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Mele, mirtilli ed altri tecnicismi

Inserito da danybus | gennaio 31, 2010

Premessa: non sono sicuro circa la chiarezza di questo post, ma sono certo sull’estrema prolissità del testo. Portate pazienza e passate oltre se non avete più di 10 minuti.

jobsbbSteve Jobs ha tenuto a chiarirlo durante la famosa presentazione di mercoledì scorso, ma giornalisti ed analisti erano ancora in un’estasi narcotizzante per l’attesa del nuovo gingillo e non l’hanno sottolineato più di tanto: Apple si caratterizza e si caratterizzerà sempre più come una “mobile company”. Espressione fumosa che vuol dire tutto e niente, ma che in sostanza serve al CEO di Apple Inc. (già Apple Computer Inc.) per affermare che oramai la maggior parte dei ricavi della società di Cupertino proviene dalla vendita di dispositivi portatili (iPod, iPod Shuffle, iPhone, Mac Book, iTunes Music Store, iTunes App Store, iPad, iBook Store, etc.).

Nulla di più vero e per questo s’impone ora una riflessione di carattere tecnico sui punti deboli di tale strategia.

Quando vendi un dispositivo mobile capace di connettersi a internet ci sono due cose che contano prima ancora del design: l’autonomia della batteria e la possibilità di ricevere notifiche in tempo reale (modalità push). Un dispositivo mobile che non mi permette un utilizzo intenso da quando mi sveglio a quando vado a letto ha un grosso handicap. Può anche essere il non plus ultra della figaggine con le sue linee smussate e l’interfaccia infiocchettata, ma se devo girare con un caricabatterie e cercare una presa elettrica quando entro in riunione o sono al ristorante, diventa un fardello; un fardello molto figo, ma sempre un fardello. Qualsiasi applicazione mobile (Facebook, Repubblica o la banale posta elettronica) per essere mobile al 100% deve avere un collegamento diretto con l’utente e notificarlo in tempo reale. Se devo tirare fuori l’iPhone dalla giacca ogni cinque minuti per controllare se è arrivata un’email importante, la posta elettronica in mobilità diventa una fonte di ansia e distrazione. Avere le notizie del Financial Times a portata di mano grazie alla loro bellissima applicazione per iPhone è molto comodo, ma mi piacerebbe che appena accedessi all’applicazione questa fosse già aggiornata, senza farmi attendere quei 20-30 secondi per “tirare” gli aggiornamenti.

L’SMS, come forma di comunicazione, con tutti i suoi limiti tecnici ed espressivi, ha avuto un successo rapido perché i “messaggini” vengono notificati istantaneamente sul cellulare del destinatario, senza che l’utente debba fare altro che dare uno sguardo al display.

Blackberry si è affacciata al mercato con un prodotto più ingombrante della media e dal design pessimo (adesso hanno cominciato a fare qualche progresso da questo punto di vista), ma ha avuto un incredibile successo perché i suoi palmari offrivano contemporaneamente ciò che nessun palmare sul mercato era (è?) in grado d’offrire: un’autonomia misurata in giorni (non in ore) e un’email che, per esperienza d’uso, è quasi del tutto identica all’SMS (tanto che molti utenti “corporate” utilizzano tra di loro SMS e email in maniera indistinta e non senza suscitare l’irritazione dell’autore di questo post).

Com’è messa Apple, la “mobile company”? L’iPhone è dotato di una batteria che, con un utilizzo normale arriva a durare fino alla fine del film in prima serata. Apple non ha capito da subito l’importanza delle notifiche in push e ha rimediato mettendoci due pezze. Prima introducendo il supporto a Microsoft Direct Push per le caselle elettroniche basate su Microsoft Exchange nella versione 2.0 del firmware dell’iPhone, poi mettendo in piedi un macchinoso sistema chiamato “Push Notification” a partire dalla versione 3.0 del firmware iPhone. Io li ho utilizzati entrambi per diverso tempo e devo dire che funzionano benissimo. Le mail sulla casella aziendale arrivano persino con qualche secondo di anticipo rispetto al Blackberry e alcune applicazioni di informazione finanziaria che supportano il Push Notification mi danno davvero l’impressione di avere un contatto diretto con il mondo (manco fossi in un centro operativo di un’agenzia stampa). C’è solo un difetto. Una volta attivata la modalità push (le notifiche delle applicazioni o l’email) Il telefono arriva a malapena all’ora dell’aperitivo. Altri palmari come HTC e compagnia bella sono più parsimoniosi e autonomi, ma una volta attivata la modalità push per caselle di posta elettronica questi arrivano difficilmente a superare le 24 ore di durata.

