4G vs WiFi: capire le differenze per una migliore connettività

Sapevate che nel 2024 il numero di utenti di Internet nel mondo era di 5,44 miliardi? Ciò significa che circa due terzi della popolazione mondiale accede a Internet ogni giorno. In un mondo in rapido movimento come quello odierno, disporre di una connettività affidabile e di un accesso a Internet è diventato fondamentale sia per le attività personali che per quelle professionali. Diverse tecnologie wireless hanno rivoluzionato il modo in cui le persone e le aziende collaborano, navigano e interagiscono all'interno del panorama digitale, e le tecnologie 4G LTE (Long Term Evolution) e WiFi sono le due più utilizzate in tutto il mondo. Sia il 4G LTE che il WiFi sono stati determinanti nel portare livelli significativi di efficienza, convenienza e sicurezza negli spazi personali e aziendali. Entrambe le tecnologie presentano una serie di vantaggi e limitazioni che le rendono adatte a diversi casi d'uso.

Questo articolo esplorerà le caratteristiche principali di 4G LTE e WiFi e ne confronterà le prestazioni in termini di velocità, copertura, affidabilità, costi e sicurezza. L'articolo fornirà anche una panoramica delle applicazioni ideali per ciascuna tecnologia, per aiutare gli utenti a determinare e prendere decisioni ben informate su quale tecnologia utilizzare per i loro casi d'uso specifici.

Che cos'è il 4G LTE?

4G LTE è uno standard a banda larga wireless della quarta generazione di reti mobili. Il fattore chiave che differenzia il 4G LTE dai suoi predecessori, come il 3G e il WiMAX, è l'utilizzo di onde radio anziché di microonde. Ciò consente al 4G LTE di avere una migliore penetrazione, copertura e portata. Il 3rd Generation Partnership Project (3GPP) è responsabile dello sviluppo degli standard per questa tecnologia wireless ad alta velocità. Il 4G LTE è progettato per garantire una bassa latenza e un'elevata larghezza di banda, che può raggiungere i 100 Mbps in downlink e i 50 Mbps in uplink. L'elevata larghezza di banda la rende adatta alle applicazioni che richiedono un accesso rapido ai contenuti, come le applicazioni video, mentre la bassa latenza la rende ideale per le applicazioni sensibili al tempo, come i servizi vocali o le applicazioni IoT. 

Il 4G LTE ha una struttura di rete piatta interamente IP che consente di utilizzare i nuovi servizi convergenti basati sul sottosistema multimediale IP (IMS). La retrocompatibilità della tecnologia 4G LTE offre grande flessibilità e convenienza agli utenti. L'architettura del 4G è modulare e scalabile e quindi la rete può essere espansa facilmente per soddisfare le esigenze più elevate. Anche con l'evoluzione della tecnologia verso il 5G e oltre, il 4G LTE rimane una forza da non sottovalutare tra le tecnologie cellulari utilizzate oggi.

Che cos'è il WiFi?

La Wireless Fidelity, commconosciuta solo come WiFi, è una tecnologia che trasporta informazioni tra dispositivi Internet fisici come router, switch o ripetitori e dispositivi dell'utente finale come telefoni cellulari, computer e dispositivi IoT attraverso trasmissioni in radiofrequenza senza alcuna infrastruttura cablata. Grazie alla loro semplicità, le reti Wi-Fi sono oggi disponibili nella maggior parte dei luoghi pubblici come uffici, aeroporti, hotel, caffetterie e biblioteche, oltre alle reti WiFi domestiche. 

Le reti WiFi operano generalmente nelle gamme di frequenza 2,4 GHz, 5 GHz e 6 GHz e, in genere, maggiore è la frequenza, maggiore è la velocità della connettività. I protocolli più utilizzati nel WiFi sono 802.11a, 802.11b, 802.11g, 802.11n e 802.11ac, standardizzati da IEEE. Ognuno di essi è dotato di gamme di frequenza operativa, velocità massime di trasmissione dati e tecniche di modulazione uniche.

