Non è della copertura a banda larga del territorio che vogliamo scrivere, argomento che trova già autorevoli spazi e pareri unanimi nel definirlo fondamentale per lo sviluppo tecnologico di un Paese. Purtroppo si legge soltanto che avverrà (dipendesse da noi avremmo già provveduto), mentre l’attesa cronica è l’unica presenza!
Vogliamo occuparci ben più modestamente di come riuscire ad avere un sistema nelle nostre case che ci permetta di automatizzare una serie di attività per viverle al meglio (questo dipende invece da noi), qualcosa che ci consenta di controllare da qualunque luogo i dispositivi adottati usando i nostri smartphone, tablet o computer. Con il reiterato “noi” si vuole intenzionalmente intendere “voi e noi insieme”.
Vogliamo inoltre che sia possibile senza dover rifare l’impianto elettrico e investire una fortuna, perché oggi è ormai alla portata di tutti: vedere con una videocamera chi suona alla nostra porta, attivare una serratura, avere un’illuminazione che si abbassa quando è soleggiato o che aumenti se nel cielo appaiono le nuvole, essere avvisati quando i ragazzi tornano da scuola o nel garage sta entrando l’acqua, così come regolare il riscaldamento in base alle abitudini di chi vive la casa e alle condizioni meteo.
Ma ora che sappiamo di non dover sventrare casa e di aver salvato il budget delle vacanze, ci chiediamo quanto sia complesso scegliere i vari pezzi e farli funzionare con le proprie mani (al limite con un aiutino dell’amico perché “lui si che ci capisce”). Qui spuntano una serie di domante a cui vogliamo rispondere con le successive righe e lo facciamo perché ci siamo da tempo resi conto che alcune informazioni sono difficili da ottenere e spesso anche complesse da comprendere per i non addetti ai lavori.

APPROCCIO CORRETTO
Gli aspetti più interessanti, lo ribadiamo, è che non si rendono necessari interventi strutturali e gli esborsi sono ragionevoli… sono però necessarie un po’ di informazioni e un approccio commisurato alle aspettative.
Iniziamo con il metodo, che si discosta da quello proposto dalla Domotica così come la conosciamo. L’obiettivo potrebbe infatti essere quello di risolvere un problema alla volta, non tanto di pilotare ogni apparato elettrico tramite un complesso e unico sistema. Per esempio potremmo concentrarci sul termostato o sulle luci, individuando i prodotti che ci sembrano più adeguati e che utilizzano uno standard di comunicazione comune anche se sono di marchi diversi.
Prima di partire con i primi acquisti è bene però riflettere su quali saranno le nostre future esigenze, ci chiederemo allora se pensiamo di aggiungere delle videocamere per la sorveglianza o dei sensori di presenza, o se ci interessa collegare degli apparati a prese comandate piuttosto che inserire un controllo anche per l’impianto audio e video. Una volta focalizzate le esigenze future e le relative implementazioni dobbiamo assicurarci che i prodotti siano compatibili con un determinato standard, specie se provengono da produttori diversi.
Oggi è fantastico fare acquisti anche on-line, si confrontano decine di prodotti dallo schermo, si valutano le recensioni ed è facile trovare prodotti novità, più performanti e spesso economici. Ci siamo abituati inoltre a riconoscere termini tecnici, sappiamo che sigle come WiFi e Bluetooth sono universali e diamo per scontato che rappresentino una garanzia di compatibilità, del resto le esperienze dirette sugli smartphone ce lo insegnano. Eppure… per far dialogare due telefonini di marchi diversi senza un’apposita App o un sito che ci faccia da tramite ci si perde. Ma come? Abbiamo Bluetooth attivo e la foto è in JPEG, niente protocolli o formati proprietari. Perché allora non va?
I nostri WiFi e Bluetooth sono in effetti protocolli Standard ma che i diversi costruttori implementano con proprie specifiche, un po’ come succede per le lingue dove differenze fra dialetti generano al loro interno alcune incomprensioni.
Prima dell’acquisto è meglio controllare le descrizioni tecniche sui protocolli impiegati, specialmente se stiamo acquistando da uno store on-line. Sappiamo infatti che nessun sito, nemmeno Amazon, può verificare che le informazioni rilasciate dai produttori siano attendibili e, per evitare inconvenienti, questo viene espressamente indicato nelle Condizioni di Vendita.

