versione attualmente disponibile è la 3.0.
I suoi principali punti di forza sono l’ampia copertura favorita dall’uso di reti a maglia (Mesh) per amplificare e diffondere meglio i segnali in tutta la casa (ogni singolo dispositivo domotico può fungere da ripetitore di segnale) e la bassa potenza di ricetrasmissione che riduce i consumi energetici a tutto vantaggio dell’autonomia dei dispositivi alimentati a batteria come sensori, rilevatori, ecc.
I dispositivi ZigBee non dialogano direttamente con il modem/router come accade con quelli Wi-Fi ed hanno bisogno di un “convertitore” esterno chiamato gateway oppure hub che crea la rete ZigBee (utilizzata da smart switch, lampadine, sensori, ecc.) e la connette al modem/router per accedere alla rete LAN, a internet (cloud), ecc.
Un gateway ZigBee può gestire fino a 128-256 dispositivi utilizzando un solo indirizzo IP Wi-Fi o LAN così da non stressare il modem-router. Per maggiori informazioni cliccate qui.
Tutti i dispositivi ZigBee supportano la rete a maglia?
No. La rete a maglia ZigBee funziona solo in presenza di uno o più dispositivi domotici con funzione repeater (router).
Solo alcuni dispositivi ZigBee con alimentazione esterna (no batterie) supportano questa funzione mentre tutti gli altri come i sensori a batteria non possono ritrasmettere i segnali e migliorare la copertura per ovvie ragioni di potenza (limitata) e autonomia.
Come sono fatti i gateway? Usano solo il Wi-Fi per collegarsi al router?
I gateway di tipo ZigBee, Thread e Bluetooth possono essere esterni e indipendenti (scatolini miniaturizzati come questi) oppure integrati in altri dispositivi come smart speaker e display come Amazon Echo 4-gen e Echo Show 10 3-gen.
Il collegamento al modem-router sfrutta la tecnologia Wi-Fi oppure il cavo Ethernet. I gateway Ethernet sono consigliati nelle abitazioni molto grandi dove è già presente un cablaggio LAN a stella così da ottimizzare il loro posizionamento e garantire una migliore copertura dei segnali.
Alcuni gateway non supportano solo lo standard ZigBee ma anche Bluetooth e Thread in maniera simultanea (hub multimode).
Posso collegare più gateway nella stessa abitazione?
Sì. Se l’abitazione è molto grande è possibile utilizzare due o più gateway collegati al modem-router via Wi-Fi o Ethernet. In questo caso ogni singolo gateway gestirà il proprio gruppo di dispositivi vicini per ottimizzare la copertura dei segnali e mantenere stabile ed efficiente il sistema domotico.
Posso installare i sensori ZigBee al piano superiore e il gateway a quello inferiore?
Dipende dalla distanza in linea d’aria, dalla presenza di ostacoli come muri e solette che attenuano il segnale e da altri fattori come i disturbi elettromagnetici (es.: access point e ripetitori Wi-Fi che operano sulla stessa frequenza).
I sensori ZigBee alimentati a batteria generano segnali di debole intensità per ridurre i consumi energetici e incrementare l’autonomia. La loro portata non supera quindi i 15-20 metri in assenza di ostacoli (campo libero). I sensori con alimentatori esterni sono più potenti e possono anche superare i 20-30 metri ma sempre in campo libero.
Come funziona Thread?
Thread è un protocollo aperto ideato da Nest e altre aziende nel 2014. Si basa sullo stesso protocollo di comunicazione wireless di Zigbee con connessione di rete mesh (a maglia) e supporta anche il linguaggio Matter.
Thread offre molti vantaggi rispetto a protocolli e tecnologie già adottate nella Smart Home come Bluetooth, Wi-Fi e Zigbee.
Anche Thread, come Zigbee, necessita di un hub dedicato di tipo esterno oppure integrato in smart speaker/display (Echo, Nest, HomePod, ecc.) ed altri dispositivi.
Meglio usare i sensori porte, finestre e movimento Wi-Fi o ZigBee/Thread?
I sensori alimentati a batteria prediligono le tecnologie ZigBee, Thread o RF a basso consumo per ragioni di autonomia. Se ben ingegnerizzati, dotati di tecnologie di risparmio energetico (es.: trasmissione dati a intervalli, standby vigile, ecc.) e alimentati con batterie stilo AA oppure mini-stilo AAA possono funzionare fino a 2-3 anni senza bisogno di sostituirle.
I sensori Wi-Fi consumano molta più energia per via del collegamento wireless sempre attivo. Ciò incide negativamente sull’autonomia (poche settimane o al massimo mesi) anche se alimentati con batterie AA alcaline o al litio.
Per i termometri/igrometri smart consigliate lo ZigBee o il Bluetooth?
Se lo scopo è quello di monitorare la temperatura di una stanza in locale con lo smartphone, un termo-igrometro Bluetooth è la soluzione più semplice ed economica poiché non ha bisogno di gateway.
Se, invece, si richiede il monitoraggio da locale e remoto (che comporta la presenza obbligatoria del gateway) è possibile valutare entrambe le tecnologie tenendo però presente che la portata del ZigBee è leggermente migliore rispetto al Bluetooth.
