Un dispositivo Matter deve usare Thread o Wi-Fi?

Matter è un livello applicativo: definisce che cosa sono una luce, una serratura o un sensore e come i controller dialogano con loro, e funziona su IP. Al lancio dello standard, la Connectivity Standards Alliance ha indicato Wi-Fi, Thread ed Ethernet come le reti su cui gira. Per i dispositivi wireless la vera scelta è fra Thread, una mesh a basso consumo, e il Wi-Fi, la rete di casa che hai già. Un dispositivo Matter parla la stessa lingua in entrambi i casi; cambiano il consumo, la portata, l’hardware che serve in casa e il comportamento del dispositivo quando la rete è carica.

La risposta breve. Matter su Thread è la scelta giusta per i dispositivi piccoli e a batteria: sensori per porte e finestre, sensori di movimento e temperatura, pulsanti, serrature, tapparelle. Matter su Wi-Fi è adatto ai dispositivi alimentati da rete che trasferiscono più dati o che stanno già sul Wi-Fi: prese, lampadine, elettrodomestici, bridge e soprattutto telecamere. Thread richiede in casa un border router Thread; il Wi-Fi solo un router con spazio per altri client. In una casa con molti dispositivi è normale usare entrambi.

	Matter su Thread	Matter su Wi-Fi
Radio	IEEE 802.15.4, 2,4 GHz	Wi-Fi, di solito 2,4 GHz per i dispositivi IoT
Velocità grezza	250 kbit/s	Molto più alta, sufficiente per il video
Topologia	Mesh; i dispositivi alimentati da rete fanno da ripetitori	Stella attorno all’access point
Funzionamento a batteria	Pensato per questo (sleepy end device)	Difficile; la radio consuma molto
Hardware aggiuntivo	Border router Thread	Nessuno oltre al router Wi-Fi
Dispositivi tipici	Sensori, pulsanti, serrature, tapparelle	Prese, lampadine, elettrodomestici, telecamere, bridge

In cosa differiscono Thread e Wi-Fi per i dispositivi Matter?

Thread funziona su IEEE 802.15.4, la stessa famiglia di radio a 2,4 GHz di Zigbee, con una velocità grezza di 250 kbit/s. Basta e avanza per una lettura di temperatura o un comando a una serratura, ed è inutile per il video. Il Wi-Fi offre una banda di ordini di grandezza superiore e raggiunge internet direttamente attraverso il router di casa.

La seconda differenza è la topologia. Thread è una rete mesh: i dispositivi Thread alimentati da rete, come le prese, fanno da router e inoltrano i messaggi degli altri, quindi la copertura cresce man mano che aggiungi dispositivi. Il Wi-Fi è una stella: ogni dispositivo si associa a un access point, e la portata dipende da dove si trovano gli access point. Una casa grande può avere bisogno di un Wi-Fi mesh o di access point aggiuntivi per i dispositivi Wi-Fi, mentre una rete Thread si estende con i propri router.

Quale consuma meno?

Thread, per progetto. I dispositivi Thread a batteria funzionano come sleepy end device: tengono la radio spenta, si svegliano secondo il proprio calendario e interrogano un router padre per i messaggi in coda, come spiega la guida a Thread. Una radio 802.15.4 richiede inoltre molta meno energia per messaggio rispetto al Wi-Fi.

Le radio Wi-Fi sono energivore. Come esempio tratto da un chip Wi-Fi molto diffuso, il datasheet dell’ESP32 indica fra 180 e 240 mA durante la trasmissione Wi-Fi. Esistono dispositivi Wi-Fi a batteria, ma si affidano a lunghi intervalli di sonno e al costo delle riconnessioni, e tendono a usare batterie più grandi o ricaricabili. Matter stesso aiuta su entrambe le reti: Matter 1.4 ha aggiunto una modalità Long Idle Time e un protocollo di Check-In per i dispositivi connessi a intermittenza, per allungarne l’autonomia. Il limite inferiore però lo fissa la radio.

Perché Thread ha bisogno di un border router?

