Tecnologia di comunicazione wireless a corto raggio VS a lungo raggio

La tecnologia delle comunicazioni wireless ha preso piede sul mercato perché offre praticità e flessibilità a dispositivi e reti elettroniche, e la sua installazione non richiede cavi e cablaggi costosi. L'esercito, l'industria, l'agricoltura, gli elettrodomestici e molti altri settori necessitano di tecnologie di comunicazione wireless. Ogni settore richiede caratteristiche tecniche diverse a seconda dell'utilizzo e dell'ambiente. Sia la tecnologia di comunicazione wireless a corto raggio che quella a lungo raggio presentano caratteristiche specifiche. Gli sviluppatori devono scegliere tecnologie diverse per le loro applicazioni. In questo articolo, analizzeremo approfonditamente le differenze tra la tecnologia di comunicazione wireless a corto raggio e quella a lungo raggio. Vi aiuteremo a decidere quali tecnologie e soluzioni wireless sono più adatte alle vostre esigenze.

Tecnologia di comunicazione wireless a corto raggio

La tecnologia di comunicazione wireless a corto raggio è un protocollo di rete in cui i nodi remoti sono collegati su distanze molto brevi. La comunicazione radio a corto raggio può ridurre al minimo il consumo di energia, il volume, il calore e i costi. Presenta inoltre un'ampia gamma di scenari, tecnologie e requisiti, rendendola la soluzione ideale per l'automazione degli edifici commerciali, il rilevamento di serre ad alta densità e il monitoraggio energetico residenziale. La maggior parte viene implementata sotto forma di piccoli circuiti integrati a basso costo o di moduli plug-in completi. Definiamo la tecnologia di comunicazione wireless a corto raggio come il sistema che fornisce una connessione wireless nell'intervallo di interazione locale e la elenchiamo in diverse tipologie per facilitarne la comprensione.

12 tipi di tecnologia di comunicazione wireless a corto raggio

• Bluetooth
• Cellulare
• Wifi
• Zigbee
• UWB
• IR
• IEEE
• Banda ISM
• Comunicazioni in campo vicino
• RFID
• 6LowPAN
• Onda Z

Bluetooth

Bluetooth è una tecnologia di comunicazione wireless a corto raggio basata sullo standard IEEE 802.5.1, che consuma meno energia del Wi-Fi. Bluetooth è stato originariamente progettato per il trasferimento dati da un personal computer a dispositivi periferici come mouse, tastiera, stampante, telefono cellulare, cuffie, assistenti digitali personali, ecc. Per questi tipi di applicazioni, Bluetooth è chiamato WPAN (Wireless Personal Area Network). Bluetooth utilizza una topologia di rete a stella che consente a una rete semplice, composta da un massimo di sette dispositivi, di comunicare con un singolo punto di accesso.

Il Bluetooth funziona nella banda ISM a 2.4 Hz ed è modulato utilizzando uno spettro diffuso a salto di frequenza con GFSK, DQPSK differenziale o 8DPSK. La velocità di trasmissione dati di base totale è di 1 Mbit/s per GFSK, 2 Mbit/s per DQPSK e 3 Mbit/s per 8DPSK. Sono inoltre disponibili 3 livelli di potenza: 0 dBm (1 mW), 4 dBm (2.5 mW) e 20 dBm (100 mW), che determinano sostanzialmente la distanza. La distanza standard è di circa dieci metri, con una potenza massima di oltre 100 metri e un percorso libero.

Il beacon Bluetooth e il modulo Bluetooth di MOKOSMART integrano il protocollo BLE. Il BLE è un metodo semplice per configurare i moduli e registrare i dati provenienti da beacon di localizzazione e sensori wireless alimentati a batteria. Il raggio di comunicazione è di 300 piedi (circa 90 metri) o inferiore e, fortunatamente, consuma poca energia, il che lo rende un ottimo protocollo secondario per le soluzioni IoT.

