Conosciamo tutti le principali reti non cablate che fanno parte della nostra vita quotidiana, nella telefonia mobile con 3G / 4G o con quella che si è affermata come standard domestico, il Wi-Fi.
Queste reti tradizionali hanno in comune un protocollo di comunicazione molto complesso che consente una velocità dati molto elevata. Con una velocità fino a 700 Mbits al secondo, ti consentono di guardare video in 4K e scambiare file di grandi dimensioni su base giornaliera. Ma comporta anche un consumo energetico significativo: la connettività wireless rappresenta circa il 40% del consumo energetico dei nostri telefoni.
Queste tecnologie si evolvono e si adattano alle nostre esigenze negli anni, e ci consentono di scambiare sempre più dati, sempre più velocemente, controllando i nostri consumi.
Nuove reti dedicate alla città connessa
Allo stesso tempo, stiamo assistendo all'emergere di città connesse in cui sempre più oggetti di uso quotidiano devono essere in grado di comunicare tra loro. Si stanno diffondendo applicazioni come contatori intelligenti, controllo e gestione dei parcheggi, illuminazione e traffico stradale.Le quantità misurate o controllate in queste applicazioni, come le condizioni meteorologiche, i livelli di umidità del suolo o l'illuminazione stradale, mostrano tutte fluttuazioni molto lente per un periodo prolungato. Per collegare questi oggetti, nella maggior parte dei casi, è sufficiente una velocità di trasmissione dati estremamente bassa con scambi molto rari.
La pavimentazione chiara è un rilevatore di parcheggio installato vicino al porto di Amsterdam. Trasmette un messaggio quando uno spazio diventa disponibile e permette di gestire al meglio il flusso dei veicoli.Una delle sfide principali è anche aumentare la durata della batteria dei suoi sensori al fine di ridurre i costi di manutenzione e sostituzione.
Secondo uno studio dell'azienda Gartner del 2017, nel 2020 saranno collegati oltre 20,4 miliardi di “oggetti”. Questa mania solleva nuove esigenze in termini di connettività. Tuttavia, le reti di consumo non sono adatte agli oggetti perché consumano troppa energia e sono troppo costose.
È un po 'come pagare un abbonamento 4G illimitato a prezzo pieno quando vuoi inviare solo 10 messaggi al mese. Non ci sarebbe un pacchetto più adatto?
L'emergere di LPWAN
Supportare un numero molto elevato di connessioni a bassa velocità con un consumo energetico minimo, il tutto per ridurre i costi di implementazione e gestione: ecco l'impresa da compiere per supportare l'espansione dell'Internet Of Things.La domanda è così forte che molti produttori si sono lanciati nella breccia cercando di imporre un nuovo standard. È l'avvento di LPWAN, Low Power Wide Area Network (reti wireless a basso consumo energetico). Sono costituiti da diversi router che raccolgono i messaggi dai sensori circostanti e che ritrasmettono le informazioni su Internet per accedervi sul proprio cellulare o computer.
Consentono lo scambio di semplici dati come lo stato di un interruttore, la posizione geografica di un oggetto, l'umidità di un magazzino o l'attivazione di un allarme.
Ecco le principali caratteristiche e aspettative di una rete LPWAN:
Oggetto della legislazione sulle frequenze radio
Un'altra particolarità di queste reti è l'utilizzo di una banda di frequenza operativa libera.L'utilizzo delle diverse frequenze radio, infatti, è supervisionato da organizzazioni nazionali e internazionali affinché tutti i sistemi wireless possano coesistere senza essere disturbati.
È possibile acquistare determinate gamme di frequenza per avere la certezza di essere l'unico utente a livello nazionale o internazionale. Diversi milioni di euro vengono quindi spesi ogni anno dai cosiddetti operatori telefonici tradizionali (Orange, SFR, Free, ecc.) Per assicurare ai propri utenti che un cliente di un'azienda concorrente non interromperà la sua comunicazione.
Esistono due bande di frequenza definite libere, chiamate ISM (Industry, Science and Medical): 868 MHz e 2.4 GHz - frequenza in cui operano Bluetooth e Wi-Fi.
In questo contesto, due reti tendono a s 'imporre nella guerra delle LPWAN. Usano la frequenza ISM 868 MHz, che fornisce una gamma più alta rispetto a 2,4 GHz.
Questi sono SigFox e LoRa, entrambi basati su tecnologie di iniziativa francese.
