Radio Ethernet: i sistemi wireless

I sistemi Radio Ethernet sono comunemente conosciuti con il termine “WiFi”, il quale viene adoperato per far riferimento alla possibilità di connettersi ad Internet senza fili. Sono sistemi che usano le onde radio per trasferire informazioni e fanno parte dei sistemi Wireless.

Gli apparati Radio Ethernet fanno parte delle reti WLAN (Wireless Local Area Network), utilizzate dalle aziende per connettere i propri dispositivi alle rete senza la necessità di collegarli tramite cavi.

L’organizzazione che certifica l’interoperabilità e definisce gli standard di trasmissione per le reti WLAN è la Wi-Fi Alliance.

In fase di installazione di apparati Radio Ethernet è importante considerare alcuni parametri al fine di garantire il corretto funzionamento dell’intera rete. L’efficienza di un sistema WLAN è infatti riconducibile all’abilità dei tecnici che progettano l’intero sistema, dalle prestazioni degli apparati e dalle condizioni fisiche del luogo.

In questo articolo vi introdurremo ai concetti fisici che descrivono la naturale presenza delle onde radio e all’uso che l’uomo ne ha fatto per raggiungere il suo scopo, ossia quello di poter comunicare senza la limitazione dei cavi. Vi descriveremo inoltre le conseguenze dell’uso improprio di queste onde, per arrivare a farvi comprendere perché è importante che il sistema WLAN della vostra azienda sia ottimale.

Le onde radio o radioonde in fisica sono radiazioni elettromagnetiche con una frequenza compresa tra 0 e 300 GHz. Per loro natura si diffondono, anche se in modo diverso, attraverso tutti i materiali, persino nel vuoto.

Possono essere facilmente prodotte con piccoli dispositivi elettrici e, grazie a questo, vennero immediatamente utilizzate per la trasmissione di segnali prima analogici poi digitali, tramite la modulazione della loro frequenza.

Ad esempio, un comunissimo ricetrasmettitore portatile Handie-Talkie, seppure sia più conosciuto il suo fratello da “spalla” Walkie-Talkie, può trasmettere la vostra voce a centinaia di metri pur essendo alimentato solo da una comune pila, facilmente reperibile in tutte le abitazioni.

Sono il prodotto della conversione di impulsi elettrici in onde elettromagnetiche e la loro diffusione è affidata alle antenne che, insieme agli oscillatori, compongono quello che viene definito un trasmettitore Radio.

La ricezione di un segnale radio è semplicemente il processo inverso, ossia le antenne vengono interessate dalle onde elettromagnetiche conducendo l’energia verso gli oscillatori che li convertono in segnali elettrici.

La capacità di trasportare voce e dati tramite onde radio risiede quindi nella possibilità di modulare opportunamente i segnali in trasmissione e demodulare di conseguenza quelli in ricezione.

La quantità di dati trasportabile da un segnale radio è proporzionale alla sua frequenza che è convenzionalmente suddivisa in “bande”.

In questo articolo analizzeremo i segnali radio all’interno delle frequenze definite dalle bande UHF e SHF in particolare quelli tra 2400 MHz e 5 GHz.

Banda                                     Frequenza            Lunghezza d’onda

UHF (Ultra high frequency)   300–3000 MHz     1 m – 100 mm

SHF (Super high frequency)   3–30 GHz             100 mm – 10 mm

In generale, il mezzo trasmissivo per eccellenza delle onde elettromagnetiche è il vuoto, dove esse raggiungono la velocità di 300.000 metri al secondo. La velocità delle onde radio, all’interno della nostra atmosfera, è in realtà ridotta per via della presenza di aria, così come si ridurrà ulteriormente in base al tipo di materiale che dovranno attraversare.

Da questo possiamo dedurre che la distanza che le onde radio saranno in grado di percorrere dipende da:

• Il “mezzo” trasmissivo.
• La “potenza”, ossia la quantità di energia applicata e irradiata dall’antenna.

Facendo un esempio “più alzerete la voce più vi sentiranno lontano” anche se le onde sonore in realtà non sono onde elettromagnetiche, ma vibrazioni meccaniche dell’aria o del mezzo che stanno attraversando.

In Italia si parla comunemente di “wireless” anche se in realtà, non sono in molti a conoscere la tecnologia che ci permette quotidianamente di parlare al telefono con i nostri cari, scambiare informazioni tramite posta elettronica o utilizzare le più svariate applicazioni di messaggistica.

Con il termine wireless possono essere definiti tutti i sistemi di comunicazione che per trasferire le informazioni da un punto ad un altro non facciano uso di cavi.
Ad esempio sono wireless le comunicazioni che utilizzano l’aria come mezzo trasmissivo come quelle via radio utilizzate dalle reti di telefonia mobile ed anche i sistemi di comunicazione ottici. La differenza tra i due è che le prime sono rese possibili dall’utilizzo delle onde radio e, invece, le seconde da quello della luce.