Wi-Fi

Il Wi-Fi è una tecnologia di comunicazione wireless a corto raggio basata sullo standard IEEE 802.11. È comunemente utilizzata in PC, laptop e desktop, smart TV, smartphone, droni, smart speaker, stampanti e automobili. Le bande Wi-Fi hanno un assorbimento piuttosto elevato e sono più adatte all'uso in linea di vista. Molti ostacoli comuni, come muri, elettrodomestici, ecc., possono ridurre notevolmente la portata. Tuttavia, contribuisce anche a ridurre le interferenze tra reti diverse.

Lo standard IEEE 802.11a opera a 5 GHz con una velocità massima di trasmissione dati di 54 Mbps. Gli standard IEEE 802.11b e IEEE 802.11g operano a 2.4 GHz con velocità di trasmissione dati massime rispettivamente di 11 Mbps e 54 Mbps. Inoltre, sono disponibili diverse gamme di frequenza wireless per le comunicazioni WiFi: 900 MHz, 2.4 GHz, 5 GHz, 5.9 GHz e 60 GHz. Ogni intervallo è suddiviso in più canali. Ogni paese ha le proprie normative sui canali consentiti. Anche la banda ISM è ampiamente utilizzata.

Il modulo Wi-Fi integrato è interoperabile con qualsiasi stazione base nelle vicinanze e offre una portata Wi-Fi standard fino a 300 metri con elevata velocità di trasmissione. Questo compensa in parte la maggiore complessità di configurazione del Wi-Fi e il costo aggiuntivo di protocolli più esigenti in termini di energia, rendendolo ideale per l'aggiunta di dispositivi a una rete esistente. Assicuratevi solo che il vostro piano di preparazione preveda risorse consistenti per la gestione di più impostazioni di autenticazione nel tempo.

Zigbee

ZigBee è un protocollo di comunicazione wireless a corto raggio basato sullo standard IEEE 802.15.4. Viene utilizzato per creare PAN con radio digitali a basso consumo e di piccole dimensioni, più economiche di altre reti personali wireless (Wpan) come Bluetooth o Wi-Fi, e può essere utilizzato per la domotica e la raccolta dati di dispositivi medici. Le applicazioni includono sistemi di gestione del traffico, interruttori della luce wireless, contatori elettrici con display domestici e altri dispositivi che richiedono la trasmissione dati wireless a corto raggio e a bassa velocità. In sintesi, ZigBee è una rete wireless a basso consumo, bassa velocità di trasmissione dati e a corto raggio (ovvero, per aree personali).

Questo standard opera nelle bande ISM non licenziate da 2.4 a 2.4835 GHz (in tutto il mondo), da 902 a 928 MHz (USA e Australia) e da 868 a 868.6 MHz (Europa). I 16 canali sono allocati nella banda dei 2.4 GHz e distano 5 MHz l'uno dall'altro, sebbene ogni canale utilizzi solo 2 MHz di larghezza di banda. La radio utilizza la codifica a spettro diffuso a sequenza diretta (DSP). Il flusso digitale gestisce questa codifica nel modulatore. La codifica BPSK opera nelle bande degli 868 e 915 MHz, mentre la codifica OQPSK opera nella banda dei 2.4 GHz, trasmettendo 2 bit per simbolo.

La velocità di trasmissione dati wireless grezza per la banda a 2.4 GHz è di 250 kbit/s per canale, per la banda a 915 MHz è di 40 kbit/s per canale e per la banda a 868 MHz è di 20 kbit/s. Per applicazioni indoor, la portata di trasmissione a 2.4 GHz è di 10-20 metri.

UWB

La banda ultralarga (UWB) è uno standard tecnologico per le comunicazioni radio a corto raggio definito dalla WiMedia Alliance. Utilizza un consumo energetico estremamente basso per evitare interferenze nella banda di frequenza specificata di 3.1 ~ 10.6 GHz per comunicazioni a corto raggio e ad alta larghezza di banda. La distanza massima di comunicazione è di circa dieci metri. Nella maggior parte delle applicazioni, la portata è inferiore a pochi metri. La banda di frequenza è suddivisa in più canali larghi 528 MHz. La velocità di trasmissione dati varia da 53 Mbit/s a 480 Mbit/s. La UWB fornisce principalmente connessioni dati ad alta velocità per televisori, fotocamere, laptop, ecc. Le applicazioni più recenti si concentrano sulla raccolta di dati da sensori, sulle applicazioni di tracciamento e sul posizionamento di precisione. A differenza dello spettro diffuso, la modalità di trasmissione della UWB non influisce sulla tradizionale trasmissione a banda stretta e portante nella stessa banda di frequenza.

