Guida alle opzioni di connettività wireless per IoT (Internet delle cose)

La Rivoluzione industriale dei nostri tempi è il cosiddetto "Iot" o Internet delle cose. Se un prodotto non è connesso e il modello di business della rispettiva azienda non prevede una componente di servizi, tale azienda subirà una perdita in termini di rilevanza e diffusione del marchio presso i clienti, con una conseguente perdita di terreno rispetto alla concorrenza. Secondo una previsione di Gartner, entro il 2017, il 50% delle soluzioni IoT proverrà da start-up con meno di tre anni di anzianità. Si prevede inoltre che, nel 2020, le vendite di dispositivi IoT raggiungeranno i 20 milioni di unità. Secondo Gartner, gran parte di tale volume proverrà da versioni "smart" di prodotti esistenti.

Nel tentativo di connettere e aggiungere business intelligence a un prodotto, è facile rimanere disorientati di fronte all'ampia scelta di opzioni di connettività. Sebbene le tecnologie che svolgono un ruolo nell'ecosistema IoT siano diverse (ad esempio, parti, infrastrutture, applicazioni, servizi e analisi), questo articolo si limiterà a riepilogare alcune delle tecnologie wireless più rilevanti e a fornire spunti di riflessione riguardo ai casi in cui considerare ciascuna di esse.

Prima di addentrarsi negli attributi delle diverse tecnologie wireless, occorre fare un passo indietro e considerare l'applicazione da un punto di vista commerciale e tecnico. Come viene implementato il prodotto attualmente? Quali miglioramenti sono richiesti? Qual è la posizione della concorrenza? È possibile ottenere maggiore efficienza?

REQUISITI AZIENDALI

I requisiti aziendali del prodotto/servizio devono essere verificati durante le prime fasi del ciclo di sviluppo e, sicuramente, molto prima della progettazione dell'hardware. In presenza di un mercato di nicchia o qualora il periodo previsto per il raggiungimento del ritorno sull'investimento (ORI) desiderato sia troppo lungo, il successo finanziario potrebbe non essere realizzabile, a prescindere dalla validità dell'idea.

Di seguito sono elencati alcuni punti da considerare prima dello sviluppo di una soluzione IoT:

  • Quali sono i segmenti di mercato a cui il prodotto è destinato?

  • Quale livello di penetrazione del mercato occorre raggiungere al fine di ottenere il ROI desiderato?

  • La data di lancio deve essere compresa in una determinata finestra temporale (ad esempio, nel caso di prodotti stagionali)?

  • Qual è il modello di business?

o Solo hardware (costo unico e anticipato per l'acquisto di hardware/servizi)
o Basato su abbonamento (hardware fornito gratuitamente dietro pagamento di una tariffa di sottoscrizione ricorrente) o Combinazione di hardware + abbonamento (hardware offerto a un prezzo ridotto dietro pagamento di una tariffa di sottoscrizione ricorrente aggiuntiva)

  • Demografia o mercato di destinazione?

  • Contesto concorrenziale? 

 

REQUISITI DELL'APPLICAZIONE

Da un punto di vista tecnico, i parametri che possono influenzare le scelte in termini di connettività per una determinata applicazione sono:

  • Dimensioni: quanto spazio può occupare la soluzione wireless?

  • Requisiti del processore host: l'applicazione può essere eseguita sul dispositivo wireless in maniera autonoma? Qualora sia richiesto un processore host, i driver necessari sono immediatamente disponibili?

  • Energia: la riduzione del consumo energetico è un fattore importante? In caso affermativo, la soluzione supporta diverse opzioni di modalità sospensione? Qual è il consumo energetico associato a una rete wireless (dispositivo pronto a ricevere i dati ma in modalità di inattività)? Questo fattore è importante per i dispositivi alimentati a batteria e collegati al cloud.

  • Ampiezza di banda/Velocità di elaborazione dei dati: quali sono i rate dati necessari per supportare l'applicazione?

