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BRIDGE/Gateway: i gangli nervosi

Percorso di formazione sulla domotica personale – CAPITOLO 5
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Rimanendo sulla metafora anatomica delle schede precedenti, un ganglio nervoso è un punto di concentrazione dei nervi, atto alla canalizzazione dei segnali nervosi da e per il sistema nervoso centrale (il “cervello”) che, nel caso della domotica personale, è rappresentato dall’HUB (che vedremo nel prossimo capitolo).

Se le reti di comunicazione – che abbiamo descritto prima, nel capitolo 3sono i nervi del nostro metaforico organismo, i punti di raccordo tra di essi sono “i gangli”.

Per esempio, di per sé anche il router Wi-Fi/Ethernet, dato che gestisce e canalizza le comunicazioni TCP/IP, rappresenta un ganglio nervoso di una delle possibili nostre reti wireless, ma in questa scheda tratteremo una tipologia specifica di gangli, che chiameremo BRIDGE/Gateway.

La necessità di protocolli di comunicazioni leggeri e veloci, specifici per le comunicazioni con attuatori, con sensori e dispositivi domotici ha dato vita a standard come lo ZigBee, Z-Wave, DECT, Thread ed altri ad affiancare il vecchio e collaudato TCP/IP (via Ethernet e/o Wi-Fi). Per far sì che i componenti che utilizzano questi nuovi standard riescano quindi a “parlare” con le applicazioni di controllo e, in casi specifici, col cloud del produttore, è necessario che esse possano in qualche modo tradurre le comunicazioni dal loro standard di comunicazione al TCP/IP, quello appunto utilizzato dai smartphone/tablet/computer sui quali “girano” le applicazioni di cui sopra.

N.b. Non vi è alcun obbligo nel dotarsi di uno o più BRIDGE/Gateway nel proprio ambiente domotico – a parte il router Wi-Fi, certo. Le componenti (sensori, attuatori, dispositivi) basate su Wi-Fi/Ethernet, infatti, non hanno solitamente bisogno di alcun BRIDGE/Gateway, ma possono essere gestite direttamente o tramite il proprio HUB (che vedremo in seguito) e, chiaramente, il proprio router domestico attestato sulla propra Wi-Fi/LAN.
Nota standard Thread / Matter over-Thread: i BRIDGE/Gateway di questo tipo vengono tipicamente chiamati “router di confine” o anche “di frontiera“.

Per le applicazioni smart home che ne hanno bisogno sono nati, nel tempo, svariati BRIDGE/Gateway, alcuni realizzati dai produttori dei componenti per gestire i propri componenti, altri più “standard”, utilizzabili a mo’ di jolly per controllare più componenti che utilizzino il medesimo standard di comunicazione, anche di linee prodotti e produttori diversi.

BRIDGE/Gateway Hardware, o “di linea”

Esemplari di BRIDGE/Gateway ZigBee↔︎TCP/IP (quindi in grado di far comunicare componenti ZigBee con reti TCP/IP) si tipo HARDWARE sono, per esempio:

Nel caso dei due elementi sopracitati (Philips HUE BridgeXiaomi Mi Mijia) si tratta di due componenti principalmente dedicate al controllo di dispositivi per illuminazione (rispettivamente della linea “Philips HUE” e “LUMI Aqara Smart Home Automation“).

Un paio di esempi di componenti controllate da questi BRIDGE sono:

Nel primo esempio abbiamo due lampadine bianche e colorate della serie Philips HUE, mentre nel secondo abbiamo un sensore di rilevazione fumo di Frient. Sono solo due dei migliaia di esempi che si potrebbero portare.


BRIDGE/Gateway software, o “jolly”

Esistono poi antenne hardware (dette “coordinator“) che consentono di dotarsi in proprio di BRIDGE/Gateway software, i quali fungono da “jolly”, consentendo di usare componenti basate sullo stesso standard (eg. ZigBee, Z-Wave, Thread eccetera) ma di diversi produttori, gestiti tutti sotto lo stesso tetto:

Quelle dell’esempio sopra sono due antenne USB (ma ne esistono anche di altre tipologie) che possono essere montate su un mini/micro-computer o su computer tradizionali presso i quali una controparte software (un BRIDGE/Gateway software, per l’appunto, come per esempio Z-Wave JS, ZigBee2MQTT, OpenThread Border Router e molti altri) gestisce la tipologia di rete basata sul protocollo/i offerto dall’antenna e la relativa traduzione delle comunicazioni verso TCP/IP.


I BRIDGE/Gateway sono componenti molto diffuse: la scelta di quali (eventualmente) adottare è comunque sempre legata alla tipologia di domotica personale di cui ci si vuol dotare. Alcuni, infatti, fungono (in accoppiata con le loro app di controllo e gestione) da HUB di automazione, concetto che spiegheremo nella prossima scheda.

Riflessione a latere: ma se tutti, più o meno, disponiamo di un router Wi-Fi/Ethernet basato su TCP, perché non utilizzare solo e semplicemente questo standard di protocollo? Semplice: perché molti componenti domotici sono alimentati a batteria e la componentistica per la trasmissione Wi-Fi/Ethernet è energivora (in quanto la trasmissione è always-connected). Standard come ZigBee, Thread e Z-Wave, per esempio, sono invece espressamente concepiti con il risparmio energetico in mente, oltre a una più bassa emissione radio.

Percorso - Centrale Automazione HUB