Una volta per tutte: perché ci vuole cosi tanto tempo per connettersi al Wi-Fi?

In teoria, non dovrebbe essere un problema. La tecnologia mobile fa affidamento sull'idea che il passaggio tra reti—da cellulari al Wi-Fi, da Wi-Fi a Wi-Fi, da cellulari a cellulari—sia un processo praticamente invisibile. Noi, in quanto consumatori, siamo quindi liberi di interagire con il cloud come viene comunemente inteso—ovvero, un'estensione dei dispositivi mobili necessaria per il loro funzionamento. Ma l'idea stessa di cloud viene messa in crisi quando i nostri dispositivi iniziano ad incasinarsi con le connessioni di rete. Un inconveniente che si verifica più spesso del previsto.

Conoscete di sicuro la sgradevole di restare in attesa di una connessione. Avete appena scelto un punto di accesso Wi-Fi, ma il dispositivo resta lì sospeso in un limbo. È frustrante per le ragioni sopra citate—non avere accesso alla maggior parte delle funzionalità del proprio dispositivo. La maggior parte delle vostre app si basano su una serie di funzionalità che coinvolgono il cloud; la musica e i video sono trasmesso dal cloud; il GPS si basa sul download delle mappe dal cloud. Allora, perché certe volte si deve attendere così dannatamente a lungo per ottenere una connessione?

A quanto pare, non lo sanno neanche i tecnici più esperti. In confronto alle metriche di performance di rete come il throughput e la latenza, il tempo trascorso in attesa di essere connessi a una rete non è stato studiato molto. Tuttavia, un gruppo di ricercatori guidati dallo scienziato cinese Changhua Pei si stanno occupando del caso, e potrebbero anche avere elaborato una nuova strategia basata sul machine learning che potrebbe migliorare notevolmente i tempi di connessione. Il loro lavoro è stato descritto in un paper pubblicato, all'inizio di questo mese, sul server arXiv: "Why it Takes so Long to Connect to a WiFi Access Point?"

I dati disponibili per rispondere a questa domanda sono abbondanti. Pei e i suoi colleghi hanno esaminato i dati di connessione rilevati da cinque milioni di utenti di telefonia mobile localizzati in quattro città prese come esempio che si connettevano a sette milioni di punti di accesso per un totale di 400 milioni di sessioni Wi-Fi. Il set di dati è stato fornito al team per gentile concessione della app Android / iOS "WiFi Manager" ed è abbastanza dettagliato da fornire informazioni sulle varie sotto-fasi riguardanti il processo di connessione.

Prima di tutto, il processo di connessione Wi-Fi è esattamente scadente come lo immaginate. Ben il 45 per cento dei tentativi di connessione falliscono, mentre il 15 per cento richiede dei tempi di attesa superiori ai cinque secondi. Il cinque per cento, invece, superiori ai dieci secondi.

I tempi di connessione eccessivi sono dovuti soprattutto alla fase di "scansione" dell'intero processo. In sostanza, il vostro dispositivo mobile aggiorna continuamente un elenco interno di reti Wi-Fi teoricamente raggiungibili e invia periodicamente dei pacchetti di dati che, tra le altre cose, servono per capire lo stato attuale della capacità del canale. Se un determinato punto di accesso risulta compatibile con il dispositivo, viene aggiunto all'elenco. Questa fase è responsabile per il 45 per cento dei tempi di connessione superiori ai 15 secondi.

La ragione di questo ritardo è che i dispositivi mobile in fase di scansione vengono spesso rispediti alla fase iniziale "disconnessa," il che significa dover riavviare la scansione. Questo inconveniente si verifica quando il dispositivo non riceve alcuna risposta ai suoi pacchetti di prova, oppure quando non risultano punti di accesso raggiungibili nel raggio d'azione del dispositivo. A volte i pacchetti si perdono—capita. E in questo flusso di pacchetti persi, un evento non così raro, il dispositivo interpreta l'assenza di risposta come assenza assoluta di punti di accesso. Quindi, si disconnette e ricomincia da capo il processo di scansione. Ecco cosa succede quando il vostro telefono resta in attesa di potersi connettere a su whatsgoodattraderjoes.com.

Si tratta di un'informazione preziosa in sé, ma Pei ha voluto approfondire ulteriormente questo aspetto—ha cercato di risolvere il problema stesso. Quindi, il suo team ha sviluppato un algoritmo di machine learning che prende in input tutti questi dati e li sfrutta per ridurre al minimo i tempi di connessione. Scrivono: "Sulla base dei dati, abbiamo sviluppato una strategia di selezione dei punti di accesso basata sull'apprendimento automatico che può migliorare significativamente le performance del set-up della connessione WiFi, in alternativa alla strategia convenzionale basata esclusivamente sulla potenza del segnale, riducendo così i fallimenti del set-up dal 33 per cento al 3,6 per cento e riducendo i costi del 80 per cento dei processi di set-up di connessione di oltre 10 volte. "

Tuttavia, questo processo ha ovviamente un costo. La classificazione dei punti di accesso in "lenti" e "veloci," in ultima analisi, si traduce in un minor numero di punti di accesso totali disponibili per dispositivi quando vengono omesse le connessioni lente. Potete immaginare di trovarvi in un aeroporto, in un centro commerciale o in qualsiasi altro luogo, dove si trovano moltissimi punti di accesso, ma, in realtà, solo uno di questi è rilevante per voi consumatori a seconda del vostro tipo di contratto. In tale situazione, sarete completamente in balia del punto di accesso, algoritmo che sfrutta il machine learning o no.