Esistono quattro tipi principali di reti WiFi in base all'area di copertura della rete. WLAN (Local Area Network), utilizzata solo in applicazioni commerziarie e residenziali o in casi d'uso con aree di copertura ridotte. MAN (Metropolitan Area Network), utilizzata per applicazioni che richiedono una copertura più estesa, come le università o una parte della città. PAN (Personal Area Network), utilizzata per applicazioni che richiedono la connessione di un numero minimo di dispositivi all'interno di un'area di copertura molto ridotta, come una singola stanza. WAN (Wide Area Network), utilizzata per aree di copertura ampie come un'intera regione, uno stato o un paese.

La tabella che segue fornisce una rapida panoramica delle principali caratteristiche e differenze tra 4G LTE e WiFi, che saranno discusse in dettaglio più avanti in questo articolo.

Confronto di velocità: 4G LTE vs. Wi-Fi

Se si considera la velocità, sia il 4G LTE che il WiFi fanno passi da gigante rispetto alle precedenti generazioni di tecnologie di comunicazione co1TP15.

Il 4G LTE offre velocità fino a 100 Mbps in download. Tuttavia, negli scenari pratici, il 4G LTE ha in genere velocità di download comprese tra 9 e 60 Mbps. Le velocità di upload di 4G LTE variano in genere da 1 a 30 Mbps.

Il WiFi offre una velocità di trasmissione dati notevolmente superiore. La velocità della rete WiFi dipende dallo standard. Il WiFi nella banda di frequenza 5 GHz può offrire una velocità massima teorica di 6,9 Gbps, ma negli scenari pratici la velocità varia tipicamente tra 100-300 Mbps, a seconda di fattori quali la qualità del router e la congestione della rete. WiFi 6 e WiFi 6E possono offrire velocità fino a 9,6 Gbps. La velocità effettiva raggiungibile da una rete, sia essa 4G LTE o WiFi, dipende da diversi fattori, come la distanza dal punto di accesso o dalla torre cellulare, le interferenze del segnale e le capacità dei dispositivi collegati. In alcuni casi, le connessioni 4G LTE possono fornire velocità più elevate e affidabili rispetto al Wi-Fi.

Considerando le applicazioni reali, per lo streaming ad alta definizione, il WiFi offre un'esperienza più fluida grazie alla sua elevata larghezza di banda e a caratteristiche come il MIMO. Per applicazioni come i giochi che richiedono una connettività in tempo reale con una latenza minima, il WiFi è l'opzione migliore. Tuttavia, per le applicazioni che richiedono una copertura e un'affidabilità capillare piuttosto che la massima velocità, l'opzione migliore è il 4G LTE.

Copertura e mobilità

Se si considerano la copertura e la mobilità, il 4G LTE è nettamente migliore grazie alla capacità di fornire una copertura di rete capillare. La copertura del 4G LTE è tipicamente nazionale per tutti gli abbonati, mentre nel WiFi è limitata a un'area relativamente più piccola. Poiché l'accesso al 4G LTE avviene tramite un dispositivo mobile, finché il provider di rete cellulare copre l'area, gli utenti possono accedere comodamente a Internet indipendentemente dal fatto che si trovino a casa o in viaggio.

Il WiFi è tipicamente una rete locale e quindi la copertura è molto limitata. La copertura WiFi è generalmente fornita in tre modi principali: copertura diretta dell'AP (access point) all'interno, copertura dell'AP all'interno combinata con il sistema di distribuzione stradale e copertura diretta dell'AP all'esterno. Non appena il dispositivo utente esce dall'area di copertura dell'AP, il segnale si degrada notevolmente. In genere, l'area di copertura WiFi è di circa 300 piedi dal punto di accesso. In termini di mobilità, le reti 4G LTE sono migliori in quanto sono progettate specificamente per i dispositivi mobili e supportano il roaming continuo. Il WiFi ha una mobilità limitata ed è adatto soprattutto ai dispositivi che si trovano in un'area ristretta dal punto di accesso. Tuttavia, finché il dispositivo dell'utente si trova nel raggio d'azione della rete WiFi, è possibile navigare senza problemi e senza interruzioni.