Una rete Thread è una rete IPv6 a sé, su una radio diversa. Per raggiungerla da un telefono o da un controller sul Wi-Fi, i pacchetti devono attraversare un border router, un dispositivo con entrambe le radio che instrada fra le due. I border router sono integrati in molti altoparlanti intelligenti, hub e display, e in alcuni router Wi-Fi. Matter 1.4 ha introdotto la certificazione di router domestici e access point che uniscono un access point Wi-Fi e un border router Thread e includono un archivio sicuro per le credenziali della rete Thread. Matter 1.4.2 ha poi richiesto che i border router Thread integrati in questi gestori dell’infrastruttura di rete supportino almeno 150 dispositivi e siano certificati per Thread 1.4.

Più border router nella stessa casa vanno bene e aumentano la resilienza, purché entrino nella stessa rete Thread. Il problema storico è che spesso non lo facevano: ogni ecosistema formava la propria rete perché non riusciva a ottenere le credenziali di quella esistente.

Cosa cambia con la condivisione delle credenziali di Thread 1.4?

Thread 1.4, pubblicato a settembre 2024, aggiunge un modo standard per condividere le credenziali di rete. Il Thread Group descrive il problema senza giri di parole: senza le credenziali è impossibile aggiungere un dispositivo a una rete Thread esistente, e installare un nuovo border router di solito crea una seconda rete nella stessa casa, indebolendo la mesh.

Con la condivisione delle credenziali, un’app che non trova credenziali memorizzate individua sulla rete locale un border router Thread 1.4, l’utente avvia la procedura e il border router entra in una modalità protetta da un codice monouso di breve durata. L’app ottiene le credenziali e può quindi aggiungere nuovi dispositivi alla rete esistente. Un border router certificato Thread 1.4 deve supportare questa modalità. Il risultato pratico è una sola mesh Thread per casa, condivisa da tutti gli ecosistemi, invece di una mesh separata per ogni marca di altoparlante.

Quale ha latenza più bassa e maggiore affidabilità?

Per accendere la luce di una stanza, entrambi sembrano istantanei quando la rete è in salute. Le differenze emergono ai margini. Un comando diretto a un dispositivo Thread dormiente aspetta che il dispositivo interroghi di nuovo il suo padre, quindi una tapparella o una serratura a batteria possono rispondere più lentamente di una presa alimentata da rete. I messaggi che attraversano più salti nella mesh aggiungono ogni volta un piccolo ritardo. Sul Wi-Fi la latenza dipende dall’access point: una banda a 2,4 GHz congestionata, un router in difficoltà con molti client o un dispositivo assopito in risparmio energetico aggiungono ritardo.

L’affidabilità favorisce Thread quando ci sono molti piccoli dispositivi, perché la mesh aggira un nodo guasto e il traffico IoT resta fuori dalla rete usata dai portatili. Favorisce il Wi-Fi quando in casa ci sono pochi dispositivi e nessun border router, o quando un dispositivo ha bisogno di banda. Entrambi condividono la banda a 2,4 GHz, quindi negli appartamenti affollati la pianificazione dei canali fra Wi-Fi e Thread conta ancora.

Quali dispositivi usano quale rete?

• Thread: sensori di contatto e di movimento, sensori di temperatura e umidità, pulsanti e interruttori, serrature intelligenti, tapparelle a batteria, sensori di allagamento.
• Wi-Fi: telecamere e videocitofoni, che Matter ha aggiunto con la versione 1.5; grandi elettrodomestici; prese e lampadine di marchi che già producono prodotti Wi-Fi; bridge che espongono a Matter dispositivi Zigbee o proprietari più vecchi.
• Entrambi: prese, lampadine e termostati esistono in tutte e due le versioni. Le versioni Thread rafforzano la mesh; quelle Wi-Fi evitano la necessità di un border router.

Anche la messa in servizio differisce meno di un tempo. I dispositivi Matter di solito si configurano tramite Bluetooth LE, e Matter 1.4.2 ha aggiunto l’onboarding via Wi-Fi, così i dispositivi Wi-Fi potranno essere messi in servizio senza una radio Bluetooth, quando telefoni e hub lo supporteranno.

Per continuare

• La guida a Matter tratta fabric, controller, versioni e multi-admin.
• La guida a Thread illustra i ruoli della mesh, 6LoWPAN e la sicurezza.
• Matter o Zigbee confronta Matter con il protocollo che molte case usano già.
• La guida alla smart home inquadra ecosistemi, hub e privacy.

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Argomenti: Matter, Thread, Wi-Fi, smart home, confronto