Perché Chromecast, Airplay e Bluetooth non vanno d'accordo?

L'hardware e il software che consentono ai prodotti di comunicare

Quando gli ingegneri progettano i dispositivi elettronici consumer di ultima generazione, la compatibilità diventa un fattore importante, anche se insidioso. Se avete letto i miei precedenti blog DigiKey, saprete che sono un sostenitore della retrocompatibilità e un critico delle guerre fra i formati. Ma capisco anche che le discussioni tecniche sugli ecosistemi spesso si riducono ad aspetti quali budget, tecnologia, hardware, logistica, programmazione, IP e pianificazione. La comunicazione wireless, nella forma dei protocolli Chromecast, Airplay, Bluetooth e Wi-Fi, è un ottimo esempio.

Un transceiver a radiofrequenza compatibile con 802.11 a/b/g/n/ac, Bluetooth v4.1 GPIO, I2C, SPI, UART e USB 5 Gbps. (Immagine per gentile concessione di Deepwave Digital, NVIDIA e DigiKey)

Chromecast e Bluetooth hanno una diffusione quasi pari a quella del Wi-Fi. Ma Airplay non è sempre compatibile con gli altri. Apple ha allentato le regole che stabiliscono quali terze parti possono utilizzare il suo protocollo di comunicazione wireless proprietario, ma rimane un ecosistema in gran parte chiuso. Google e Bluetooth Special Interest Group (SIG) hanno scelto invece la strada dell'open-source, consentendo a una vasta gamma di prodotti hardware e software di integrarsi negli ecosistemi in continua crescita.

L'interrogativo quindi diventa: gli ingegneri, e per estensione i consumatori, possono avere successo offrendo prodotti che si interfacciano con tutte queste tecnologie di comunicazione wireless?

Cosa hanno in comune tra loro le tecnologie di comunicazione wireless

Tutte le tecnologie di comunicazione wireless funzionano di base allo stesso modo: i trasmettitori ricevono un segnale elettronico e lo trasformano in un'onda a radiofrequenza; l'onda viene poi captata da un ricevitore che traduce il messaggio nuovamente in un segnale elettronico. I transceiver sono dispositivi in grado sia di inviare che di ricevere questi segnali. Le differenze tra Wi-Fi, Chromecast, Airplay e Bluetooth riguardano il modo in cui i messaggi vengono tradotti, codificati e trasmessi. In sintesi, dicono la stessa cosa ma in lingue diverse.

Dal punto di vista dell'hardware, gli ingegneri possono agevolmente progettare prodotti elettronici consumer per interagire con tutti e quattro i protocolli di comunicazione wireless scegliendo un trasmettitore compatibile con le varie frequenze a cui questi protocolli lavorano. Garantire che un prodotto possa interagire con tutti i protocolli è pertanto una sfida soprattutto software.

Cosa distingue gli ecosistemi Wi-Fi, Chromecast, Airplay e Bluetooth?

Bluetooth è una cosa a sé stante. Utilizza la banda di frequenza di 2,4 GHz per consentire agli apparecchi elettronici vicini di "parlare" tra loro. Bluetooth Classic limita questo tipo di comunicazione a due soli dispositivi e impone un limite di velocità massima dei dati di 3 Mbps. Bluetooth Low Energy (BLE) utilizza meno energia, come suggerisce il nome, ma consente anche a più dispositivi di "parlare" tra loro contemporaneamente. L'aspetto negativo di BLE è che ha un limite di velocità dei dati di 2 Mbps. Quando gli ingegneri progettano prodotti elettronici consumer, è possibile selezionare un transceiver compatibile con Bluetooth ma non con Wi-Fi, Chromecast o Airplay.

Ironia della sorte, Wi-Fi è alla base sia di Chromecast che di Airplay: tutti operano sulle bande di frequenza di 2,4 GHz e 5 GHz. Entrambe le tecnologie concorrenti si appoggiano a Wi-Fi per consentire la comunicazione di più sistemi sulla stessa rete. Questo è il motivo per il quale esistono diverse soluzioni software che consentono ai dispositivi Chromecast di "parlare" con i dispositivi Airplay, e viceversa, senza espansioni hardware. Questa caratteristica comune spiega anche perché qualsiasi transceiver compatibile con 802.11 a/b/c/g/n possa teoricamente funzionare con Wi-Fi, Chromecast o Airplay, ma potrebbe non essere in grado di connettersi a Bluetooth. La larghezza di banda di Wi-Fi 6 è di circa 9.600 Mbps, quella di Airplay di circa 54 Mbps e quella di Chromecast di 60 Mbps.

La differenza principale tra Chromecast e Airplay è che quando si trasmettono dati in streaming, la tecnologia di Google indica alle apparecchiature di accedere direttamente allo streaming. I dispositivi Airplay, invece, incamerano il flusso e poi trasmettono i dati audio/video all'apparecchiatura. Per questo, quando si utilizza la maggior parte delle funzionalità di Chromecast un telefono Android può essere spento, mentre i dispositivi Apple devono rimanere accesi affinché possano essere utilizzate tutte le funzionalità di Airplay. In altre parole, i dispositivi Chromecast si comportano come un telecomando, mentre Airplay come un decoder via cavo.

Conclusione

Vale la pena sottolineare che, poiché i dispositivi Chromecast accedono direttamente allo streaming, tendono a offrire una qualità video e audio migliore rispetto ad Airplay o Bluetooth. Quindi, a meno che non si stia progettando un prodotto destinato direttamente alle comunità Apple e/o Bluetooth, è opportuno assicurarsi che il progetto sia compatibile con Chromecast.

Per ulteriori informazioni sulla tecnologia dei transceiver e sui sistemi wireless con cui sono compatibili, visitare l'elenco dei prodotti DigiKey.