Latenza e affidabilità

Sia il 4G LTE che il WiFi sono impressionanti in termini di latenze ridotte. Il 4G LTE ha in genere latenze comprese tra 20 e 50 millisecondi. Questa latenza, tuttavia, varia a seconda dell'origine della trasmissione dati, della destinazione della trasmissione dati, delle interferenze intermedie e del traffico sulla rete. Le prestazioni di un dispositivo connesso in 4G LTE possono degradarsi in modo significativo nelle reti congestionate, poiché l'aumento del carico sulle torri cellulari può causare ritardi e cadute di connessione. Le reti WiFi hanno generalmente livelli di latenza più bassi in condizioni ottimali. Tuttavia, fattori come le barriere fisiche, le interferenze delle reti vicine e la qualità dei router possono modificare in modo significativo la latenza del WiFi.

Le moderne reti WiFi, configurate con tecnologie come MIMO, OFDMA e beamforming, hanno migliorato l'efficienza complessiva della rete e quindi presentano basse latenze anche in ambienti affollati. In generale, in ambienti controllati in cui i dispositivi sono in prossimità dei dispositivi di rete, il WiFi offre una connessione più stabile e affidabile con una latenza minima rispetto al 4G LTE. In pratica, in luoghi come uffici o case, è meglio avere una connessione WiFi.

L'affidabilità delle reti 4G LTE dipende dall'infrastruttura di rete cellulare presente. Tuttavia, in un'area ben coperta, il 4G LTE può essere utilizzato anche con applicazioni mission critical in tempo reale.

Costo e accessibilità

Il 4G LTE è fornito dai vettori di telefonia mobile e i costi associati si basano sui piani dati. I piani dati 4G LTE possono comportare costi aggiuntivi in base all'utilizzo, soprattutto se utilizzati con piani dati limitati. Tuttavia, per la comodità degli utenti, sono disponibili sia opzioni prepagate che postpagate. Per quanto riguarda i costi, il WiFi comporta principalmente un costo iniziale per l'installazione dell'infrastruttura di rete necessaria. I costi del WiFi includono generalmente il costo del servizio a banda larga su linea fissa e l'investimento iniziale per un router. Questi costi possono variare a seconda dell'Internet Service Provider (ISP). Il WiFi è generalmente un'opzione migliore per le applicazioni che richiedono un uso intensivo di Internet. In genere, per le case e gli uffici, le soluzioni WiFi tendono a essere la soluzione più conveniente.

Considerando l'accessibilità, il 4G LTE è disponibile ovunque ci sia copertura cellulare 4G LTE. Per le applicazioni o gli utenti che devono accedere a Internet da luoghi diversi, il 4G LTE è l'opzione migliore. Il 4G LTE è un'opzione accessibile per le aree in cui l'infrastruttura WiFi cablata non è praticabile. Pertanto, il 4G LTE è una soluzione più versatile in termini di accessibilità. Il WiFi richiede una connessione a banda larga su linea fissa ed è generalmente accessibile all'interno dell'area di copertura dell'infrastruttura di rete. Il WiFi è accessibile e più comodo da usare nelle case, nelle aziende e nei luoghi pubblici come bar, aeroporti e biblioteche.

Sicurezza e privacy

Anche se nessuna rete è sicura al 100%, le reti 4G LTE sono generalmente considerate più sicure del WiFi. Utilizzano protocolli di crittografia contro le intercettazioni per trasmettere i dati in modo sicuro. Inoltre, gli aggiornamenti e le attività a livello di sistema sono gestiti dagli stessi operatori di telefonia mobile e quindi la protezione è uniforme su tutta la rete. Dal momento che anche un problema minore riguardante la privacy e la sicurezza degli utenti potrebbe comportare la perdita di reputazione e di affari e persino ingenti perdite finanziarie, i vettori delle reti 4G LTE mantengono elevati standard di sicurezza.