  • Distanza: un limite di trasmissione del segnale wireless influirebbe positivamente/negativamente sull'applicazione?

  • Sicurezza dei dati: il modulo deve fornire in sé una crittografia end-to-end completa o la sicurezza insita nel wireless è sufficiente a soddisfare i requisiti dell'applicazione?

  • Qualità del servizio (QoS): l'applicazione include scambi di dati sensibili alla latenza che trarrebbero vantaggio dall'accesso prioritario ai supporti?

  • Infrastruttura: esistono punti di accesso a reti wireless o reti immediatamente disponibili?

  • Certificazioni normative: sono richieste certificazioni PTCRB, FCC, IC, CE o altre certificazioni specifiche del settore?

  • Standard di settore: è necessario conformare la soluzione affinché garantisca l'interoperabilità con prodotti simili?

    IMPEGNO/TEMPI/COSTI DI SVILUPPO

    Sebbene un'azienda possa disporre delle competenze ingegneristiche per sviluppare i propri prodotti, potrebbe non possedere l'insieme di competenze necessarie per l'implementazione di una soluzione che integri una o più tecnologie radio. In alcuni casi, un'analisi del compromesso "make versus buy" determinerà la necessità di acquistare un sottosistema completamente integrato e più costoso (ad esempio, un modulo), soprattutto nel caso in cui i tempi di introduzione sul mercato siano un fattore fondamentale.

    CONSIDERAZIONI SULL'IMPLEMENTAZIONE

    L'aspetto positivo di molte implementazioni IoT è la possibilità di rielaborare un prodotto esistente per aggiungervi la connettività wireless. Il vantaggio più ovvio è che, nonostante l'investimento relativamente ridotto, si ottiene spesso un prodotto considerato dal cliente finale come totalmente nuovo e attuale con caratteristiche e benefici innovativi. Le difficoltà della rielaborazione di un prodotto esistente consistono tuttavia nella necessità di muoversi entro i confini di una struttura esistente e in altri fattori, quali l'alimentazione. Di seguito sono elencate alcune delle principali aree da considerare prima di selezionare una tecnologia wireless specifica.

    TECNICA

    ELETTROMECCANICA INTERNA/ESTERNA

    Un aspetto fondamentale è decidere se la soluzione radio sarà integrata nel prodotto o connessa mediante un'interfaccia esterna. Un'interfaccia esterna offre un maggior livello di disaccoppiamento tra il sottosistema wireless e il dispositivo, con un impatto positivo in termini di EMC, approvazioni normative, prestazioni RF e percorsi di migrazione futuri. Inoltre, questa scelta di implementazione permette ai dispositivi distribuiti in campo legacy di ottenere un aggiornamento di campo, favorendo la vendita di hardware supplementare e consentendo la connettività dei dispositivi e l'attivazione di servizi di business intelligence. Una soluzione integrata costituisce un vantaggio in termini di dimensioni, consumo energetico e costi e offre un maggiore accoppiamento tra il sottosistema wireless e l'applicazione host.

    INTERFACCIA FISICA

    Alcune delle interfacce dati più comunemente supportate per i moduli wireless sono: SDIO, SPI, UART, USB e mini-PCI-e.

    DIMENSIONI

    La circuiteria necessaria all'implementazione della connettività wireless è disponibile in un'ampia varietà di fattori di forma, dai System-On-Chip (SoC) di piccole dimensioni ai pacchetti Land-Grid-Array (LGA). Esistono inoltre diversi livelli di e supportati da più fornitori al fine di soddisfare vari requisiti del dispositivo finale. Spesso, i fornitori di soluzioni modulari offrono dispositivi a ingombro compatibile che facilitano la migrazione da un dispositivo all'altro con diverse caratteristiche e opzioni in termini di prestazioni.