IR

La tecnologia wireless a infrarossi adotta una connessione luminosa invisibile a bassa frequenza, anziché radio. La gamma di lunghezze d'onda principali è compresa tra 850 e 940 μm. L'emettitore utilizza un diodo a emissione di luce a infrarossi, mentre il ricevitore utilizza un fotorilevatore a diodo e un amplificatore. Le onde luminose sono spesso modulate con segnali ad alta frequenza, che a loro volta vengono codificati e modulati per essere trasmessi.

IrDA è uno standard separato per il trasferimento dati. L'Infrared Data Association ne mantiene le specifiche. La velocità di trasmissione varia da 9.6 a 115.2 kbit/s, inclusi 4 Mbit/s, 16 Mbit/s, 96 Mbit/s e 512 Mbit/s fino a 1 Gbit/s. Sono in fase di sviluppo nuovi standard per velocità di 5 e 10 Gbit/s, con portate inferiori a un metro.

L'IR offre diversi vantaggi chiave. In primo luogo, poiché si tratta di luce e non di onde radio, non è suscettibile ad alcuna forma di interferenza radio. In secondo luogo, il suo segnale è difficile da intercettare o falsificare, quindi è altamente sicuro.

La spettroscopia infrarossa era un tempo ampiamente utilizzata in stampanti, laptop e fotocamere. È stata ampiamente sostituita da Bluetooth, Wi-Fi e altre tecnologie di comunicazione wireless a corto raggio. Attualmente, il controllo remoto RF è ancora comunemente utilizzato nei telecomandi di uso domestico.

IEEE 802.15.4

Lo standard IEEE 802.15.4 è stato creato per supportare collegamenti punto-punto e reti di sensori wireless. Diversi standard wireless utilizzano lo standard 802.15.4 come base PHY/MAC.

Lo standard definisce 3 distanze di frequenza di base. La banda più comunemente utilizzata è la banda ISM globale a 2.4 GHz. La velocità di trasmissione dati di base è di 250 kbit/s. L'altro intervallo è la banda ISM 902-928 MHz (10 canali) negli Stati Uniti. La velocità di trasmissione dati è di 40 kbit/s o 250 kbit/s.

Tutte e 3 le gamme sono modulate tramite DSSS con BPSK o offset QPSK. Il livello di potenza minimo definito è -3 dBm (0.5 mW). 0 dBm è il livello di potenza più comunemente utilizzato. Un livello di 20 dBm è per applicazioni remote. La sua portata tipica non supera i dieci metri.

IEEE 802.22

Lo standard IEEE 802.22, noto anche come standard Wireless Area Network (WRAN), è uno degli standard wireless IEEE più recenti. È progettato per l'utilizzo su canali televisivi inutilizzati e privi di licenza, chiamati "white space". La gamma di frequenza dei canali a 6 MHz va da 470 MHz a 698 MHz. Tuttavia, lo standard non è stato adottato comunemente. La radio "white space" utilizza protocolli e standard wireless proprietari.

Le radio 802.22 devono soddisfare requisiti rigorosi e trovare i canali inutilizzati a causa di potenziali interferenze con le stazioni TV. Le radio utilizzano circuiti a frequenza flessibile per scansionare i canali inutilizzati e rilevare potenziali segnali di interferenza. Una stazione base comunica radialmente con più utenti in postazione fissa per ottenere l'accesso a Internet o altri servizi.

Lo standard offre un'efficienza spettrale sufficiente a supportare più canali utente con velocità di download fino a 1.5 Mbit/s e velocità di upload di 384 kbit/s. La velocità massima di trasmissione dati per canale a 6 MHz è compresa tra 18 e 22 Mbit/s. Il principale vantaggio del 22 è che utilizza sia le frequenze VHF che le basse frequenze UHF e può fornire connessioni a lunghissimo raggio. Con una potenza isotropica irradiata effettiva (EIRP) massima consentita di 4 W, è possibile raggiungere una portata della stazione base di 100 km (circa 60 miglia).

