Monthly: Settembre 2021

SOS WI-FI: Ecco la soluzione. In questo articolo esaminiamo alcune contromisure che possiamo prendere per aumentare velocità e portata del segnale.

L’evoluzione del Wi-Fi

Le reti wireless negli anni hanno fatto passi da gigante. Il Wi-Fi, nella sua prima incarnazione, IEEE 802.11b, non superava gli 11 Mb/s (teorici, mica reali), che passavano a 54 Mb/s con il protocollo IEEE 802.11a, che sfruttava le frequenze dei 5 GHz. Stessa velocità massima, ma sulla frequenza dei 2,4 GHz, per Wi-Fi 3, standardizzato nel 2003.

Ci sono voluti altri 6 anni per arrivare ai 600 Mb/s dello standard IEEE 802.11n. Sino a questo momento, il Wi-Fi non si avvicinava nemmeno lontanamente alla velocità offerta dal cavo Ethernet, 1 Gb/s reali, non influenzati dall’ambiente. Finalmente nel 2014 è arrivato IEEE 802.11ac, che potenzialmente può muovere dati a 6.933 Mbit/s e che ha iniziato a rappresentare una vera alternativa al cavo, non facendolo rimpiangere se non in casi particolari.

Oggi, poi, stanno iniziando a diffondersi i dispositivi compatibili Wi-Fi 6 (standardizzato nel 2019), ancora rari e piuttosto costosi, ma entro breve questo non sarà più un problema, dal momento che i nuovi smartphone e notebook lo stanno iniziando a integrare, soprattutto quelli di fascia alta. E’ probabile che entro la fine di quest’anno anche i router compatibili inizieranno a costare meno. Nel frattempo, però, lo standard ac (noto anche come Wi-Fi 5) è in grado di offrire prestazioni adeguate, anche per lo streaming di contenuti 4K. Mediamente, piattaforme come Sky, Netflix e Disney+ “streammano” a un massimo di 15/16 Mbit al secondo, ben al di sotto dei limiti teorici delle reti Wi-Fi.

Velocità solo teorica

Questo significa che non dobbiamo più tirare cavi per collegare la nostra Smart TV, godendoci i contenuti al massimo della qualità senza scatti o interruzioni dovute al “buffering”, quando la riproduzione si interrompe momentaneamente per caricare i dati. Non solo: possiamo guardare più flussi 4K su diversi dispositivi. Sulla carta. Nella realtà, non sempre è così, come molti di noi avranno notato. Ma come è possibile? Sulla carta, c’è banda in abbondanza, eppure, anche guardare un solo flusso 4K a volte è un’impresa ardua. Cerchiamo di capire quali possono essere i problemi.

Velocità solo teorica come abbiamo detto. Quando si parla di velocità massima di uno standard, ci si riferisce a un valore teorico, ottenibile in condizioni ideali. Un po’ come la velocità massima di un’automobile indicata nei dati di fabbrica: se troviamo una strada dritta, un rettilineo sufficientemente lungo, le condizioni climatiche ideali (e magari togliamo gli specchietti così da evitare attriti), forse la raggiungeremo. Così è per il Wi-Fi, solo che in questo caso la differenza non è di pochi Km/s (anzi, Mb/s), ma enorme.

A influenzare le prestazioni sono tanti parametri: la distanza dal router, il suo posizionamento, le interferenze di altri apparati, la banda di frequenze usata (2,4 GHz o 5 GHz) e le pareti. Quelle in cartongesso, pur sottili, limitano tantissimo il segnale, ma ancora peggio fanno le pareti al cui interno passano tubature. Non dobbiamo però rinunciare alla comodità del wireless e tirare cavi per ogni dispositivo presente in casa: vediamo come si può ovviare al problema.

