All'alba delle reti mesh

«Lo sviluppo della tecnologia alimenta la diffusione del suo utilizzo e, come in un circolo virtuoso, dall’incremento della sua diffusione trae nuovo alimento per la sua crescita. Fino all’invenzione del telegrafo, la capacità dell’uomo di comunicare a distanza si trovava limitata dalla velocità del mezzo di trasporto che utilizzava la sola forza animale. Con l’apparire poi del telegrafo, della radio, della televisione e, soprattutto, di internet, la capacità di comunicare è cresciuta in maniera esponenziale, e in parallelo è cresciuta la capacità dell’uomo di ampliare la propria conoscenza […]. Esiste un legame inscindibile tra l’evoluzione dell’uomo e l’evoluzione della sua capacità di comunicare e di scambiare informazioni anche sulle lunghe distanze». Con queste parole Nicola De Carne introduce la propria visione relativamente a quella che è oggi la comunicazione e, di conseguenza, il digital divide e la nuova realtà emergente a braccetto con la crescente pervasività delle tecnologie di connettività.

Nicola De Carne è amministratore delegato Wi-Next, società che ha sede a Milano, laboratori di ricerca e sviluppo a Torino, e che sviluppa tecnologie wireless open source (società a capitale privato interamente detenuta da IpWorld srl, già membro della Wi-Fi Alliance e del WiMax Forum). C’è un elemento peculiare tra i progetti della Wi-Next, ed è una sorta di concept P2P al contrario in cui l’accesso alle risorse è moltiplicato portando l’idea della connettività wireless ad un nuovo paradigma già corteggiato da molti gruppi a livello internazionale (tra gli altri Cisco, Meraki, Google ed EarthLink per San Francisco, eccetera): la connettività “mesh”.

Uno a uno, uno a molti, molti a molti
L’economicità e le performance delle reti di connessione sono aumentate a mano a mano che è aumentata la capacità dei singoli nodi della rete stessa di rapportarsi agli altri. La capacità di “fare sistema” è il valore aggiunto che i nodi offrono alla rete di cui fanno parte e l’idea abbracciata ed interpretata da Wi-Next è esattamente questa: fare in modo che anche i sistemi wireless, ad oggi rimasti ad un precedente stadio di sviluppo, possano crescere abbracciando le idee già metabolizzate da altri sistemi di connettività (e, più in generale, di organizzazione).

Secondo De Carne «si deve pensare a un’architettura di rete capace di gestire ogni ripetitore anche come punto di accesso, che ogni punto di accesso sia ripetitore, che anche chi accede possa fare da ripetitore nelle sue immediate vicinanze e che si possano usare simultaneamente tutti i percorsi disponibili e tutte le risorse di collegamento ad altre reti, dalla fibra alle linee elettriche, passando per rame e satellite. E bisogna fare in modo che tutti siano spinti a cooperare in modo da estendere il servizio e non a rispondere esclusivamente alle necessità di base».

Il paradosso attuale è così descritto da uno schema illustrativo Wi-Next: «le reti Wi-Fi tradizionali sono reti strutturate in cui: a) i device wifi dialogano solo con l’access point; b) i diversi apparati sono “in competizione” tra loro; c) l’aggiunta di nuovi apparati riduce le risorse disponibili e quindi l’efficienza complessiva della rete». L’idea è dunque quella di andare a creare una rete nella quale:

• i nodi si comportano come i nodi di Internet;
• ogni apparato coopera con gli altri, estende la rete e migliora il livello di
  servizio;
• l’utilizzo delle risorse è più economico / ecologico (risparmio energetico,
  meno disturbo, meno radiazioni elettromagnetiche).

Ogni nodo, insomma, diventa allo stesso tempo passivo e attivo, client e server, decentralizzando ogni funzione e formando la trama di una rete ove la tecnologia aveva finora creato l’ostacolo di un certo numero di colli di bottiglia.

