Hotspot: la radio come punto di accesso
Quando abbiamo iniziato questo percorso sulla voce digitale abbiamo visto come la trasformazione della comunicazione non riguardi soltanto il modo in cui la voce viene trasmessa, ma l’intera architettura del sistema.
La voce non viene più semplicemente modulata su una portante radio. Viene convertita in dati, compressa, organizzata in pacchetti, protetta dagli errori e infine trasportata attraverso una combinazione di collegamenti radio e infrastrutture digitali.
Con D-Star, DMR e C4FM abbiamo analizzato tre modi differenti di interpretare questa trasformazione.
Ma c’è un ulteriore passaggio che ha cambiato profondamente il modo di utilizzare questi sistemi: la nascita degli hotspot digitali.
L’hotspot rappresenta forse il punto nel quale la trasformazione della voce digitale diventa più evidente, perché modifica uno dei concetti fondamentali della comunicazione VHF/UHF tradizionale: il rapporto tra radio, territorio e distanza.
Dal ripetitore all’accesso personale
Per decenni il modello operativo delle comunicazioni radiantistiche in VHF e UHF è rimasto sostanzialmente invariato.
Un operatore utilizza il proprio apparato radio, il segnale viene irradiato attraverso l’antenna e raggiunge direttamente un altro operatore oppure un ripetitore. La copertura dipende dalla posizione geografica degli apparati, dalla potenza utilizzata, dalle caratteristiche delle antenne e dalle condizioni di propagazione.
Il ripetitore rappresenta quindi un elemento fisico del territorio.
La sua collocazione non è casuale: una cima montana, un edificio elevato o una struttura con caratteristiche favorevoli alla propagazione diventano punti strategici perché permettono di estendere la portata della comunicazione.
La radio, in questo modello, è il mezzo e allo stesso tempo il limite.
Con la voce digitale e con la nascita degli hotspot questo paradigma cambia.
Un hotspot non è semplicemente un piccolo ripetitore personale. Non nasce con lo scopo principale di aumentare la copertura radio, ma di fornire un punto di accesso ad una rete digitale.
La radio dell’operatore comunica con l’hotspot attraverso un collegamento RF locale, generalmente a distanza molto ridotta. L’hotspot, invece, si occupa di collegare quella comunicazione alla rete digitale utilizzata dal sistema.
Il percorso della comunicazione diventa quindi qualcosa di molto diverso:
apparato radio > hotspot > rete IP > infrastruttura digitale > altro nodo > apparato radio
La radio rimane quindipresente, ma non è più l’elemento dominante dell’intero collegamento: e copre una o due tratte dell’ordine di decine di centimetri.
Come funziona un hotspot
Dal punto di vista tecnico, un hotspot è un dispositivo relativamente semplice.
Generalmente è composto da una piccola piattaforma informatica, spesso basata su schede embedded a basso consumo, collegata ad un modulo radio compatibile con il sistema digitale utilizzato.
Il suo compito è ricevere il traffico digitale proveniente dall’apparato dell’operatore, interpretarlo e trasferirlo verso la rete corrispondente.
Il processo avviene anche nella direzione opposta: il traffico proveniente dalla rete digitale viene ricevuto dall’hotspot, trasformato nuovamente nel formato previsto dal protocollo radio e trasmesso verso l’apparato dell’utente.
Dal punto di vista operativo l’esperienza può sembrare identica a quella di un normale ripetitore.
Si seleziona un gruppo di conversazione, una stanza o un reflector, si preme il PTT e si parla.
La differenza è nascosta nell’infrastruttura che rende possibile quella comunicazione.
La radio come terminale della rete
L’introduzione degli hotspot porta con sé un cambiamento concettuale molto importante.
Nel modello tradizionale il ripetitore è un elemento geografico. Se voglio parlare attraverso un determinato sistema devo essere nella sua area di copertura.
