Domotica e reti cellulari

La tecnologia cellulare sta trasformando la domotica e in particolare i sistemi di sicurezza presenti nelle nostre abitazioni.

 

I mercati degli impianti di antintrusione e monitoraggio della sicurezza residenziale, commerciale e industriale e la domotica sono in pieno sviluppo, una tendenza giustificata principalmente dal crescente utilizzo di sistemi intelligenti. Ma cosa distingue un sistema intelligente da un tradizionale impianto di allarme antintrusione e perché gli utenti decidono di acquistare e installare questo tipo di sistemi? La principale risposta sta nel maggiore controllo di cui gode l’utente finale. Potersi collegare da remoto tramite Internet all’impianto di sicurezza significa avere la possibilità di monitorare la propria abitazione in qualsiasi momento pressoché in tempo reale. Significa inoltre poter ampliare notevolmente le funzioni di sicurezza integrandole con numerose altre funzioni di controllo della casa.

L'importanza delle reti cellulari

I dispositivi di sorveglianza e sicurezza per la casa si basano sempre più spesso sulle reti cellulari, usate sia come canale di ridondanza che come mezzo principale di comunicazione verso le centrali di controllo. Pur considerando che l’utilizzo di questo canale di trasmissione varia in funzione della disponibilità dell'infrastruttura cellulare e, dipende dal paese in cui si installa il sistema di allarme (gli Usa e la Cina hanno mercati particolarmente vivaci), va considerato che la tecnologia cellulare garantisce generalmente una maggiore protezione dai fallimenti e da manomissioni della rete rispetto alla rete telefonica tradizionale (rete telefonica pubblica commutata o Pstn). Come accade per la maggior parte dei sistemi moderni di controllo da remoto, la trasmissione dei dati è un elemento sempre più importante dei sistemi di sicurezza per la casa. La tecnologia cellulare consente di veicolare alle centrali di controllo sia contenuti video che audio, trasmessi dai video camere e microfoni, oltre a dati inviati da numerose tipologie di sensori installati nell’abitazione. I sistemi di antintrusione basati su cellulare supportano inoltre gli avvisi di allarme trasmessi come messaggi di testo, comunemente conosciuti come sms, e altre applicazioni di messaggistica istantanea gestite facilmente dai moderni smartphone. Secondo Il rapporto Mobile Intelligence, pubblicato da Dynmark nel 2015, il “il 90% dei messaggi di testo viene letto entro 3 secondi dalla ricezione” e ha “una percentuale finale di lettura del 98%”. La maggior parte dei sistemi di sicurezza si basa già sulle tecnologie cellulari 2G e 3G, entrambe ampiamente disponibili e in grado di garantire una copertura affidabile, mentre i nuovi apparati adotteranno sempre di più la tecnologia Lte (Long term evolution) 4G. La quarta generazione di tecnologia cellulare è in fase di introduzione avanzata in diverse varianti e con piani d’installazione differenti da paese a paese. La versione Lte Categoria 1 è già ampiamente disponibile a livello mondiale ed è destinata a diventare la tecnologia portante dei sistemi intelligenti di sicurezza della casa, poiché supporta sia la telefonia, ossia l’invio e la ricezione di segnali audio, che la trasmissione dei dati. In una prospettiva temporale un po' più ampia, la Lte Categoria M1 sarà un’ottima soluzione per i sistemi di sicurezza avanzati, in particolare dove non è richiesto l’invio di contenuti multimediali in alta definizione. Questa versione della Lte garantisce basso consumo e un efficace utilizzo della banda di trasmissione ed è adatta ai dispositivi Internet delle Cose alimentati a batteria e che si collegano direttamente alla rete 4G eliminando la necessità di utilizzare un gateway esterno per reti radio. Numerosi altri sensori e attuatori IoT che richiedono una velocità di trasmissione dati ancora più bassa potranno sfruttare la versione Lte categoria NB-IoT o cosidetta rete cellulare a banda stretta. La Lte Categoria M1 abiliterà anche funzioni di trasmissione vocale attraverso la tecnologia VoLte (Voice over Long term evolution), che le consentiranno di supportare applicazioni di antintrusione, sistemi di prevenzione antincendio, controllo degli accessi e altri apparti di controllo della sicurezza e che richiedono un certo livello di interazione uomo-macchina. Poiché non supporta funzioni di trasmissione vocale, la categoria NB-IoT è più adatta al controllo remoto dei dispositivi IoT intelligenti, quali sistemi di teleriscaldamento e condizionamento Hvac, rilevatori di fumo, termostati, serrature, sensori per l’irrigazione e altre applicazioni IoT nelle quali non è strettamente necessaria un'interazione vocale.

I dispositivi di sorveglianza e sicurezza per la casa si basano sempre più spesso sulle reti cellulari, usate sia come canale di ridondanza che come mezzo principale di comunicazione verso le centrali di controllo.

Meccanismi di protezione

Le ultime generazioni di sistemi cellulari garantiscono una maggiore protezione all’utente finale dei sistemi di sicurezza, ad esempio attraverso la criptografia e l’autenticazione dei segnali di rete. La mancanza di queste funzioni nei precedenti sistemi di sicurezza, li esponeva alla possibilità che i segnali trasmessi dal sistema a un gateway esterno venissero intercettati. I sistemi cellulari moderni mantengono l’integrità dei dati grazie alla cifratura delle comunicazioni. Se non si dispone delle chiavi di cifratura richieste diventa impossibile accedere ai dati. Un’ulteriore protezione è garantita dall’uso delle tecnologie di autenticazione e verifica dell’identità e dalle firme digitali.

Una delle criticita’ delle tecnologie di comunicazione basate su trasmissioni radio è che sono potenzialmente vulnerabili a strategie criminose di “Jamming” ossia tecniche di oscuramento volontario delle onde radio attuate con apparati che diminuiscono il rapporto segnale/rumore, e l’indice di chiarezza del segnale, tipicamente trasmettendo sulla stessa frequenza e con la stessa modulazione del segnale che si vuole disturbare. Con queste tecniche i criminali più determinati sono potenzialmente in grado di identificare la banda utilizzata e oscurare o bloccare i segnali. Questo problema è risolto con l’utilizzo di moduli di comunicazione cellulare di ultima generazione che implementano opportuni meccanismi di individuazione del segnale di disturbo.

Il tema della sicurezza cibernetica è sempre di grande attualità. Al fine di prevenire gli attacchi dolosi da parte di “hacker”, che sfruttano possibili vulnerabilità del codice nei sistemi di sicurezza, è fondamentale che sia il software che il firmware di questi dispositivi venga aggiornato costantemente. I sistemi di allarme basati su moduli cellulari consentono di effettuare questi aggiornamenti in modalità wireless, con la cosiddetta metodologia Fota (Firmware over the air), rendendo così superfluo l’intervento di personale tecnico e consentendo di applicare tempestivamente le modifiche di codice necessarie a garantire un costante livello di sicurezza. Grazie alla tecnologia di comunicazione cellulare i sistemi di sorveglianza sono in grado di migliorare la propria resilienza nei confronti dei nuovi attacchi cibernetici che minacciano la sicurezza. Proprio come gli esseri umani, anche la tecnologia di sicurezza è dotata di una naturale capacità di evoluzione.

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