2,4 GHz Vs 5 GHz

Le prestazioni migliori si ottengono sfruttando la banda dei 5 GHz. Connettendoti a questa, teoricamente andrai più veloce. Molto spesso, però, i router utilizzano lo stesso nome (SSID) sia per la banda a 2,4 GHz sia per quella a 5 GHz, lasciando che i dispositivi si connettano automaticamente a quella più efficace in quel particolare punto dell’appartamento. Non sempre però questa selezione automatica funziona al meglio e in molte situazioni è conveniente scegliere manualmente.

Per farlo, entriamo nell’interfaccia del router e cerchiamo l’opzione relativa alle reti wireless. Verifichiamo che sia attivata la banda dei 5 GHz e poi indichiamo due nomi differenti ma facilmente riconoscibili per le due reti a 2,4 GHz e a 5 GHz.
A questo punto, facciamo un po’ di esperimenti, in varie posizioni della casa, per capire in quali posizioni è conveniente usare i 5 GHz e quando invece passare alla banda a 2,4 GHz.
Se ci stiamo chiedendo il perché delle frequenze teoricamente più veloci possano offrire prestazioni inferiori la spiegazione è semplice: le onde a 5 GHz raggiungono una distanza inferiore rispetto a quelle a 2,4 GHz e, soprattutto, sono influenzate maggiormente da ostacoli come pareti, armadi e via dicendo.

Problemi di connessione

I router più aggiornati ormai supportano tutti il protocollo WPA3, che offre le migliori garanzie di sicurezza. Il vecchio WPA2 è infatti vulnerabile a numerosi attacchi e può essere violato con relativa semplicità da un attaccante sufficientemente motivato. Ecco perché consigliamo vivamente di attivare su tutti i router questo metodo di autenticazione. Il problema è che alcuni dispositivi con qualche anno sulle spalle non lo supportano, rendendo impossibile connettersi. Per esempio è il caso dei Kindle sino a qualche anno fa, e pure delle prime due versioni degli iPad, giusto per fare alcuni esempi concreti.

In questi casi, consigliamo di tirare fuori dalla soffitta un vecchio Access Point Wi-Fi, anche in grado di offrire prestazioni modeste, da dedicare esclusivamente a questi dispositivi. In modo da tenere su una rete separata, incapace di comunicare con quella principale, dove transitano i dati più importanti (tipo le connessioni con l’home banking o gli acquisti online, dove passano i dati delle nostre carte di credito o dell’account PayPal). Se anche venisse violata questa rete, un attaccante non avrebbe accesso agli altri dispositivi. Idealmente, se abbiamo molti dispositivi, è sempre meglio separare la connettività dei dispositivi IoT (prese smart, lampadine, termostati e via dicendo) da quella dei dati. O logicamente, tramite VLAN (se il router le supporta) o fisicamente, installando più di un Access Point nella nostra abitazione.

La posizione del router

Scegliere dove posizionare il router o l’Access Point può fare una grande differenza in termini di prestazioni. Certo, non sempre è facile scegliere. Tipicamente, infatti, il router viene posizionato dove arriva il cavo dell’ADSL la fibra ottica, e spostarlo potrebbe significare tirare cavi per tutta la casa. Abbiamo sempre un po’ di margine di manovra, in ogni caso. Prima di tutto, non chiudiamolo dentro qualche armadietto. Certo, nascondendolo la casa sarà più ordinata, ma potrebbe essere deleterio per il segnale.

Un altro aspetto da considerare è tenere il router più in alto possibile: le onde del Wi-Fi tendono a diffondersi meglio verso il basso. Se possibile posizioniamo il router il più vicino possibile al soffitto. Se ci sembra strano, facciamo un esperimento: appoggiamolo sul pavimento e facciamo qualche misurazione. Poi ripetiamola tenendo il router il più in alto possibile e posizionandoci col nostro dispositivo nello stesso punto di prima. La differenza potrebbe essere significativa in alcuni casi.