Con un hotspot questa relazione viene modificata. La disponibilità di un collegamento digitale non dipende più necessariamente dalla presenza di un’infrastruttura locale. Un operatore può utilizzare il proprio hotspot collegato alla rete domestica e accedere a sistemi digitali distribuiti in tutto il mondo.
Questo ha avuto un effetto enorme sulla diffusione della voce digitale.
Molti operatori che vivevano in zone prive di ripetitori digitali hanno potuto sperimentare D-Star, DMR o C4FM semplicemente realizzando un piccolo nodo personale.
Dal punto di vista tecnico/funzionale è una soluzione estremamente efficace.
Ha democratizzato l’accesso alla voce digitale e ha permesso una diffusione che sarebbe stata probabilmente impossibile basandosi soltanto sulla realizzazione di infrastrutture radio tradizionali.
Ma proprio questa trasformazione apre una domanda più profonda.
È ancora radiantismo?
L’hotspot è probabilmente uno degli argomenti che più dividono la comunità radiantistica.
Da una parte è possibile sostenere che si tratti semplicemente di un’evoluzione naturale della radio digitale.
L’operatore utilizza un apparato radio, trasmette attraverso una modulazione RF, utilizza un nominativo e comunica attraverso sistemi nati per il mondo radiantistico. Il collegamento tra radio e hotspot è comunque una comunicazione radio reale. Da questo punto di vista l’hotspot non sarebbe altro che un nuovo tipo di infrastruttura, paragonabile per certi aspetti al ripetitore tradizionale.
Dall’altra parte, però, è altrettanto evidente che una parte significativa della comunicazione non avviene più attraverso il mezzo radio.
La distanza tra gli operatori, la propagazione, la qualità del collegamento RF e molti degli aspetti che storicamente hanno caratterizzato la comunicazione radiantistica assumono un ruolo diverso. La parte più lunga del percorso può avvenire attraverso una rete IP.
La domanda quindi nasce spontanea:
quando il collegamento radio rappresenta soltanto l’ultimo tratto di una comunicazione che per la maggior parte del percorso utilizza Internet, siamo ancora davanti ad una comunicazione radiantistica oppure stiamo entrando in un territorio più vicino ai servizi digitali?
Non esiste una risposta unica.
Personalmente, la penso in un modo abbastanza netto: ho passato una vita a costruire e mantenere infrastrutture radio reali, sistemi che consentono collegamenti che funzionano grazie alla propagazione e non affidandosi ad un provider Internet. In epoche in cui la copertura di un ponte radio non dipendeva da un server, da una connessione ADSL o dalla disponibilità di un servizio esterno, ma solo dalla fisica, dalla quota, dalla potenza, dalla qualità dell’impianto. Era radiantismo nel senso più pieno del termine: confrontarsi con limiti fisici da capire, superare, ottimizzare.
Un hotspot, per quanto tecnicamente interessante e utile per avvicinare nuovi operatori al digitale, non chiede nulla di tutto questo. Non c’è propagazione da studiare, non c’è un limite fisico da superare con ingegno: c’è una connessione dati che funziona o non funziona. È radiantismo apparente, non reale. Usa gli strumenti e il linguaggio del nostro hobby, ma ne ha rimosso proprio l’elemento che lo rendeva tale: il confronto diretto con il mezzo radio.
Il valore del radiantismo non è mai stato soltanto nella tecnologia utilizzata, ma anche nella cultura che si è sviluppata intorno ad essa: sperimentazione, conoscenza, capacità di comprendere il mezzo e di superarne i limiti.
Ma, ovviamente, ognuno è libero di rispondere alla domanda come meglio crede.
Ogni epoca tecnologica ha posto nuove domande. L’hotspot è semplicemente l’ultima di queste.
Il confronto con il PoC radio
Il tema diventa ancora più interessante osservando il fenomeno delle comunicazioni PoC, Push to Talk over Cellular.
