La tecnologia Wi-Fi è nata più di vent’anni fa, nel 1999, con l’avvento degli standard IEEE 802.11a e 802.11b.
Il suo utilizzo, in costante crescita, ne ha imposto uno sviluppo tecnologico continuo che ha portato alla recente introduzione sul mercato di soluzioni di sesta generazione, Wi-Fi 6, che adottano lo standard IEEE 802.11ax e garantiscono alte performante e ottima stabilità in termini di connettività.
Con l’avvento del 5G, l’aumento dei dispositivi IoT e il consumo massiccio di dati da parte della popolazione mondiale, si è palesata la necessità di innovare la tecnologia Wi-Fi per offrire internet ad altissima velocità. Perché si parla di innovazione in questo campo? Per dare una risposta a questo quesito si deve partire dal problema principale causato della crescente densità dei dispositivi connessi ad internet, e cioè la congestione delle reti causata del traffico dati. La soluzione non poteva essere data dall’aumento delle prestazioni del Wi-Fi 5 e pertanto è stato necessario “stravolgere” in senso positivo questa tecnologia.
Funzionamento ed applicabilità
Il principale aspetto caratterizzante del Wi-Fi 6 è il MU-MIMO, ovvero Multiple User, Multiple Input e Multiple Output, che permette di gestire fino a 8 flussi radio spaziali differenti, garantendo massime prestazioni di invio e ricezione dei dati ed aumento della precisione nella gestione dei flussi. Abbinando Wi-Fi 6 e 5G, un dispositivo consumerà meno batteria rispetto al solo utilizzo del 5G ed avrà prestazioni elevatissime in grado di sostenere la fruizione di diversi contenuti UltraHD.
Il Wi-Fi 6 combina le classiche frequenze di 2.4 GHz e 5 GHz, ed aggiunge una terza frequenza, ovvero quella del 6GHz. Il miglioramento delle prestazioni rispetto al Wi-Fi 5 è notevole (circa del 40%); a questo si affianca un miglioramento dell’affidabilità e della stabilità.
La modulazione utilizzata per gestire i canali di comunicazione del Wi-Fi 6 è la 1024-QAM (Quadrate Amplitude Modulation) che permette di trasmettere il 35% di bit al secondo in più rispetto al precedente standard 802.11ac (Wi-Fi 5), il quale utilizzava una modulazione 256-QAM, grazie all’incremento dei bit per simbolo che passa da 8 a 10 bit. Inoltre, per evitare collisioni di pacchetti e migliorare la latenza viene usata la tecnica OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) applicata a più utenti, in grado di suddividere il canale di comunicazione, tipicamente largo 20MHz, in 256 piccoli canali da 78kHz invece di 64 da 312kHz come avveniva precedentemente, e quindi garantire la trasmissione a più utenti contemporaneamente, incrementare l’efficienza della trasmissione e riducendo la latenza per ogni utente.
Un altro problema, risolto da questo nuovo standard, è quello del disturbo tra due dispositivi vicini che tentano di trasmettere assieme. In generale, l’invio e la ricezione dei dati avvengono tramite un segnale radio, e qualora due segnali viaggiassero sulla stessa frequenza andrebbero in contrasto. Per prevenire queste complicazioni è stato implementato lo Spatial Reuse, chiamato anche BSS Coloring, che consente di inserire nel preambolo del segnale PHY, ovvero il segnale usato per evitare le collisioni nel protocollo CSMA/CA, un codice da 1 a 7 (color) che permette all’Access Point di discernere i pacchetti facente parte della comunicazione, ignorando i segnali di “colore” diverso.
Continuando con gli aspetti positivi del Wi-Fi 6, si trova il meccanismo Target Wake Time (TWT) ideato per il risparmio energetico. I dispositivi IoT sono quelli che traggono maggior vantaggio dal TWT, il quale prevede quando avverrà la trasmissione o ricezione consecutiva, consentendo al dispositivo di andare in modalità “Power Saving” per tutto il tempo in cui non avviene uno scambio dati.
Alcuni ambiti in cui risulta particolarmente vantaggioso utilizzare questa tecnologia sono: IoT (dispositivi utilizzati sia in contesti aziendali che domestici), la videosorveglianza in real-time con alta qualità d’immagine, il mondo della realtà aumentata e virtuale, lo streaming di grossi flussi di dati, l’automotive ed infine il contesto delle città intelligenti.
In conclusione, la tecnologia Wi-Fi 6 è considerata una vera e propria innovazione dato che non si limita semplicemente ad aumentare la banda disponibile della connessione, ma introduce anche una serie di nuove funzionalità che consentono di soddisfare le nuove esigenze di connettività di cui molte aziende già oggi necessitano o comunque necessiteranno a breve.