Qualcuno “ruba” la banda

Se tipicamente non hai problemi e la lentezza si manifesta solo in alcune situazioni, non è da escludere che ci sia qualche dispositivo che sta utilizzando troppa banda. Per esempio il notebook che ha iniziato a scaricare gli aggiornamenti di Windows. Qui il problema è di facile soluzione: entra nell’interfaccia del tuo router e cerca la sezione QoS (Quality of Service). Potrai dare la priorità a particolari dispositivi (per esempio la Smart TV, o un computer, a seconda delle tue esigenze) e anche alle app. Ad esempio specificando che lo streaming multimediale è prioritario rispetto a telefonate VoIP, download, navigazione, videogiochi o altro ancora.

Troppi dispositivi Wi-Fi

In casa abbiamo sempre più dispositivi connessi: computer, sia fissi sia portatili, smartphone, tablet, Smart TV, console per i videogiochi, telecamere di sorveglianza, dispositivi IoT (Internet of Things) come lampadine, prese e termostati intelligenti, ma non solo. Se si è appassionati di tecnologia è facile che a questi si aggiungano aspirapolvere robot, forni e frigoriferi smart, dispositivi per la cottura sottovuoto (sous vide) e pure sonde per controllare la temperatura di cottura dei cibi. Anche se molti di questi nella maggior parte dei casi consumeranno pochissima banda, un numero così elevato di periferiche può mettere in crisi i router. Questi infatti non sono stati concepiti per gestire questa complessità, fatta esclusione per quelli che supportano Wi-Fi 6.

In questi casi ha senso pensare di acquistare un nuovo router compatibile con l’ultimo standard wireless che introduce una funzione molto utile: OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access). Una tecnologia che permette di inviare contemporaneamente più stream di dati a differenti dispositivi. Al contrario, i router delle precedenti generazioni “saltano” da un device all’altro. Per fare un paragone (un po’ azzardato, ma è per semplificare), è un po’ come la differenza fra un processore a core singolo e uno con 4 core, che può eseguire 4 programmi in contemporanea.

Non dobbiamo avere dispositivi Wi-Fi 6 per collegarci a un router che supporta questo standard: funzioneranno tutti i nostri device, anche quelli meno recenti, godendo di questa funzionalità. In alternativa, se abbiamo in casa un altro Access Point Wi-Fi, possiamo collegarlo al router via cavo e creare un’altra rete wireless associando a vari dispositivi una rete differente: per esempio, una prima dedicata solo agli oggetti IoT e una seconda per i nostri computer e smartphone.

Il canale “sbagliato”

Abbiamo visto che il Wi-Fi utilizza due bande di frequenze: i 2,4 GHz e i 5 GHz. A loro volta, queste bande sono suddivise in più canali dell’ampiezza di 22 MHz ciascuno (nel caso dei 2,4 GHz). I canali 1, 6 e 11 sono sulla carta i migliori, dato che non si sovrappongono (vedi schema in alto) e possono quindi offrire le prestazioni migliori. Nel mondo reale, però, non è sempre così: a meno di vivere in una villa isolata, infatti, ci tocca fare i conti con i router e gli Access Point dei nostri vicini. In un condominio, non è raro trovarsi con decine di reti visibili che interferiscono fra loro. Scegliere il canale giusto può quindi fare la differenza.

E quale sarebbe? I router più evoluti già da qualche anno selezionano automaticamente il canale migliore, riducendo al minimo l’impatto delle interferenze. Non sempre però gli algoritmi impiegati sono efficienti e talvolta modificare a mano questa impostazione può aiutare a ottenere prestazioni migliori.