    CONSUMO ENERGETICO

    Sebbene si pensi che la maggior parte dei prodotti IoT siano alimentati a batteria, molti di essi sono dotati di alimentazione di rete. Per le applicazioni alimentate a batteria, la soluzione wireless può rappresentare una percentuale elevata del consumo totale di energia di un dispositivo. Il consumo energetico del sottosistema wireless è generalmente specificato in base all'energia utilizzata in ciascuna delle modalità operative: trasmissione, ricezione e standby.

    Occorre inoltre calcolare l'energia utilizzata dal processore host al fine di gestire il sottosistema wireless. Il consumo energetico totale dipende dal modello di connettività e dal rate dati richiesti dall'applicazione finale. Occorre inoltre assicurarsi che il sottosistema sia in grado di fornire le correnti di picco richieste durante la trasmissione.

    Un altro fattore da considerare è il funzionamento in standby. Il dispositivo wireless deve ricevere dati dalla rete? In caso affermativo, tale ricezione deve essere immediata (ad esempio, in un'operazione di controllo) o è possibile stabilire un intervallo polling ragionevole (ad esempio, in un'applicazione di rilevamento)?

    Molte applicazioni IoT offrono il vantaggio di periodi di standby prolungati, dove il verificarsi di un evento predefinito (ad esempio, il superamento di una soglia da parte dei dati di un sensore) riattiva il dispositivo wireless per la trasmissione. A tale proposito, è dunque fondamentale considerare la rapidità di riattivazione e di riconnessione alla rete del sottosistema wireless. Questo aspetto è particolarmente importante nel caso di reti mesh a bassissima potenza, dove la durata prevista della batteria varia tra 10 anni e l'intera vita utile del prodotto.

    ANTENNA

    L'antenna è un elemento fondamentale per le prestazioni di un sottosistema wireless. Le caratteristiche e l'efficienza irradiata dell'antenna influiscono difatti in maniera significativa sul costo del collegamento RF dell'intera soluzione. Per questo motivo, le agenzie di regolamentazione che approvano le soluzioni modulari prevedono disposizioni specifiche in merito al tipo di antenna utilizzabile. Le antenne più comunemente utilizzate sono di tipo monopolo, dipolo e chip. In alcuni progetti, l'antenna viene implementata utilizzando le tracce di circuiti stampati. Pur essendo generalmente più efficienti, le antenne esterne possono comportare alcune difficoltà.

    Un altro aspetto importante consiste nel decidere se implementare o meno la diversità dell'antenna (in modo che sia possibile supportare più tecnologie wireless).

    I prodotti wireless devono essere conformi agli standard internazionali sulle radiazioni, siano esse intenzionali o non intenzionali. È pertanto altamente consigliabile valutare il progetto del prodotto e sviluppare una strategia per l'antenna durante le prime fasi del ciclo di progettazione, onde evitare difficoltà con l'approvazione del prodotto in un secondo momento. In molti casi, è opportuno rivolgersi a un laboratorio esterno (ad esempio, Satimo) per un test indipendente delle prestazioni dell'antenna. Tali laboratori dispongono di costose apparecchiature volte a valutare le prestazioni in un ambiente molto simile a quello dell'utente finale. Uno degli ambienti più difficili da replicare è quello dei dispositivi indossati sul corpo.

    EMC

    Le prestazioni radio di un prodotto possono essere compromesse dal rumore generato dalla circuiteria circostante. Più basso è il livello di integrazione, maggiore sarà l'attenzione richiesta per utilizzare valide procedure RF per trace route, bypass e schermatura.

    COESISTENZA

    Le prestazioni radio di un prodotto possono essere compromesse da altre circuiterie RF nelle vicinanze. In particolare, quando si combinano diversi standard RF nello stesso prodotto (ad esempio, Bluetooth e Wi-Fi). Occorre pertanto assicurarsi che la tecnologia offra meccanismi di gestione delle interferenze. Spesso, la strada più semplice consiste nell'utilizzo di una soluzione modulare pre-approvata.

    AMBIENTE HOST

    La selezione di una soluzione wireless sarà ulteriormente influenzata dalle proprietà dell'ambiente host (potenzialmente) esistente.