Come fa il Blackberry ad offrire terminali mobili con autonomia di 72 ore (con utilizzo normale, non in stand-by) e email in push sempre attiva? C’è bisogno di capire prima come avviene una connessione dati tramite il protocollo GPRS utilizzato dalle reti GSM/UMTS (sarò approssimativo giusto per far capire i concetti principali, mi perdonino i tecnici). (*)

Si sa che su internet siamo tutti noti all’esterno tramite un indirizzo ip che è una lunga sfilza di numeri. Gran parte degli utenti ha un indirizzo ip semi-variabile: cambia ogni volta che ci colleghiamo, ma siccome ormai sono diffusissime le connessioni ADSL, abbiamo sempre lo stesso indirizzo per lunghi periodi di tempo (giorni, settimane). Se il server Pincopallo vuole notificare al nostro computer l’arrivo di una nuova mail, non dovrà fare altro che contattarci al nostro indirizzo e la notifica arriva sul nostro computer. Per esser sicuri che il server remoto abbia sempre l’indirizzo ip corretto, il nostro computer può mandargli un piccolo “ping” ad intervalli di tempo abbastanza lunghi, così da comunicare sempre a che indirizzo IP è reperibile.

Per quanto riguarda i terminali mobili, invece, sarebbe impossibile per un gestore mobile assegnare contemporaneamente ad ogni sim card attiva un indirizzo IP (sono così tante, che verrebbero immediatamente saturati gli indirizzi IP disponibili nella sotto-rete del gestore mobile). Si utilizzano così due intermediari chiamati SGSN e GGSN. L’SGSN (Serving Gprs Support Node) è installato nella cella a cui è collegato via radio il terminale mobile e ha il compito di gestire il traffico dati da e per le sim card collegate a quella cella . Il GGSN (GPRS Gateway Support Node) è l’infrastruttura che fa da tramite fra la rete mobile e una rete IP (che può essere internet, ma anche una lan privata). E’ il GGSN che si occupa quindi di assegnare, all’occorrenza, gli indirizzi IP e DNS ai terminali mobili (in realtà è un server DHCP a cui è collegato il server GGSN, ma semplifichiamo altrimenti c’è da impazzire). Possono esserci diversi GGSN che servono diversi scopi e lo smistamento viene fatto tramite una configurazione l’APN (Access Point Name) che viene impostato sul telefonino (ad esempio c’è ibox.tim.it per le connessioni internet e mms.tim.it per i dati degli Mms) e gestito a livello di HLR (Home Location Register) sulla rete dell’operatore mobile.

Riassumendo. Quando digitate www.google.com sul vostro iPhone, il telefono si collega via radio al server SGSN della cella a cui è agganciato e richiede una connessione dati; a quel punto il server SGSN fa un piccolo controllo su un server chiamato HLR (Home Location Register) in cui sono registrati tutti i dati della SIM che sta chiedendo la connessione e, se l’utente è abilitato alla connessione (ha pagato correttamente le fatture o ha ancora credito residuo per la connessione), viene indirizzato al server GGSN competente che fornisce la connettività internet all’operatore telefonico assegnando un indirizzo IP. A quel punto il telefono è, come dire, agganciato alla rete con un suo indirizzo IP. Ogni volta che il telefono cambia la cella a cui è collegato (cioè ogni volta che si sposta oltre un raggio di 200 metri), il telefono dovrà collegarsi a un altro SGSN, ristabilire la connessione con il GGSN e quindi farsi assegnare un nuovo indirizzo IP per andare su internet. Questo crea non pochi problemi a chi vuole offrire servizi di notifica e trasferimento dati a un cellulare.
Il sistema di Direct Push di Microsoft (di cui si avvale l’iPhone e che è molto simile al Push Notification di Apple) funziona così. Il telefono manda dapprima un “ping” a un server remoto su internet. Così l’iPhone (o un altro palmare) si fa la solita trafila SGSN->GGSN->Internet->Server Remoto. A quel punto l’iPhone ha un indirizzo IP che il server remoto conosce e che verrà utilizzato per l’invio delle notifiche. Come dicevamo prima, però, basta muoversi nel raggio di 200 metri e l’indirizzo non è più valido. Per ovviare al problema, il telefono resta in modalità silente, ma monitora costantemente la connessione con il server SGSN e appena questa viene interrotta (per il cambio di cella o per un altro motivo), ne stabilisce una nuova, ottiene una nuova connessione dal GGSN e un nuovo indirizzo IP che l’iPhone comunicherà prontamente al server remoto che si occupa delle notifiche.