Ma come scegliere i canali? A questo proposito ci viene in aiuto un’app molto efficace, Netstop, di cui è disponibile anche una versione gratuita. In alternativa, possiamo usare anche l’ottimo Analizzatore Wi-Fi per Android, per molti versi ancora più intuitivo, anche se dovremo fare i conti con le dimensioni dello schermo. Avviando una di queste applicazioni, nella sezione Canali ci verranno indicati quelli liberi e quelli utilizzati, oltre alle relative interferenze. Probabilmente i canali migliori saranno già occupati, quindi ci toccherà andare a vedere se c’è qualche spazio libero o, comunque, con un numero minore di reti che se lo contendono. Questo vale sia per le reti a 2,4 GHz sia per quelle a 5 GHz. Queste ultime dovrebbero essere meno affollate, e quindi darci più libertà.

Channel bonding ok

Praticamente tutti i router da 10 anni a questa parte supportano il channel bonding, anche se questa opzione non è attivata in maniera predefinita. Entrando nell’interfaccia del router e attivandola potremmo migliorare le prestazioni, a volte in maniera significativa. Cosa fa questa tecnologia? Semplice: mette insieme due canali da 20 MHz e li tratta come se si trattasse di un canale unico da 40 MHz, aumentando di conseguenza la velocità di trasmissione e ricezione dei dati.

Certo, le interferenze rimarranno e nel caso siano presenti molte reti wireless nelle vicinanze, l’incremento di prestazioni potrebbe essere modesto, se non proprio nullo. Nelle bande a 5 GHz, però, i risultati sono potenzialmente migliori ed è proprio qui che il bonding si esprime al meglio. Attivare la funzione è tanto semplice quanto spuntare una voce nell’interfaccia del router, solitamente chiamata appunto Channel Bonding. I router più recenti ed evoluti, poi, hanno un’ulteriore opzione che consente di combinare i canali 36 e 48 in un unico canale a 80 MHz o, in alcuni casi, a 160 MHz. Se questa funzione è disponibile, consigliamo vivamente di attivarla.

Ripetitori? No, meglio reti mesh o Powerline

Spesso un solo router non è in grado di coprire tutto l’appartamento, in particolare se è su più piani. In queste situazioni è possibile risolvere il problema utilizzando dei ripetitori, che estendono sì la portata del segnale wireless, a discapito però della velocità e della latenza.

Per migliorare la situazione è possibile utilizzare delle prese Powerline, che estendono la rete facendo passare il segnale attraverso le prese elettriche e che non risentono delle interferenze del Wi-Fi. I Powerline risentono meno delle distanza (sotto i 500 metri) ma le loro prestazioni possono essere influenzate da vari fattori. Se per esempio vogliamo portare il segnale in un appartamento di fianco al nostro, che usa un suo contatore, il segnale non passerà, pur essendo solo a una parete di distanza. Una soluzione ancora più efficace è quella di appoggiarsi a dei sistemi mesh, che gestiscono intelligentemente le varie bande di frequenza per garantire il miglior segnale WiFi possibile.

I migliori dispositivi mesh supportano tecnologie come il band steering, che seleziona di volta in volta la banda a 2,4 o 5 GHz per le comunicazioni fra i dispositivi e il router, così da garantire sempre il massimo delle prestazioni. Il supporto alla tecnologia Crossband repeating, invece, permette al router e ai ripetitori di scambiare dati sfruttando contemporaneamente entrambe le bande, raddoppiando sulla carta la velocità.

Questo perché i classici ripetitori che si appoggiano sull’approccio Same Band Repeating sono molto inefficienti: i dati vengono prima inviati al ripetitori, e da qui ritrasmessi al dispositivo. Nel caso del Crossband repeating, invece, viene usato un canale per la trasmissione dei dati dal router al ricevitore che parallelamente li invia ai dispositivi a lui connessi sfruttando l’altra banda. I migliori sistemi mesh, per esempio quelli proposti da Devolo, addirittura utilizzano tre bande. Una da 5 GHz è dedicata esclusivamente alle comunicazioni fra router e ripetitori, e le altre due (2,4 e 5 GHz) sono interamente a disposizione dei dispositivi connessi. Questo è sicuramente l’approccio più efficiente.