    In genere, una soluzione wireless richiede firmware (FW) che possono essere archiviati internamente in un'unità flash ROM (Read Only Memory) o RAM (Random Access Memory). Solitamente, lo stesso FW non è open source e non può essere modificato. La maggior parte dei fornitori wireless offre driver per diversi tipi di sistemi operativi.

    Per determinati processori host, potrebbe inoltre essere necessario regolare il pacchetto di supporto alla scheda (BSP) del fornitore. In alternativa, è possibile selezionare un modulo che non richieda un MCU host (indipendente dall'host) e che consenta pertanto di evitare problemi di compatibilità del driver.

    REQUISITI DELL'APPLICAZIONE

    I requisiti specifici dell'applicazione finale determinano le caratteristiche e le funzionalità che la soluzione wireless deve supportare. Oltre al consumo energetico, altri requisiti fondamentali da considerare sono la velocità di elaborazione e il raggio. A differenza delle reti via cavo, il supporto di trasmissione per alcune tecnologie wireless, tra cui 802.11 Wi-Fi, è un supporto condiviso. L'uso in contemporanea del supporto è possibile solo quando un canale (frequenza) è utilizzato da un unico dispositivo, nella stessa sede e nello stesso momento. Ad esempio, i protocolli di accesso ai supporti Wi-Fi si basano su Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance per comunicare a turno mediante il canale utilizzato in una determinata cella. Si tratta di un approccio basato sul conflitto che, pur rivelandosi efficace in molte circostanze, può non essere efficiente in caso di elevata densità di dispositivi. Al fine di evitare la congestione che si verifica spesso sulla banda a 2,4 GHz (causata da 802.11 b/g/n, cellulare, BT, ANT, ZigBee, RF4CE e Wireless HART), i dispositivi che trasmettono dati mission-critical devono essere distribuiti su altre bande di frequenza quali 5 GHz (es. 802.11a/h) o sotto-GHz (es. Z-wave). 

    COSTI

    Come nel caso di numerosi altri prodotti, la qualità va di pari passo con la spesa (tale principio si applica anche al campo del wireless). Oltre alla spesa per l'hardware, occorre calcolare anche i costi di sviluppo e i potenziali costi di assistenza.

    COSTO DEL PRODOTTO

    Selezionare una soluzione wireless basandosi esclusivamente sui costi di produzione potrebbe non essere l'approccio più cauto e occorre considerare attentamente i potenziali compromessi. Se i tempi di introduzione sul mercato o le risorse di progettazione sono un

    fattore importante, l'approccio più indicato potrebbe essere una soluzione modulare. L'alternativa sarebbe acquistare componenti a livello di chip e realizzare un notevole investimento per sviluppo e collaudo.

    Un modulo Wi-Fi 802.11 potrebbe ad esempio costare $ 15, mentre un singolo chip radio potrebbe costare appena $ 4, tuttavia, la soluzione modulare apporta un notevole valore difficile da ottenere (uno stack di software ottimizzato e sviluppato durante mesi o anni su diverse applicazioni e clienti finali, un progetto pre-certificato, supporto tecnico, codice di avvio dell'applicazione e strumenti di sviluppo).

    COSTI DI SVILUPPO

    I costi di sviluppo per l'implementazione di una soluzione wireless integrata si suddividono principalmente in tre categorie:

    • L'impegno a livello di progettazione e le spese per integrare la funzionalità wireless all'interno di un prodotto

    • Il costo dei report generati da un ente di collaudo autorizzato ai fini delle certificazioni internazionali/di settore.

    • L'impegno a livello di progettazione e la spesa per creare sistemi di back-end, applicazioni e gestione del dispositivo associati

      Il livello di integrazione influisce notevolmente sui costi di sviluppo associati a entrambe le categorie. Spesso, al fine di ridurre i costi, vengono selezionate soluzioni modulari con ecosistemi di soluzioni comprovate.