Banda ISM

La banda di frequenza ISM più comunemente utilizzata è quella compresa tra 2.4 e 2.483 GHz per Wi-Fi, telefoni cordless, Bluetooth, radio 802.15.4, ecc. La seconda banda più popolare è quella compresa tra 902 e 928 MHz.

Altre frequenze ISM ampiamente utilizzate sono 315 MHz per applicazioni RKE e apertura porte da garage e 433 MHz per il monitoraggio remoto della temperatura. Altre frequenze meno diffuse sono 13.56 MHz, 27 MHz e 72 MHz.

La comunicazione in prossimità

La Near Field Communication (NFC) è una tecnologia di comunicazione wireless a corto raggio, utilizzata principalmente per applicazioni simili e per transazioni di pagamento sicure. Ha una portata massima di circa 20 cm e una distanza di connessione tipica di 4-5 cm. Questa breve distanza aumenta la sicurezza della connessione, che è anche crittografata. Molti smartphone includono funzionalità NFC e l'obiettivo è implementare un sistema di pagamento NFC in cui i consumatori possano toccare e pagare con i propri telefoni.

L'NFC utilizza la frequenza di gestione ISM di 13.56 MHz. A questa frequenza inferiore, l'antenna a loop di trasmissione e l'antenna a loop di ricezione operano in sincrono. La trasmissione avviene attraverso il campo magnetico del segnale anziché attraverso il campo elettrico associato.

La tecnologia NFC viene utilizzata anche per leggere i tag. Il tag non alimentato converte il segnale RF in un alimentatore CC che fornisce informazioni specifiche per l'applicazione al processore e alla memoria. Molti chip transceiver NFC possono essere utilizzati per implementare nuove applicazioni ed esistono diversi standard.

Identificazione della frequenza radio

L'identificazione a radiofrequenza (RFID) viene utilizzata principalmente per identificare, localizzare, tracciare e gestire l'inventario. Un lettore nelle vicinanze invia un segnale RF ad alta potenza per alimentare il tag passivo e quindi legge i dati memorizzati nella memoria del tag.

I tag RFID sono piatti, economici, piccoli e possono essere applicati a qualsiasi oggetto che necessiti di essere identificato o monitorato. In alcune applicazioni, hanno sostituito i codici a barre. La tecnologia RFID utilizza la frequenza ISM di 13.56 MHz, ma vengono impiegate anche altre frequenze, tra cui 125 kHz, 134.5 kHz e frequenze comprese tra 902 e 928 MHz. Esistono diversi standard ISO/IEC.

6 LoWPAN

6LoWPAN si riferisce ai protocolli IPv6 nelle reti PAN wireless a bassa potenza. Sviluppato dall'ITEF, offre un modo per trasmettere protocolli Internet IPv4 e IPv6 su reti mesh wireless a bassa potenza e collegamenti peer-to-peer. L'RFC4944 consente inoltre l'implementazione dell'IoT sui dispositivi remoti più piccoli. Questo protocollo fornisce routine di incapsulamento e compressione dell'intestazione per la radio 802.15.4.

Onda Z

Z-Wave è una tecnologia di rete mesh wireless a corto raggio con un massimo di 232 nodi. Il trasmettitore wireless opera nella banda ISM (908.42 MHz) negli Stati Uniti e in Canada, ma utilizza altre frequenze in base alle normative nazionali. La modalità di modulazione è GFSK. Le velocità di trasmissione dati includono 9600 bit/sec e 40 bit/sec. In condizioni di spazio libero, la distanza può arrivare fino a 30 metri. La portata di penetrazione attraverso le pareti è molto più breve. Le principali applicazioni di Z-Wave sono termostati, serrature, domotica, illuminazione, rilevatori di fumo, sistemi di sicurezza e altri elettrodomestici.

Confronto tra UWB, WIFI, Zigbee e Bluetooth

Applicazioni tipiche della tecnologia di comunicazione wireless a corto raggio

La tecnologia wireless è un'aggiunta semplice ed economica a quasi tutti i nuovi prodotti e può anche migliorarne la praticità, le prestazioni o il marketing.

