Wireless, mesh e digital divide

Nicola De Carne, amministratore delegato di Wi-Next , società che ha sede a Milano e i laboratori di ricerca e sviluppo a Torino e che sviluppa tecnologie wireless open source, analizza il ruolo delle infrastrutture senza fili nel contesto del digital divide, l'applicazione di modelli di rete di tipo bottom-up, l'importanza degli strumenti di comunicazioni per l'evoluzione sociale ed economica.

Le reti wireless mesh di nuova generazione. Un nuovo approccio verso la costruzione di reti di comunicazione a banda larga.

Il terzo millennio si è aperto con quello che molti esperti mondiali di tecnologia indicano come il "decennio digitale". Infatti, l'uso delle tecnologie sta invadendo, più o meno pacificamente, la nostra quotidianità evolvendosi da ambito quasi esclusivamente tecnico in esperienza naturale e di uso comune per un numero sempre maggiore di persone nel mondo.

Lo sviluppo della tecnologia alimenta, al contempo, la diffusione del suo utilizzo e, come in un circolo virtuoso, dall'incremento della sua diffusione trae nuovamente alimento per il rinnovarsi del processo evolutivo.

A dimostrazione dell'affermarsi di questo nuovo modus vivendi si consideri crescita dei media nell'ultimo secolo e la loro capacità di porsi come fenomeni di massa in tempi sempre più brevi proprio grazie al supporto delle nuove tecnologie di comunicazione.

Dalla sua invenzione, avvenuta verso la fine del XIX secolo, la radio è riuscita a imporsi come fenomeno di importanza mondiale solo alla metà del secolo successivo, giocando, nel frattempo, un ruolo importantissimo per la diffusione delle informazioni durante la prima e la seconda guerra mondiale.

Successivamente, verso gli anni '30 ebbero inizio i primi esperimenti di trasmissione televisiva che, nonostante lo scoppio della guerra, si sarebbe poi imposta come il più grande fenomeno mediale della storia dell'uomo moderno sin dai primi anni '70.

Alla fine del XX secolo si assiste invece all'avvento di internet la cui curva di espansione assume estensione senza precedenti: in meno di dieci anni la rete delle reti diventa il più grande strumento di comunicazione di massa della storia dell'uomo.

Ripercorrendo brevemente la storia della comunicazione si può constatare che, 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, in parallelo con la capacità dell'uomo di ampliare la propria conoscenza, rispetto a quanto era stato possibile solo fino al secolo precedente.

Appare evidente quindi l'esistenza di un legame inscindibile tra l'evoluzione dell'uomo e l'evoluzione della sua capacità di comunicare e di scambiare informazioni anche sulle lunghe distanze.

L'impatto che internet e tutte le tecnologie basate su internet protocol hanno avuto sull'evoluzione tecnologica, medica, scientifica, culturale e sociale è difficilmente identificabile e quantificabile, ma sicuramente rappresenta un fattore di accelerazione ineguagliabile per la crescita e il progresso dell'essere umano. Peculiarità unica di internet, infatti, è il suo essere al contempo media pervasivo e interattivo.

Quanto detto conduce a una prima e fondamentale considerazione per lo sviluppo delle popolazioni mondiali nei prossimi anni: l'importanza di garantire l'accesso e l'utilizzo di questa tecnologia a tutti a prescindere dalla loro situazione geografica, sociale, politica ed economica.

Se non verrà prestata la dovuta attenzione a questo tema si rischierà la diffusione di divari digitali e culturali fra chi ha accesso a internet e chi non ne avrà la possibilità d'uso, divari che in breve tempo potrebbero diventare incolmabili.

Per porre rimedio al fenomeno del digital divide, già ampiamente riscontrabile non solo fra le zone ricche e quelle depresse del mondo ma anche all'interno dei confini delle nazioni considerate evolute, è necessario promuovere una serie di interventi che devono essere gestiti parallelamente.

I provvedimenti in questione devono necessariamente andare dalla costruzione di reti di comunicazione sempre più veloci e di semplice utilizzo fino alla diffusione della cultura di rete per far emergere la richiesta dal basso di contenuti e servizi.

Da alcuni anni, per colmare le differenze che si possono manifestare nell'accesso alle nuove tecnologie e, in particolare, alla banda larga si stanno moltiplicando iniziative di vario genere che, in realtà, non risultano parte di una strategia capace di prendere in considerazione le effettive esigenze del territorio e di consentire un'ottimizzazione importante degli investimenti, specialmente quando si tratta di denaro pubblico.