    COSTI RICORRENTI (DI SOTTOSCRIZIONE)

    Tra le diverse tecnologie wireless, quella cellulare richiede il pagamento ricorrente di un costo mensile di sottoscrizione. Nel caso in cui tale spesa ricorrente sia difficile da sostenere in base al modello di business del cliente finale, occorre considerare altre tecnologie.

    • Un altro potenziale costo ricorrente è rappresentato dalle soluzioni cloud. Mentre alcuni fornitori di soluzioni cloud PaaS/SaaS prevedono una tariffa periodica (ad esempio, mensile), altri applicano una tariffa per transazione.

  • WIRELESS 101

    Le opzioni di connettività wireless disponibili sono numerose e ciascuna di esse potrebbe essere la soluzione ideale. Tutto dipende dai reali requisiti del sistema.

    • Di seguito viene riportato un riepilogo delle principali tecnologie con i rispettivi ambiti di applicazione. Inizieremo con l'analisi delle tecnologie wireless a corto raggio, per poi concludere con Wi-Fi e cellulari a capacità illimitata.


    RFID

    La tecnologia RFID (Radio-frequency identification) utilizza campi elettromagnetici per trasferire dati volti a identificare e tracciare i tag associati a un oggetto. Alcuni tag (passivi) possono essere letti solo a corto raggio (pochi metri) mediante induzione elettromagnetica, mentre altri (attivi), che includono una batteria, possono essere letti a centinaia di metri di distanza. Un tag passivo è più piccolo e meno costoso poiché non richiede una batteria.

    Oltre ai tag, un sistema RFID richiede un lettore. Il lettore trasmette un segnale radio codificato per interrogare il tag, il quale risponde identificandosi e fornendo altre potenziali informazioni quali l'asimmetria di un titolo. Il rate dati non è fondamentale dal momento che la quantità di dati trasmessi è minima e 400 kbps è un valore adeguato.

    Un aspetto positivo di RFID è che la frequenza è esterna allo spazio da 2,4 GHz congestionato da numerose opzioni di tecnologia wireless. In genere, RFID si trova in una delle seguenti bande: 120-150 kHz (LF), 13,56 MHz (HF), 433 MHz (UHF), o 3,1-10 GHz (microonde).

    Un caso d'uso interessante di RFID è l'utilizzo di apparecchiature di tracciamento da parte di individui che indossano un tag RFID (ad esempio, l'uso di una postazione per il lavaggio delle mani da parte del personale di un ospedale).

    NFC

    NFC (Near Field Communication) è una tecnologia wireless a corto raggio che consente la comunicazione bidirezionale tra i dispositivi a una distanza inferiore ai 10 cm. Lo standard NFC è definito in ISO/IEC 18092 e opera a 13,56 MHz.

    NFC offre un rate dati relativamente basso (400 kbps), ma una configurazione estremamente semplice.

    Un'applicazione comune di NFC sono i sistemi di pagamento contactless, i quali consentono di sostituire le transazioni mediante carta di credito con il pagamento mobile. NFC è inoltre sempre più utilizzato nel campo del social networking, poiché offre un mezzo di condivisione di informazioni di contatto e immagini tra dispositivi vicini. 

    In seguito al recente annuncio di Apple riguardo l'inclusione della tecnologia NFC nel telefono iPhone 6 e nell'Apple Watch, tale tecnologia potrebbe diffondersi con ulteriore rapidità. Al momento tuttavia, Apple NFC supporta esclusivamente ApplePay senza interfacciarsi con gli altoparlanti o con altri accessori compatibili con NFC.

    Occorre inoltre aggiungere che Apple intende rafforzare la sicurezza di NFC, la quale viene a volte messa in discussione, richiedendo un'ulteriore fase di scansione dell'impronta digitale e la creazione di un crittogramma Apple Pay temporaneo. Il token da 16 cifre sarà quindi inviato al lettore della carta NFC del rivenditore per l'elaborazione del pagamento. Il token rimarrà valido solo per un determinato periodo di tempo e per un'ubicazione specifica rendendo inutili i tentativi di furto a scopo di riutilizzo.