NUOVO SCENARIO
L’offerta di dispositivi per l’Home Automation è sempre più ampia: nel mondo sono centinaia i produttori con migliaia di prodotti e tutti parrebbero possedere il dono della compatibilità, che non sempre è così certa. Il passaggio fra il mondo dei sistemi proprietari a quello dei sistemi aperti dovrebbe consentire di fatto di assemblare i prodotti che vogliamo anche se di marchi diversi, ma il panorama è in continuo mutamento. Da tempo sono infatti in vendita dispositivi di numerosi produttori che puntano sulla Domotica Fai Da Te protetta da standard, purtroppo ve ne sono diversi e per differenziarsi (e proteggersi) si creano alleanze, anche per l’ingresso di nuovi player, un paio dei quali vogliono giocare da protagonisti: Apple e Google.
Quale siano i motivi che hanno spinto i due colossi a mettersi in gioco è facile intuirli, basta uno sguardo al panorama su cui si affacciano oggi produttori e utilizzatori di soluzioni per una casa intelligente:

• per controllare un sistema di Home Automation bastano uno smartphone o un tablet, oggi sono in molti a possederli
• le comunicazioni fra i diversi dispositivi avvengono attraverso la rete WiFi, la stessa utilizzata per navigare in Internet, anch’essa disponibile diffusamente nelle nostre case
• i prodotti per l’Home Automation si possono acquistare separatamente e molti di questi supportano standard di comunicazione riconoscibili
• il pubblico interessato a queste soluzioni è sensibile ai costi e predilige il Fai Da Te, mentre l’intervento di un esperto installatore nei sistemi di Domotica a volte supera il costo dei dispositivi
• gli stessi utenti scelgono di aggiungere nel tempo nuovi dispositivi, meglio se controllati in un ambiente comune, un singolo software che sia l’interfaccia dell’intero sistema.

CON O SENZA FILO
Qualunque sistema di automazione in ambito domestico necessita di dispositivi che possano dialogare fra loro, a volte anche tramite un hub. Se pensiamo alle soluzioni più recenti ritroviamo come elemento comune l’utilizzo di tecnologie wireless, mentre nella domotica più tradizionale la costante era rappresentata da un’infrastruttura cablata.
Attualmente dagli installatori un sistema di automazione domestico viene definito “Impianto di Domotica” e prevede l’installazione di una centralina e di tirare qualche cavo.
Una rete dunque sembra essere la vera necessità, una struttura attraverso la quale si impartiscono comandi e si ricevono dati. Anche per l’informatica è lo stesso: una serie di computer che dialogano fra loro attraverso un server centrale che coordina una rete cablata alla quale sono connesse le periferiche. Si sa, nel settore delle tecnologie elevate pochi mesi sono sufficienti a far emergere nuove proposte e tutto può cambiare nell’arco di qualche anno, tant’è che oggi i server sono richiesti per situazioni particolari, le reti sono wireless e anche con le periferiche si dialoga senza collegamento fisico.
Esattamente lo stesso sta avvenendo per la Domotica che diviene Home Automation: una grande opportunità di mercato per chiunque intenda acquistare un sistema per poi installarselo da solo, collegando i dispositivi alla rete WiFi. In alcuni casi potrà iniziare a pilotarli con uno smartphone, altre volte dovrà invece per ragioni particolari farli transitare da un hub. Raramente avrà bisogno di aggiungere un impianto e di dover ricorrere a un professionista per farlo.

STANDARD
Le diverse metodologie di comunicazione solitamente divengono degli standard, nati fra consorzi e alleanze desiderose di imporre nuove tecnologie ma anche proprie regole. Per le numerose aziende che si affacciano al mercato a volte con un solo prodotto, diviene indispensabile l’adozione di più protocolli per non essere esclusi. Lo stesso consumatore ne risulta penalizzato quando è forzato ad acquistare un prodotto più costoso perché “approvato”, per poi scoprire che la compatibilità di uno standard dovrebbe essere per sé una garanzia.
Occorrono informazioni specifiche e organizzate per destreggiarsi fra le specifiche tecniche e ricavare i dettagli utili nelle scelte. Viste le difficoltà riteniamo più logico proporne i tratti essenziali con una scorsa alle principali tecnologie disponibili, iniziando da quelle più utilizzate negli impianti domotici, a cui seguiranno sigle e standard più attuali e in linea con i nostri interessi.

