L'Internet degli oggetti (IoT) è una vasta rete di dispositivi, veicoli ed elettrodomestici interconnessi, dotati di software, sensori e connettività di rete, che consentono a questi oggetti di raccogliere e scambiare dati. Al centro della realizzazione dell'IoT c'è la connettività, la spina dorsale che aiuta ad avere una buona comunicazione tra questi dispositivi e il mondo digitale. Ma in cosa consiste? Vediamo i dettagli: dalle reti LPWAN (Low Power Wide Area Networks), efficienti dal punto di vista energetico, al 5G ad alta velocità e bassa latenza e oltre.

La necessità di connettività nell'IoT

La connettività di rete 5G è essenziale per il funzionamento dei dispositivi IoT. I dispositivi devono inviare dati a un sistema centrale o al cloud per l'elaborazione. Devono anche ricevere istruzioni basate su tali dati. Ad esempio, un fitness tracker raccoglie informazioni sui passi e sulla frequenza cardiaca di una persona. Invia queste informazioni a un'app su uno smartphone, dove l'utente può vedere le proprie statistiche sulla salute. Se il fitness tracker non può connettersi a Internet, non può condividere queste informazioni, rendendo il dispositivo meno utile.

Tuttavia, la richiesta di connettività può creare delle sfide. I dispositivi IoT operano spesso in luoghi remoti o in aree con copertura di rete limitata. In questi casi, è necessario scegliere un'opzione di connettività adeguata per garantire una trasmissione efficace dei dati.

In generale, fornire una connettività affidabile e allo stesso tempo mantenere la sicurezza è fondamentale per il funzionamento efficace dei dispositivi IoT. Con la continua crescita del numero di dispositivi connessi, sia le soluzioni di connettività che le misure di sicurezza, quali VPN, giocheranno un ruolo importante nel successo delle applicazioni IoT.

Reti geografiche a bassa potenza (LPWAN)

Le tecnologie LPWAN sono progettate specificamente per i dispositivi IoT che richiedono una lunga durata della batteria, una copertura estesa e una trasmissione minima di dati. Queste reti sono ideali per applicazioni come i contatori intelligenti, il monitoraggio degli asset e il monitoraggio ambientale:

• Caratteristiche principali: Basso consumo energetico, lunga portata, bassa velocità di trasmissione dati e convenienza economica.

• Esempi di tecnologie LPWAN: LoRaWAN, Sigfox e Narrowband IoT (NB-IoT).

• LoRaWAN: Utilizza la modulazione a spettro diffuso per una comunicazione robusta, ideale per gli ambienti con interferenze.

• Sigfox: Offre un consumo energetico bassissimo e un lungo raggio d'azione, adatto a dispositivi statici con trasmissioni di dati poco frequenti.

• NB-IoT: Basato sulle reti cellulari, offre una copertura più ampia e una migliore penetrazione rispetto ad altre tecnologie LPWAN.

LPWAN offre vantaggi significativi, tra cui il basso costo e la lunga durata della batteria. Molti dispositivi LPWAN possono funzionare per anni con una sola batteria, il che li rende una scelta economica per un'ampia diffusione.

Reti cellulari: 2G, 3G, 4G e 5G

Prima dell'avvento delle LPWAN, le reti cellulari erano la scelta principale per la connettività IoT. Le reti 2G, 3G, 4G e 5G sono diverse generazioni di tecnologia cellulare, ognuna delle quali offre velocità e funzionalità di dati migliori.

2G è stata la prima rete cellulare a supportare la trasmissione di dati, ma la sua velocità era bassa. Questo la rendeva adatta alle applicazioni IoT di base, come i dispositivi di tracciamento che dovevano inviare solo piccole quantità di dati. Ad esempio, alcuni sistemi di localizzazione dei veicoli utilizzano il 2G per inviare le informazioni sulla posizione a un server centrale.

3G ha portato una maggiore velocità dei dati, consentendo applicazioni più avanzate. Ad esempio, le telecamere di sicurezza remote possono trasmettere dati video tramite connessioni 3G. Tuttavia, con la crescita delle esigenze dell'IoT, i limiti del 3G sono diventati evidenti. Molti dispositivi richiedono una connettività costante e velocità di trasferimento dati più elevate.

4G La tecnologia di trasmissione ha risposto a queste esigenze con una velocità significativamente maggiore e una latenza inferiore. Ha permesso ai dispositivi di inviare rapidamente grandi quantità di dati. I dispositivi domestici intelligenti, come i sistemi di sicurezza e gli elettrodomestici connessi, utilizzano comunemente le reti 4G per una connettività affidabile. Tuttavia, con la continua crescita della domanda di dispositivi IoT, anche il 4G sta affrontando dei limiti.

Il 5G e il suo impatto sull'IoT

Che cos'è il 5G? Il 5G è destinato a cambiare l'IoT fornendo l'infrastruttura necessaria per una vasta gamma di dispositivi connessi.

• mMTC: Aiuta la connessione di un gran numero di dispositivi, fondamentale per applicazioni come le smart city e l'IoT industriale.

• URLLC: Garantisce una latenza bassissima, essenziale per le applicazioni IoT critiche come i veicoli autonomi e la chirurgia a distanza.

• eMBB: Offre un'elevata velocità di trasmissione dei dati, supportando le applicazioni che richiedono un trasferimento di dati di grandi dimensioni, come la realtà aumentata e la realtà virtuale.

Il 5G è l'ultima generazione della tecnologia cellulare e ha il potenziale per cambiare la connettività IoT. Con velocità più elevate, latenza più bassa e la possibilità di connettere più dispositivi contemporaneamente, Internet 5G è stato creato per soddisfare le esigenze del crescente ecosistema IoT.

Analisi comparativa delle opzioni di connettività IoT

Quando si sceglie un'opzione di connettività per i dispositivi IoT, è essenziale considerare i requisiti specifici dell'applicazione. Le LPWAN sono ideali per i dispositivi a bassa potenza che necessitano di comunicazioni a lungo raggio, mentre le reti cellulari sono adatte per le applicazioni che richiedono velocità di dati più elevate e comunicazioni in tempo reale.

LPWAN è spesso la scelta migliore per applicazioni come l'agricoltura e il monitoraggio ambientale. Ad esempio, i sensori posizionati in campi remoti possono utilizzare LPWAN per trasmettere agli agricoltori i dati sui livelli di umidità del suolo senza bisogno di fonti di alimentazione costanti. D'altra parte, il 5G è un'opzione migliore per le applicazioni che richiedono una trasmissione di dati veloce e in tempo reale, come le esperienze di realtà aumentata o i veicoli connessi.

La decisione su quale opzione di connettività utilizzare dipende da fattori quali la quantità di dati da trasmettere, i requisiti di alimentazione e la distanza tra i dispositivi. Le aziende devono valutare attentamente le proprie esigenze e scegliere la tecnologia più adatta.