    BLUETOOTH e BLE

    Sviluppate per usi completamente diversi e non compatibili tra loro, le tecnologie Bluetooth classica (BT) e Bluetooth a bassa energia (BLE) potrebbero quasi essere inserite in sezioni separate.

    La tecnologia Bluetooth (BT) consente di scambiare dati a una distanza relativamente breve (fino a 100 metri) e opera nella gamma 2400-2483,5 MHz. A seconda della versione, il rate dati non supera in genere i 3 Mbps. Per utilizzare la tecnologia Bluetooth (classica), occorre seguire uno tra oltre 30 profili, a seconda dell'applicazione. Gli esempi includono:

    • -   A2DP (Advanced Audio Distribution Profile): definisce il modo in cui l'audio può essere trasmesso in streaming tra due dispositivi mediante una connessione BT

    • -   BIP (Basic Imaging Profile): progettato per l'invio di immagini da un dispositivo all'altro

    • -  HFP (Hands-Free Profile): consente ai kit hands-free per automobili di comunicare con i telefoni cellulari presenti all'interno del veicolo

    • -  HSP (Headset Profile): supporta auricolari BT da utilizzare con i telefoni cellulari

      La tecnologia Bluetooth a bassa energia (BLE) è nota anche come Bluetooth v4.0 ed è stata sviluppata per applicazioni a bassa potenza, bassa latenza e bassa velocità di elaborazione (1Mbps). Il raggio di 50 metri della tecnologia BLE è inferiore rispetto a quello della tecnologia BT.

    BLE è un protocollo completamente diverso rispetto a BT, non è compatibile con i protocolli Bluetooth legacy e utilizza uno schema di canali differente (canali 40 2MHz invece dei canali 79 1MHz del BT classico). 

    BLE è un'ottima scelta per le applicazioni di monitoraggio delle condizioni di salute e fitness, tra cui i monitor cardiaci.

    Affinché possa essere commercializzato come dispositivo Bluetooth, un prodotto deve soddisfare gli standard definiti dal Bluetooth Special Interests Group (SIG). Il SIG è titolare del marchio registrato Bluetooth, il quale può essere concesso in licenza alle aziende che integrano la tecnologia all'interno di un prodotto. Per conseguire tale licenza, l'azienda deve diventare membro del SIG e ottenere la certificazione per il proprio prodotto.

    Un altro fattore da tenere presente è il tipo di smartphone che sarà utilizzato. I dispositivi Apple iOS, come l'iPhone possono ad esempio collegarsi liberamente con auricolari e accessori hands-free per Bluetooth. La connessione dati BT richiede tuttavia una connessione crittografata (e un chip di autenticazione Apple), sostanzialmente una sequenza di individuazione/accoppiamento univoca e la negoziazione con il co-processore di autenticazione Apple. Il chip di autenticazione Apple non è richiesto per la comunicazione BLE.

    A tale scopo, esistono numerose terze parti in grado di fornire tutto il necessario. Sia le aziende produttrici di semiconduttori che le OEM si rivolgono spesso a sviluppatori di stack Bluetooth quali Stonestreet One. Sono inoltre disponibili soluzioni modulari.

    ANT/ANT+

    Il protocollo ANT, anch'esso operante nella banda 2,4 GHz, è stato sviluppato per il trasferimento periodico di piccole quantità di dati, a potenza ultra bassa e a bit rate basso (1 Mbps), tra diversi nodi sensori interconnessi (raggio di 50 m, come BLE). Dal momento che ciascun nodo può sia trasmettere che ricevere, i canali sono bidirezionali. Oltre a supportare topologie point-to-point (P2P) e a stella come BLE, ANT è in grado di gestire anche configurazioni mesh o ad albero.