Articoli per la casa

L'elettronica di consumo domestica è ricca di connettività wireless. Quasi tutti i prodotti per l'intrattenimento sono dotati di telecomandi a infrarossi. Anche i contatori di energia e i monitor degli accessori, i termometri remoti, i termostati wireless e altri dispositivi di monitoraggio meteorologico, i sistemi di sicurezza, le porte da garage e i sensori di parcheggio intelligenti sono connessi alla rete wireless. Quasi ogni famiglia dispone di una connessione Wi-Fi.

Commerciale

Il monitoraggio wireless della temperatura e dell'umidità, il controllo dell'illuminazione e i termostati wireless sono comunemente utilizzati nelle applicazioni commerciali. Alcune telecamere di videosorveglianza utilizzano la tecnologia wireless anziché i cavi coassiali. I sistemi di pagamento wireless per telefoni cellulari promettono di rivoluzionare il commercio.

Industria

Le connessioni cablate vengono gradualmente sostituite da quelle wireless nell'industria. Il monitoraggio remoto di flusso, umidità, temperatura e pressione sono applicazioni comuni. Il controllo wireless di robot, processi industriali e macchine utensili promuove la praticità e incrementa l'economia in ambito industriale. La tecnologia M2M apre le porte a numerose applicazioni come il posizionamento automobilistico (GPS) e il monitoraggio dei distributori automatici. L'IoT è prevalentemente wireless. La tecnologia di identificazione a radiofrequenza consente di tracciare e localizzare praticamente qualsiasi cosa più facilmente.

Tecnologia di comunicazione wireless a lungo raggio

Le tecnologie wireless IoT remote costituiscono la base di LPWAN. I dispositivi terminali a basso consumo energetico si connettono ai gateway, che trasmettono dati ad altri server e dispositivi di rete. Il dispositivo di rete valuta i dati ricevuti e controlla il dispositivo terminale. Pertanto, il protocollo è specificamente progettato per dispositivi a basso consumo, costi operativi ridotti e funzionalità remote. Esistono numerose tecnologie LPWAN che offrono prestazioni, modelli di business e altro ancora diversi, per soddisfare le esigenze di diverse applicazioni. Monitoraggio di parchi industriali, progetti di smart city, attività di estrazione mineraria o perforazione a distanza sono applicazioni comunemente utilizzate.

LoRaWAN

LoRaWAN è uno standard di modulazione CSS (Chirp Spread Spectrum) sviluppato da SEMTECH che opera a 900 MHz, 868 MHz e 400 MHz. Le soluzioni LoRaWAN offrono prodotti specifici per gateway e sensori di comunicazioni wireless. Ottimizzato per carichi utili ridotti e migliaia di dispositivi per gateway, può essere utilizzato per operazioni con bassa latenza e alimentazione a batteria a basso consumo.

La comunicazione LoRa è piuttosto resistente al rilevamento e alle interferenze, non è influenzata dall'effetto Doppler e può penetrare gli ostacoli.

LoRa fornisce diversi parametri che possono essere modificati per regolare il compromesso tra portata e velocità di trasmissione dati (da 0.3 KBPS a 50 KBPS), come il fattore di diffusione. LoRa è una tecnologia a livello fisico e LoRaWAN[20] è un protocollo aperto supportato da LoRa Alliance per il livello MAC e il livello di rete. LoRaWAN descrive tre tipi di dispositivi. In termini generali, la classe A è un dispositivo con elevati vincoli energetici, la classe B è un dispositivo con vincoli energetici moderati e la classe C è un dispositivo sempre attivo. Il sensore LoRaWAN consuma pochissima energia e ha una linea di vista fino a 100 km con comunicazione bidirezionale. Le applicazioni non in linea di vista tipiche possono arrivare fino a 2 km. I gateway collegano più dispositivi e sono gestiti tramite una piattaforma cloud per offrire scalabilità su larga scala.

La tecnologia wireless LoRa a lungo raggio è comunemente utilizzata nelle applicazioni di pubblica utilità, nel monitoraggio degli inventari, nella misurazione intelligente, nel settore automobilistico e nel monitoraggio dei distributori automatici.