Nelle reti WiFi, sebbene utilizzino protocolli di crittografia come WPA3 e WPA2 per trasmettere i dati in modo sicuro, il livello di sicurezza può dipendere da diversi fattori come le impostazioni dell'utente, la forza delle password utilizzate, la frequenza di aggiornamento del firmware del router, ecc. Pertanto, la sicurezza e la privacy di una rete WiFi dipendono fortemente dall'utente. Un altro fattore che influisce sulla vulnerabilità degli utenti WiFi è la presenza di reti WiFi false alle quali gli utenti potrebbero connettersi senza saperlo. In questo modo è possibile accedere all'attività di navigazione degli utenti. Soprattutto le reti WiFi pubbliche sono spesso insicure e soggette ad attività come lo snooping del traffico.

Il 4G LTE utilizza un'autorizzazione basata su token (carta SIM) che è generalmente sicura. Tuttavia, con la clonazione delle SIM, anche la rete 4G LTE potrebbe essere soggetta a spoofing. Per migliorare la sicurezza e la privacy si raccomanda l'uso di reti private virtuali (VPN), di password forti e di mantenere firmware e software aggiornati.

Casi d'uso: Quando scegliere il 4G LTE rispetto al Wi-Fi

La scelta tra 4G LTE e WiFi dipende totalmente dai requisiti dell'applicazione. La rete 4G LTE è ideale per le applicazioni che richiedono una connettività in movimento. Come già detto, gli utenti possono accedere a Internet da qualsiasi luogo in cui vi sia copertura di rete 4G LTE. Pertanto, gli utenti possono rimanere connessi indipendentemente dal luogo in cui si trovano, purché la regione sia coperta dai fornitori di reti cellulari. Il 4G LTE è utile anche nelle regioni in cui l'infrastruttura a banda larga fissa non è in grado di garantire un accesso a Internet ad alta velocità. Il 4G LTE può anche essere utilizzato come soluzione di backup quando le connessioni a banda larga WiFi non funzionano, per garantire una connettività ininterrotta.

Il Wi-Fi è ideale per le applicazioni che vengono utilizzate in un'area limitata, ad esempio all'interno di case e uffici. All'interno dell'area di copertura dei punti di accesso, il WiFi è in grado di fornire una connettività Internet stabile e ad alta velocità. Il WiFi viene utilizzato anche per collegare dispositivi intelligenti e IoT nelle case e negli uffici. Il WiFi è estremamente efficace per le applicazioni ad alta intensità di dati, come lo streaming, i giochi e le attività di download. Il WiFi è in grado di gestire un gran numero di utenti contemporaneamente. Per questo motivo, le reti WiFi sono ideali per i luoghi in cui è necessario collegare più dispositivi contemporaneamente, come ad esempio nelle case e nei luoghi di lavoro.

Alcune soluzioni moderne richiedono un ibrido di reti 4G LTE e WiFi per massimizzare i vantaggi. Soprattutto nelle applicazioni IoT, la capacità dei dispositivi di passare automaticamente da LTE a Wi-Fi in base alla disponibilità e alla qualità della rete garantirà prestazioni e affidabilità ottimali.

Conclusione

Come discusso nel corso dell'articolo, sia il 4G LTE che il Wi-Fi hanno punti di forza unici in termini di velocità, copertura, stabilità, sicurezza, ecc. Il 4G LTE è in grado di fornire connettività mobile in un'ampia area di copertura. Sono ideali per la connettività in movimento e per le aree in cui non è possibile installare un'infrastruttura a banda larga fissa. Il Wi-Fi è in grado di fornire connessioni stabili e ad alta velocità per le applicazioni utilizzate all'interno dell'area di copertura dei router o dei punti di accesso WiFi. Il WiFi è anche conveniente per le attività ad alta intensità di dati. La scelta tra 4G LTE e WiFi dipende esclusivamente dall'applicazione. Al momento della scelta, gli utenti devono tenere conto di fattori quali la mobilità, la copertura, la sicurezza, il costo, ecc. Grazie alla corretta comprensione delle caratteristiche principali, dei fattori di differenziazione e dei vantaggi unici di ciascuna tecnologia, gli utenti saranno in grado di decidere con cognizione di causa se utilizzare il 4G LTE o il WiFi per soddisfare al meglio i requisiti del caso d'uso.