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Tutto questo processo fa si che l’iPhone (o il palmare che usa il Direct Push) sia in comunicazione quasi costante con il ripetitore della propria cella prosciugando rapidamente la batteria. Eppure ci sono delle notifiche con trasferimento dati che il telefono riceve senza dover comunicare costantemente con SGSN e GGSN. I messaggi MMS ad esempio. L’invio/ricezione dei dati relativi a questi dati vengono gestiti da un server GGSN a parte, all’interno della rete mobile, che sa costantemente dove trovare il cellulare senza che questo debba comunicare costantemente la propria posizione con spreco di batteria. Quando TIM vuole mandarmi un MMS, il GGSN dedicato contatta l’HLR (il registro delle SIM) per sapere dove mi trovo, si connette al SGSN della cella su cui sono agganciato e quindi stabilisce una connessione dati per mandarmi l’MMS.

Il sistema Blackberry utilizza proprio lo stesso meccanismo. La società canadese (Research In Motion, aka RIM) gestisce diversi GGSN collegati direttamente con i network dei diversi operatori. Quando riceviamo un’email (Blackberry è a sua volta costantemente collegata alla nostra casella attraverso un server BES, ma questa è un’altra storia), il GGSN di RIM si collega attraverso un collegamento ad hoc alla rete di TIM (o del vostro operatore) e ci raggiunge tramite l’SGSN. E’ così che il Blackberry non ha bisogno di essere costantemente agganciato comunicando a un server esterno il proprio indirizzo IP a cui essere raggiunto.

Questo tipo di infrastruttura ha anche degli svantaggi (oltre al costo e alla scalabilità). Blackberry deve fare specifici accordi con gli operatori per offrire questo tipo di servizio e la funzionalità di notifica è agganciata alla singola sim card. Se domani metto un’altra sim (anche dello stesso operatore) con connessione dati pagata nel mio Blackberry aziendale, il Blackberry non riceverà più le email perché il GGSN di RIM continuerà a cercare la vecchia sim. Se poi cambio operatore è ancora più complicato.

Su iPhone, invece, basterà mantenere i dati relativi alla casella di posta elettronica Exchange e questa funzionerà con qualunque Sim e qualunque tipo di connessione. Soluzioni come il Microsoft Direct Push hanno il pregio di funzionare senza nesssun intervento a livello di operatore telefonico. Basta una connessione dati verso internet e tutto funziona senza richiedere l’intervento specifico dell’infrastruttura dell’operatore telefonico, se non per ottenere la connessione verso l’esterno.

Non sorprende che Apple abbia scelto questo tipo di tecnologia (Direct Push) visto il caratteraccio dei suoi vertici e il loro lo scarso spirito collaborativo. Tuttavia, anche migliorando molto l’efficienza delle batterie, i suoi terminali saranno sempre penalizzati dai limiti dell’infrastruttura GSM che non gestisce efficientemente connessioni e notifiche “always-on” senza un’infrastruttura di server GGSN in collegamento diretto con gli operatori telefonici.Per quanto belli siano gli iPad (o gli iPhone), questi non saranno mai perfettamente funzionali se non supportati da un’infrastruttura di rete che comunichi efficientemente a livello di operatori mobili.

Se Apple vuole davvero essere una mobile company dovrà per forza di cose installare un’infrastruttura simile a quella di RIM e quindi scendere “a patti”, suo malgrado, con gli operatori di telefonia mobile proprio come ha fatto RIM. Oppure potrebbe diventare un operatore di telefonia mobile (magari in modalità MVNO – Mobile Virtual Network Operator) e cominciare a vendere sim card insieme ai suoi dispositivi. Allora sì che sarebbe una vera Mobile Company.

(*) Approfondimenti tecnici e risorse utilizzate per questo post:

Gartner: The Pros and Cons of Using NOCs for Wireless E-Mail

APN’s from Vodafone Technical Overview

GPRS Core Network (Wikipedia)

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