Ecco i vari parametri tecnici di LoRa:

MOKOSMART fornisce moduli LoRaWAN, gateway e dispositivi End-node. Se stai pensando di implementare la tecnologia Lorawan, la nostra soluzione end-to-end potrebbe essere la soluzione che fa per te.

Sig Fox

SigFox è una tecnologia di comunicazione wireless a lungo raggio, pensata per applicazioni remote (30-50 km nelle aree rurali, 3-10 km in quelle urbane), con basse velocità di trasmissione dati (fino a 12 byte per messaggio). 140 messaggi per dispositivo al giorno, preferibilmente a basso consumo energetico. SigFox utilizza la banda sub-GHz e la tecnologia a banda ultra-stretta con modulazione BPSK. Il dispositivo terminale che utilizza la tecnologia SigFox trasmette i dati alla stazione base SigFox, che a sua volta li inoltra al server cloud SigFox. Qui i dati vengono elaborati.

SigFox non richiede una scheda SIM. Il numero di messaggi e il numero di messaggi inviati al giorno determinano il prezzo. Il monitoraggio della posizione, la misurazione semplice e i sistemi di allarme di base sono applicazioni dei sistemi unidirezionali. Il segnale viene inviato più volte per "garantire" che vi siano alcune limitazioni alla messaggistica, come la breve durata della batteria delle applicazioni alimentate a batteria e l'impossibilità di garantire la ricezione dei messaggi da parte della torre.

Ecco i vari parametri tecnici di SigFox:

LTE-M

Il 3GPP ha creato lo standard LTE Machine Type Communication (LTE-M). LTE-M trasmette nella banda sub-GHz concessa in licenza, con frequenze comprese tra 700 e 900 MHz. Le velocità di trasmissione dati in uplink e downlink sono di circa 1 Mbps. Questo approccio a basso consumo energetico può contribuire a prolungare la durata dei dispositivi terminali alimentati a batteria fino a 10-20 anni. LTE-M utilizza inoltre l'infrastruttura wireless cellulare esistente per renderla più robusta e sicura per servizi con requisiti di qualità elevati.

Tuttavia, uno svantaggio dell'LTE-M è l'elevato costo dell'utilizzo di reti cellulari wireless con licenza. Ogni dispositivo terminale richiede una propria scheda SIM, il che comporta un aumento dei costi di manutenzione e installazione, nonché delle spese operative. Inoltre, l'attuale mercato delle schede SIM LTE-M è relativamente complesso.

Contatori intelligenti, città intelligenti, edifici intelligenti, sanità connessa e trasporto automobilistico sono le principali applicazioni dell'LTE-M.

Di seguito sono riportati i parametri tecnici dell'LTE-M:

Internet delle cose a banda stretta (NB-IoT)

Lo standard Narrowband Internet of Things (NB-IoT), noto anche come LTE Cat NB1, è un altro derivato dello standard LTE. Si basa sulla comunicazione a banda stretta e utilizza una larghezza di banda di 180 kHz. Di conseguenza, le velocità di trasmissione dati sono notevolmente ridotte (circa 250 KBPS in downlink e 20 KBPS in uplink), il che rende gli aggiornamenti FotA difficili da implementare con NB-IoT. NB-IoT può utilizzare 3 diverse modalità: LTE in banda di guardia, standalone e in-band. La modalità in-band utilizza la banda di frequenza LTE, la banda di frequenza protetta utilizza la parte inutilizzata della banda di frequenza LTE e la banda di frequenza indipendente utilizza la banda di frequenza dedicata (come la banda di frequenza GSM). NB-IoT non supporta l'handoff e non è consigliabile per le applicazioni IoT mobili.

5G

Il 5G è l'ultima innovazione nella tecnologia delle reti mobili attualmente in fase di sviluppo. Il 5G mira a consentire comunicazioni ad altissima velocità, utilizzando sia l'alta frequenza (ad esempio, 60 GHz) che la banda larga [16]. Mira a fornire velocità di trasmissione dati molto elevate (1-10 Gbps). Questa non sembra essere una soluzione preferibile se si considerano oggetti IoT con vincoli energetici. Inoltre, la tecnologia non è ancora disponibile al di fuori dei test LABS. Attualmente, il 5G punta a due obiettivi: mMTC su larga scala e cMTC che sfruttano la comunicazione ultra affidabile e a bassa latenza (URLLC). Oltre a eMTC e NB-IoT, non è stata specificata alcuna pianificazione di soluzioni specifiche per il 5G IoT.