La parte dei sistemi Wireless che vogliamo approfondire è quella che sfrutta le onde radio per trasferire le informazioni secondo i principi delle reti Ethernet.

I sistemi Radio Ethernet sono indicati nel gergo comune di molti paesi come “WiFi” e vengono di solito associati alla possibilità di accesso ad Internet senza fili.

In realtà Wi-Fi è l’acronimo inglese di Wireless Fidelity, marchio registrato dall’organizzazione Wi-Fi Alliance.

La Wi-Fi Alliance è stata formata da alcune industrie leader del settore per identificare gli apparati radio ethernet e certificarne l’interoperabilità secondo gli standard che definiscono le trasmissioni per le reti WLAN (IEE802.11).

I parametri fondamentali che definiscono le emissioni di onde radio, Potenza e Frequenza, sono regolamentati in modo molto preciso e complesso al fine di garantire il corretto funzionamento degli apparati senza interferenze.

La regolamentazione è necessaria per il principio fondamentale che, essendo il mezzo trasmissivo (l’aria) non delimitato come lo è un cavo in metallo od in fibra ottica, i segnali trasmessi vengono ricevuti teoricamente da qualsiasi dispositivo in grado di riceverli creando di fatto una sovrapposizione di segnali.

Nascono così i concetti di rumore ed interferenza.

Inoltre, la regolamentazione sull’emissione di onde radio è doverosa in quanto, se emesse ad alta potenza possono creare spiacevoli conseguenze sia sulle cose che sugli esseri viventi.

Per rendere meglio comprensibile questo concetto vi riportiamo di seguito due esempi, i quali rendono facilmente intuibili perché è importante regolamentare la frequenza di emissione delle onde elettromagnetiche.
Pensate ad un raggio laser che può incendiare le foglie di un albero o addirittura tagliare lastre di metallo;  per fare un esempio che coinvolge la quotidianità delle persone, pensate al forno a microonde che è in grado di far bollire l’acqua in un bicchiere.

Nasce così il concetto d’inquinamento ambientale.

La differenza tra un sistema Wireless LAN (WLAN) ben funzionante ed uno inefficiente, nel limite delle prestazioni garantite dal costo degli apparati e dalle condizioni fisiche del sito, è il più delle volte riconducibile all’imperizia della realizzazione.

Determinate scelte possono condizionare in modo molto significativo le prestazioni dell’intero sistema, ad esempio:

• Scorretto posizionamento degli apparati.
• Sbagliata configurazione delle Potenze trasmissive.
• Errata configurazione delle Frequenze operative.
• Insufficiente capacità ricettiva degli apparati in relazione al numero degli utilizzatori.

I risultati di queste scelte progettuali o installative non adeguate avranno come possibili risultati:

• Scarsa o assente copertura di segnale.
• Livelli di Rumore e/o Interferenza troppo elevati.
• Saturazione delle capacità operative degli apparati per l’elevato numero di connessioni richieste.

Il tutto risulterà in una inefficienza dell’infrastruttura WLAN con evidenti ripercussioni su tutte le attività aziendali che, inevitabilmente, avranno impatto sui risultati di business.

La progettazione scorretta dell’infrastruttura WLAN non comporta solo danni all’azienda. Spesso, erroneamente, viene sottovalutato il possibile inquinamento ambientale dovuto ad una concentrazione di segnali radio nell’ambiente, fenomeno che può avere ripercussioni sulla sicurezza delle persone e dell’ambiente di lavoro.

I nostri tecnici specializzati nella realizzazione di infrastrutture di rete, sia che essa siano LAN o che siano WLAN, consigliano sempre di utilizzare apparati certificati in modo da avere la sicurezza che le potenze e le frequenze dei segnali trasmessi rispettino le normative del paese dove vengono installati.

Noi di GMT G7 grazie all’esperienza ventennale nel settore ed alle conoscenze acquisite, realizziamo un’analisi relativa al posizionamento ed alla configurazione degli apparati installati nella vostra azienda in modo da ottimizzare il loro funzionamento e creare un’infrastruttura capace di soddisfare le aspettative prestazionali e d’investimento.

Potrai consultare tutti i dati relativi a questa valutazione accedendo alla tua area personale di Sysplorer IT, il modulo del nostro portale Sysplorer che ti permette di visualizzare le condizioni e lo stato di servizio dell’infrastruttura IT e i corrispondenti dispositivi connessi.

Per maggiori informazioni su Sysplorer IT o per avere una consulenza non esitare a contattarci compilando il form qui sotto!