    ANT offre un eccellente livello di immunità alle interferenze (nel congestionato spazio da 2,4 GHz) grazie all'utilizzo di una tecnologia di rete isocrona adattativa che garantisce la coesistenza con altri dispositivi ANT. Le trasmissioni di messaggi brevi consente a un singolo canale di essere suddiviso in centinaia di intervalli di tempo. La tecnologia è pertanto particolarmente indicata per l'implementazione di reti locali personali nel monitoraggio delle condizioni di salute e fitness.

    ANT+ può essere aggiunto al protocollo ANT di base e consente il networking di dispositivi ANT+ che si trovano nelle vicinanze. I dispositivi per il monitoraggio del fitness abilitati per ANT+ (tra cui contapassi, sensori di cadenza e monitor cardiaci), ad esempio, possono interagire per combinare e monitorare le metriche relative alle prestazioni.

    ZIGBEE

    ZigBee si basa sullo standard IEEE 802.15.4 e, come molte delle opzioni già trattate, opera nella banda 2,4 GHz. Sebbene il rate dati sia relativamente basso (250 kbps), la bassa potenza e la varietà di topologie rendono questa tecnologia una scelta diffusa per molte applicazioni industriali basate su sensori a potenza ultra bassa.

    Sebbene il raggio sia 10-100 m in linea di vista, la possibilità di configurare reti a stella, ad albero o mesh consente a ciascun nodo di comunicare con gli altri e offre una portata di rete quasi illimitata. ZigBee è stato pertanto accettato come lo standard di fatto per il controllo industriale e l'automazione degli edifici. Un esempio di applicazione ideale è l'HVAC industriale, dove la durata prevista delle batterie dei nodi sensore (ad esempio, per il monitoraggio delle condizioni ambientali o della posizione dei sistemi di ventilazione) è di oltre 10 anni. I dati provenienti da un nodo sensore distante possono essere inviati al controller remoto attraverso i punti di un'ampia rete mesh.

    WI-FI

    La tecnologia Wi-Fi, ovvero 802.11, opera sia a 2,4 GHz che a 5GHz ed è la scelta ideale per diverse applicazioni grazie alle reti generalmente disponibili che consentono di risparmiare i costi associati a un gateway aggiuntivo per lo scambio di dati attraverso Internet.

    La gamma di opzioni disponibili è molto ampia a seconda dello standard secondario selezionato (ad esempio, fino a 150 Mbps di rate dati e 250 m di raggio con 802.11n).

    Sebbene la tecnologia Wi-Fi sia spesso associata a un elevato consumo energetico, la velocità di elaborazione può essere ridotta per ottenere un'opzione a consumo relativamente basso. Alcuni moduli Wi-Fi, ad esempio, sono in grado di raggiungere un consumo medio inferiore a 1 mA qualora la velocità di elaborazione dei dati sia ridotta a 2 Mbps circa. Pur non potendo competere con ANT+, BLE o ZigBee in termini di basso consumo, la tecnologia Wi-Fi fornisce tuttavia un rate dati relativamente elevato.

    Un esempio ideale di utilizzo a bassa potenza per la tecnologia Wi-Fi è una bilancia collegata al cloud (dove le batterie possono durare fino a 4 anni, con una media di 10 misurazioni di peso giornaliere).

    Un esempio ideale di utilizzo con velocità di elaborazione più elevata sono le videocamere di sicurezza portatili.

    CELLULARE

    La tecnologia cellulare (700 MHz-2,7 GHz) è stata volutamente lasciata per ultima poiché si avvale della rete più disponibile, minimizzando i problemi di distribuzione. Il raggio di questa tecnologia è praticamente illimitato, a seconda della disponibilità della rete, con una velocità di elaborazione relativamente elevata con 7,2 Mbps (rete 2,5-4G).

    Il tracciamento/monitoraggio dei veicoli è un ottimo esempio di applicazione della tecnologia cellulare, la quale implica tuttavia un costo mensile da tenere in considerazione.



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