Negli ultimi anni si sono diffusi dispositivi che, dal punto di vista dell’utilizzatore, possono sembrare molto simili ad una radio tradizionale. Hanno un pulsante PTT, permettono comunicazioni di gruppo, utilizzano terminologie come canali o gruppi di conversazione e consentono collegamenti istantanei tra utenti anche molto lontani.
La differenza fondamentale è che il mezzo di comunicazione principale non è la radiofrequenza, ma la rete cellulare o una connessione Wi-Fi.
Dal punto di vista dell’esperienza utente la differenza può sembrare minima. Si preme un pulsante, si parla e qualcuno risponde.
Questo confronto rende ancora più evidente la domanda posta dagli hotspot. Quali sono gli elementi che definiscono realmente una comunicazione radiantistica? È sufficiente che esista una componente RF? È necessario che la maggior parte del collegamento avvenga attraverso il mezzo radio?
Oppure il valore del radiantismo risiede soprattutto nella comunità, nella sperimentazione e nella conoscenza tecnica che ruotano attorno al sistema?
Anche in questo caso, la risposta dipende probabilmente dal modo in cui ciascuno interpreta il significato del nostro hobby.
Pregi e compromessi degli hotspot
Dal punto di vista pratico gli hotspot hanno introdotto vantaggi difficilmente contestabili. Hanno reso accessibili sistemi digitali complessi anche in assenza di infrastrutture locali, hanno ridotto i costi di ingresso e hanno favorito la nascita di nuove comunità operative. Hanno inoltre rappresentato un importante strumento di sperimentazione, permettendo agli operatori di comprendere meglio il funzionamento delle reti digitali.
Esistono però anche compromessi.
La dipendenza dalla connettività Internet modifica profondamente il rapporto con il mezzo radio. Una comunicazione attraverso hotspot può essere estremamente efficace, ma è anche legata alla disponibilità di infrastrutture esterne: rete dati, server, servizi digitali e sistemi informatici.
Il limite non è più soltanto quello imposto dalla propagazione radio, ma quello determinato dall’intera catena tecnologica.
Tecnologia e identità radiantistica
L’hotspot non deve quindi essere considerato semplicemente un accessorio della voce digitale.
È il simbolo di una trasformazione più ampia.
La radio digitale ha progressivamente separato due elementi che per decenni erano stati strettamente legati: il collegamento radio e la distanza geografica.
Ha creato possibilità straordinarie, permettendo comunicazioni globali con apparati piccoli ed economici.
Allo stesso tempo ha introdotto una riflessione sul significato stesso della comunicazione radiantistica nell’era delle reti.
Forse la domanda più interessante non è stabilire se l’hotspot sia oppure non sia radiantismo.
La domanda più interessante è capire quali elementi del radiantismo vogliamo mantenere quando la tecnologia ci permette di superare quasi tutti i limiti che storicamente hanno caratterizzato la comunicazione radio.
Ed è proprio da questa riflessione che nasce il passo successivo della nostra evoluzione della voce digitale.
Se la rete può essere aperta, se l’hardware può essere accessibile e se la sperimentazione può tornare protagonista, perché la parte più fondamentale della comunicazione, la trasformazione della voce in dati, dovrebbe rimanere necessariamente chiusa?
La risposta a questa domanda ci porta verso il mondo dei codec aperti e verso quei progetti che cercano di riportare la voce digitale dentro lo spirito originario della sperimentazione radiantistica.
InfoNella foto del titolo l’apparente semplicità del mio hotspot. E’ basato su un raspberry Pi Zero, con un ‘hat’ jumbospot. E’ un modem radio che monta un chip STM32F405 che implementa il protocollo MMDVM (Multi-Mode Digital Voice Modem). La parte radio implementa un oscillatore TCXO ed ha una potenza in uscita regolabile fino a 100mW. Con le versioni -H del raspberry Pi Zero non è necessario nemmeno ricorrere al saldatore.