• Onde Convogliate/PL (Power Line), utilizza frequenze che vanno da 3 a 148,5 KHz e usa la rete elettrica che alimenta i dispositivi per inviare segnali modulati assieme alla tensione, questi vengono riconosciuti e isolati da interfacce poste nei dispositivi stessi. Il protocollo permette di avere segnali che viaggiano nelle due direzioni ma non in contemporanea. Le comunicazioni risultano per questo motivo lente, con il vantaggio però di sfruttare la rete esistente. Un vantaggio con risvolti negativi, dato che le trasmissioni risultano instabili proprio per le distorsioni e i disturbi della rete elettrica, anche se parzialmente ovviabili con appositi filtri.
• Radiofrequenze/RF (Radio Frequency), impiega onde elettromagnetiche in genere di 433 e 868 MHz, che arrivano fino a 2,4 GHz nel caso di altri protocolli (WiFi, Bluetooth, ZigBee), non usa cavi quindi è adatto in tutte le situazioni in cui sono impossibili gli interventi murari come nel caso di luoghi d’arte. Le bande di frequenza impiegate non sono standardizzate perciò poco sicure e facilmente disturbabili.
• Infrarossi/IR (Infra Red), sono sempre onde elettromagnetiche a trasportare le informazioni, nella fattispecie quelle nel campo infrarosso, posto sopra le onde radio fra 300 GHz e 428 THz. Anche in questo caso non servono cavi per inviare segnali che possono solo essere monodirezionali, purtroppo non può essere utilizzato in presenza di ostacoli, come per alcuni telecomandi che non comunicano con il televisore se non in linea retta.
• Fibra Ottica (Optical Fiber), sottilissime fibre di materiale vetroso o polimeri all’interno dei quali viene fatta viaggiare una luce modulata ad elevata frequenza, risultano immuni da interferenze e disturbi elettromagnetici, sopportano trasmissioni a distanze siderali e sono veloci. Peccato costino una fortuna e sono di complicata installazione, specie nelle connessioni. Si tratta pur sempre di un cavo a cui trovare la collocazione.
• Doppino Intrecciato/TP (Twisted Pair), vi sono diverse categorie di doppini, vengono utilizzati spesso nella telefonia e nelle reti. Si tratta di una coppia di fili in rame intrecciati, o meglio attorcigliati e protetti con isolamento e schermature, i due cavi vengono impiegati per il trasferimento di informazioni e fornire l’alimentazione.
• WiFi (IEEE 802.11), in origine è stato progettato per scambiare dati fra dispositivi e accedere a Internet usando frequenze fra i 2,4 e i 5 GHz, si è poi diffuso enormemente fino ad essere lo standard wireless più conosciuto. Ha diversi vantaggi fra i quali quello di non richiedere un hub per connettere due dispositivi, ma soprattutto che tutti gli smartphone e i tablet ne sono dotati e così vale per i router d’accesso al web forniti dalle società di telefonia. Le antenne in dotazione trasmettono fino a 35 metri all’interno e 100 all’esterno (definiamolo correttamente un limite teorico), più che adeguati agli ambiti domestici.
• Bluetooth Smart/Low Energy (IEEE 802.15.1), è la versione a basso consumo del Bluetooth Classic, progettato appunto per ottimizzare i consumi e ridurre l’occupazione di spazio, impiega frequenze fra 2.400 e 2.835 GHz. Il consorzio (SIG) che sviluppa Bluetooth ha predisposto profili adatti all’uso in attività sportive e medicali, aggiungendo recentemente anche un set rivolto all’Home Automation in cui verranno sfruttate anche le informazioni di prossimità, che permettono di stabilire la direzione e distanza di un segnale.
• Z-Wave (IITU-TG 9959), un protocollo wireless nato nel 2007, molto diffuso nell’Home Automation al punto da essere adottato da 200 costruttori e oltre 1.000 prodotti. Utilizza frequenze attorno al 900 MHz mantenendo un bassissimo livello di consumo e un’altrettanto contenuta latenza (l’intervallo tra impulso e avvio dell’azione), risulta adeguato solo nei trasferimenti di ridotte quantità di dati. Necessita di un controller (centralina) per dialogare con i dispositivi tramite una rete Mesh (a maglia) che prevede diversi nodi collegati fra loro al cui centro il controller funziona da ripetitore verso gli altri, arrivando a coprire superfici irregolari o estese aggregando più controller.
• ZigBee (IEEE 802.15.4), opera a frequenze diverse per area geografica, 886 MHz per l’Europa, 915 MHz in Usa e Australia, e 2.4 GHz in diversi altri paesi. Un protocollo caratterizzato dal basso costo e basso consumo che avrebbe potuto occupare spazi maggiori nel mercato. Purtroppo le definizioni dei livelli software che caratterizzano le famiglie non sempre consentono a due dispositivi con chip ZigBee di essere pienamente compatibili.
• Insteon, nel panorama si tratta di un ibrido progettato da SmartLabs che è in primis produttore di sistemi per l’Home Automatio. Nato per colmare un vuoto fra protocolli powerline e wireless, è di norma presente in tutti i prodotti Insteon, che possono essere pertanto collegati sulla rete elettrica e comunicare con onde convogliate o utilizzare frequenze radio. Non necessita di controller separati per usare i due protocolli e ogni dispositivo funge da PEER perché riceve, trasmette e ripetere il segnale.