Soluzione combinata: breve distanza + lunga distanza

Sia la comunicazione a lunga che a breve distanza presenta vantaggi e svantaggi. Pertanto, a volte, la soluzione migliore è combinare diversi tipi di connessione. Ad esempio, nelle applicazioni di telerilevamento ambientale remoto, è consigliabile utilizzare la tecnologia di comunicazione wireless a breve distanza Zigbee per coprire in modo denso un'area relativamente piccola, come una piattaforma petrolifera, e quindi trasmettere i dati a un centro di controllo remoto tramite radio. In luoghi meno remoti, questa potrebbe anche essere una buona opzione di ritorno se si dispone di un telefono cellulare. La stessa rete consente anche un BLE a brevissimo raggio, consentendo la configurazione dei sensori direttamente da uno smartphone locale. La combinazione di diversi protocolli crea la soluzione ideale per l'Internet delle Cose.

Di seguito una panoramica del consumo energetico, del protocollo e della velocità dei dati.

Elenco di selezione delle applicazioni wireless

Come troviamo la soluzione migliore? Innanzitutto, bisogna considerare tutte le variabili, tra cui:

• Portata: qual è la distanza massima e minima tra il trasmettitore e il ricevitore? La distanza è variabile o fissa?
• Duplex o simplex: l'applicazione è unidirezionale o bidirezionale? I percorsi unidirezionali sono necessari solo per alcune applicazioni di controllo remoto e monitoraggio.
• Numero di nodi: quanti trasmettitori/ricevitori saranno necessari? In un sistema più semplice, sono necessari solo due nodi. Se è coinvolta una rete di dispositivi, è necessario determinare quanti trasmettitori e ricevitori devono essere implementati e definirne le interazioni.
• Velocità dati: qual è la velocità di trasferimento dei dati? Bassa velocità per la sorveglianza o alta velocità per la trasmissione video? La velocità più bassa è utile per migliorare la resistenza al rumore e l'affidabilità del collegamento.
• Potenziali interferenze: ci sono altri dispositivi e sistemi wireless nelle vicinanze? Oppure rumori provenienti da linee elettriche, macchinari e altre fonti di interferenza.
• Ambiente: l'applicazione è in ambienti interni o esterni? Se è all'esterno, sono presenti ostacoli come edifici, veicoli, alberi, ecc.? Se è all'interno, sono presenti oggetti che bloccano il segnale?
• Alimentazione: è presente un alimentatore CA? In caso contrario, utilizzare la batteria. L'aggiunta della connettività wireless aumenterà significativamente il consumo energetico dell'applicazione? È possibile sfruttare l'energia solare o sfruttarla per la raccolta di energia? Anche le dimensioni della batteria, la durata, i requisiti di ricarica, gli intervalli di sostituzione e i costi associati sono fattori importanti da considerare.
• Questioni normative: alcune tecnologie wireless richiedono la licenza FCC. La maggior parte delle tecnologie wireless per applicazioni a corto raggio non è soggetta a licenza.
• Dimensioni e spazio: c'è abbastanza spazio per i circuiti wireless? Ricorda, tutti i dispositivi wireless richiedono antenne. Mentre i circuiti possono essere inseriti in chip di dimensioni millimetriche, le antenne possono occupare più spazio.
• Canone di licenza: alcune tecnologie wireless potrebbero richiedere agli utenti di aderire a un'organizzazione o di pagare una royalty per utilizzare la tecnologia.
• Sicurezza: se la sicurezza contro l'hacking e altri abusi è un problema, potrebbe essere necessaria la crittografia e l'autenticazione.
• Ritorno sull'investimento: quanto costa il sistema? Il ritorno sull'investimento copre i costi?

Qualunque sia la portata radio di cui hai bisogno, MOKOSMART può aiutarti ad andare oltre. Per ulteriori informazioni, ti consigliamo di consultare una panoramica sul ruolo dei dispositivi IoT e la nostra guida alla scelta dell'architettura.

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