All'interno di questa "battaglia" per contrastare il divario digitale e culturale giocano un ruolo importante le tecnologie di trasmissione wireless e, in particolare, quelle basate sullo standard 802.11 le cui potenzialità, oggi, sono tuttavia limitate proprio dalla scarsa consapevolezza dello strumento e da un approccio distorto che pone quasi sempre in primo piano la tecnologia e non le reali esigenze del territorio.

E' fondamentale tenere presente che i sistemi di collegamento in banda larga - siano essi su fibra, rame o wireless - sono semplicemente delle tecnologie di connessione abilitanti i modelli di distribuzione di servizi e di contenuti necessari per la creazione dal basso di una forte richiesta senza la quale gli investimenti si trasformano di fatto in costi.

Diviene dunque imprescindibile conoscere la topologia di internet per progettare e realizzare strumenti e servizi che offrano un'infrastruttura comunicativa, soprattutto se su tecnologia wireless, veloce, affidabile, di semplice uso ed economica.

Paul Baran nel 1964, studiando quale dovesse essere la struttura ottimale di internet, dopo aver analizzato varie ipotesi indicò l'idea di un'architettura distribuita che assomigliasse a un ecosistema in grado di autogenerarsi e autosostenersi grazie proprio alla sua caratteristica a maglie o nodi di rete.

Da questa indicazione è nata così la rete delle reti che si è forgiata con la storia grazie ad un intreccio di idee, intuizioni, esperienze che sono alla base dei nodi su cui ogni giorno internet cresce con la sua struttura disordinata  proveniente dal basso, ovvero da chi la utilizza.

Queste considerazioni conducono a un'importante evidenza: le tecnologie wireless sono un'impareggiabile opportunità per creare infrastrutture di rete pervasive e automatiche in grado di coprire facilmente anche vaste aree grazie alla possibilità di replicare il modello su cui si basa la stessa internet.

Questo, purtroppo, non è quanto generalmente accade. Si è oggi in presenza di un paradosso tecnologico per cui attualmente le soluzioni prospettate non consentono la creazione di una  vera rete, ma di un'architettura di collegamento organizzata di tipo top-down in cui le prestazioni dell'accesso sono delegate agli apparati trasmissivi (access point ).

Inoltre, questo tipo di architettura fa sì che più Cpe o client saranno collegati agli apparati di trasmissione, meno livello di servizio si potrà erogare in quanto le risorse vengono contese dai singoli dispositivi presenti nell'area che fra di loro non collaborano.

Si rende necessario, pertanto, un ripensamento generale del modo di concepire e costruire le reti wireless partendo soprattutto dall'assunto che il servizio di banda larga debba essere costruito sulla base delle reali esigenze di chi la deve utilizzare per scopi professionali, per assistenza pubblica, per uso privato o per semplice diletto.

Si deve pensare a un'architettura di rete capace di gestire ogni ripetitore anche come punto di accesso, che ogni punto di accesso sia anche 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.

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 (rappresentati dagli stessi dispositivi che ne usufruiscono) e  i cui vantaggi sono subito evidenti:

• Considerevole risparmio economico
• Facilità di installazione e manutenzione
• Ottimizzazione delle risorse
• Minor dispersione energetica e maggior controllo delle trasmissioni (rete eco compatibile )
• Maggior stabilità della rete
• Maggiore copertura in termini di ampiezza delle aree d'utenza
• Integrabilità con reti pre-esistenti

Dal punto di vista applicativo è lampante come reti di questo tipo abilitino funzionalità e applicazioni altrimenti impossibili se non con investimenti ingenti e con costi di mantenimento altissimi.

Si possono prendere in considerazione, come scenari applicativi, il settore dei trasporti pubblici, la grande distribuzione, la protezione civile, la telemedicina, le reti geografiche, i grandi cantieri ecc.

L'importanza della comunicazione e il diffondersi dei canali che la supportano implica l'occorrenza, per la società, di assumere un nuovo approccio culturale e attivo verso il progresso tecnologico. Risulta fondamentale, dunque, valorizzare l'uso consapevole delle tecnologie di networking (wireless o cavo) oggi considerate gli strumenti maggiormente in grado di sostenere il quotidiano sviluppo delle reti di trasmissione.

Le strategie di sviluppo di aziende pubbliche e private nonché la politica di governo locale e centrale, potranno dunque trarre considerevoli vantaggi dall'ausilio di queste nuove tecnologie in via costante di perfezionamento ed evoluzione.

Nicola De Carne

nicola.decarne@winext.eu