APPLE E GOOGLE
Non potevamo inserire le tecnologie proposte da Apple e Google fra i protocolli standard perché in virtù della diffusa adozione diverranno gli standard de facto dell’intero comparto dell’Home Automation.
Entrambe le Aziende hanno apertamente manifestato l’interesse verso questo mercato e sono nelle condizioni di riuscire a conquistarlo proprio perché rientrano pienamente nello scenario descritto all’inizio dell’articolo.
L’acquisto di Nest da parte di Google e i passi successivi dimostrano ampiamente la strategia di proporsi come piattaforma per l’Internet of Things, che mira però a connettere al cloud tutti i dispositivi presenti al suo interno. All’invito lanciato con il programma Works With Nest hanno già risposto diverse aziende da settori differenti, da Mercedes-Benz a Philips, da Whirpool a Logitech e all’elenco si aggiungono continuamente nuove aziende (vedi articolo “L’Universo Nest”).
Google sta creando un ecosistema in cui i dispositivi sono connessi fra loro e al centro del quale pone Nest; il suo prodotto primario, il Termostato, diventa pertanto il punto di riferimento dell’intero sistema domestico e fa da tramite verso smartphone e tablet, che danno i comandi e ricevono feedback, e il cloud che elabora questi dati.
Anche a Google serviva un protocollo con cui far dialogare tutto il sistema, non ha però ritenuto di utilizzare uno standard esistente ma ha preferito svilupparne uno ad hoc e dar vita a un consorzio che ne promuove l’adozione: Thread.
Basato sulle stesse specifiche di WiFi (IEEE 802.15.4) ne impiega infatti la stessa frequenza di 2,4 GHz, nel consorzio raggruppa circa una cinquantina di marchi che potranno continuare a gestire i loro dispositivi utilizzando le proprie App. Thread stabilisce infatti le specifiche del solo protocollo di comunicazione da impiegare nella rete domestica, con l’intento di far dialogare fra loro i dispositivi e questi con il Termostato Nest.
Una strada differente è invece percorsa da Apple con Home Kit, che lascia le porte aperte a molteplici protocolli wireless come WiFi, Bluetooth ma anche Z-Wave. I produttori che hanno deciso di adottare uno o più standard nella loro linea di prodotti possono inserire i loro controller in un’architettura Home Kit.
Apple punta a estendere l’esperienza d’uso che l’utente ha con i prodotti con la Mela anche nell’integrazione con quelli di altre aziende, garantendone le funzionalità e la facilità di adozione. Abbiamo raccontato nell’articolo “Perché Apple punta su Home Kit?” come il progetto sia congegnato, accennando alle certificazioni richieste da Apple con il programma MfI (Made for i) che stabilisce i parametri affinché un prodotto di Terze Parti funzioni correttamente con iPod, iPhone e iPad. Uno degli aspetti principali del programma prevede che ogni prodotto venga verificato da Apple perché sia certa la corrispondenza, nel dispositivo, dei controlli con le specifiche Home Kit e Siri. Per adattare prodotti esistenti a Home Kit basta un semplice aggiornamento del firmware, allontanando lo spauracchio di rendere obsoleti dispositivi e sistemi già installati e non costringere i produttori ad avere un’ulteriore linea di prodotti.
Le scelte Apple risultano gradite a molti produttori di sistemi per Home Automation, che restano liberi di sviluppare dispositivi e controller da proporre attraverso canali differenti e gestiti dalle App iOS e Android da loro sviluppate e si sentono non meno rincuorati per l’intenzione Apple di non produrre proprio hardware.

PER CONCLUDERE
Se chiediamo a un campione di consumatori potenzialmente interessati all’Home Automation quali sono i criteri di scelta che adotterebbero nell’acquisto avremmo una risposta unanime: la soluzione più facile ed economica per connettere i dispositivi che vorrebbero utilizzare nelle loro case.
Certamente, saranno felici di adottare lo stesso controller che hanno già installato, senza dover sostituire i dispositivi in uso. Probabilmente, troveranno fantastico poter aggiungere nuovi dispositivi con un’ integrazione facile e sicura. Tutti daranno per scontato che il controllo sia concentrato nello smartphone o tablet, che posseggono o stanno acquistando, e che la rete da adottare sia quella WiFi di casa.
Nelle numerose ricerche di mercato che analizzano le tendenze dei prossimi 5 anni l’Home Automation è scrutato con interesse, le proiezioni di sviluppo sono notevoli e l’euforia che inevitabilmente si sprigiona da una visione di un futuro promettente sta contagiando produttori e consumatori.
Domomia nasce proprio perché tutto ciò sta prendendo forma, nell’arco di pochissimi anni le tecnologie che popolano le nostre case ci permetteranno di viverle meglio, ne abbiamo certezza. Ma soprattutto siamo felici di potervelo raccontare.