Il comportamento dei device
Microsoft, Linux, Mac OS, Symbian: tutti i principali sistemi operativi interessati al concetto di rete ubiqua e pervasiva sono stati coinvolti nel progetto. L’idea di fondo è quella di portare il software N.A.A.W. a riconfigurare dinamicamente la rete calibrando momento dopo momento la distribuzione delle risorse tra i nodi ed instradando i pacchetti secondo la soluzione più economica negli interessi del sistema. Il software N.A.A.W. («Nuovo Apparato Autoconfigurante Wireless») è dunque in grado di trasformare un’ampia gamma di device (telefonini, laptop, pda, console da gioco, UMPC, eccetera) in nodi in grado di funzionare senza basarsi su una infrastruttura dedicata.

Secondo il concept espresso da De Carne nell’introduzione al progetto «le reti di nuova generazione devono adottare una topologia ad hoc (o mesh) che consenta la creazione di reti collaborative basate su software aperto, create dal basso e in grado di generarsi e ampliarsi automaticamente con l’emergere di nuove esigenze. In questo modo si crea una rete destrutturata in grado di auto-generarsi e auto-gestirsi che non necessita, come invece normalmente succede, di un controllo centralizzato (access point). Una rete di questo tipo è composta dagli oggetti presenti nell’area i quali, al contrario di una rete strutturata tradizionale, diventano a loro volta nodi di rete (fissi o mobili) rappresentando risorse aggiuntive e non potenziali destabilizzatori della rete stessa. Il risultato è una rete di tipo bottom-up organica e democratica in cui le prestazioni aumentano con l’aumentare del numero dei nodi» (ribaltando così in opportunità i rischi esistenti nelle reti attuali.

L’idea, pertanto, è quella di una “nuvola” di connettività in grado di avvolgere particolari addensamenti di device (anche mobili), prototipo di rete in grado di offrire vantaggi anche e soprattutto nella messa a punto di reti geografiche (con particolare vantaggiosità proprio nelle zone ove ad oggi il wireless è l’unica soluzione adottabile contro i guai del digital divide).

Le reti geografiche
L’utilità di una rete mesh è applicabile tanto nella domotica quanto a livello di rete aziendale, tanto per strutture “on the fly” quanto per apparati di videosorveglianza. Per semplice estensione, poi, ciò che è valido per una rete wireless immaginata in una dimensione casalinga è a maggior ragione utile per una rete estesa ad una realtà cittadina. Wi-Next intende ad esempio proporre il proprio modello di rete soprattutto a livello di reti municipali, in quanto è in questa dimensione che i vantaggi vengono moltiplicati e l’entità dei costi diviene un elemento di particolare rilevanza e degno di approfondita considerazione.

A livello di rete geografica, ove le distanze si fanno importanti e gli ostacoli naturali minano la corretta trasmissione del segnale, una rete mesh diventa interessante in quanto abbatte l’utilità di onerose strutture trasmissive (frammentando tale responsabilità tra i “client”) e soprattutto permette di trasmettere il segnale ovunque, aggirando gli ostacoli e creando una “nube” all’interno della quale ogni device di accesso è libero di spostarsi ed agire. Nessun device, inoltre, è vincolato alla propria responsabilità trasmissiva: l’assenza, temporanea o permanente, di un nodo non pregiudica la bontà del sistema il quale è in grado di riconfigurarsi automaticamente in ogni momento ottimizzando accessi, percorsi e trasmissioni.

L’esempio dell’Alta Langa
Un esempio applicativo delle tecnologie Wi-Next è in fase di applicazione nell’importante rete intrecciata in Alta Langa (basso Piemonte): «ventuno piccoli comuni, un territorio di circa 218,74 kmq e 8.053 abitanti, un tessuto economico fatto soprattutto di piccole e medie imprese (artigiane, agricoltura di qualità e turismo) e una morfologia del territorio difficile. Tutte queste caratteristiche avevano impedito fino a oggi all’Alta Langa l’accesso ai servizi di connessione a banda larga e il superamento del digital divide. Grazie a un progetto promosso dalla Comunità Montana Alta Langa nato circa due anni fa, l’area rappresenta in questo momento la più estesa regione europea coperta da banda larga in modalità wi-fi mesh attraverso un sistema hardware/software completamente open source». La rete è stata messa a punto in virtù della collaborazione tra Wi-Next ed il Wisp BBBell (erogatore del servizio) ed un video illustrativo è stato portato online per rendere con massima evidenza, direttamente sul campo d’applicazione, l’utilità del progetto concretizzatosi.