La connettività è alla base dell'IoT e non è esagerato dire che la tecnologia wireless scelta può avere un impatto profondo sul successo di qualsiasi progetto IoT. Ecco quattro standard di connettività IoT emergenti che daranno forma al panorama digitale nel 2020 e oltre.
1.5G
Gli ultimi standard cellulari sono stati un tema molto caldo. Sebbene gli operatori di telecomunicazioni di diversi Paesi abbiano annunciato in successione il lancio di reti cellulari di nuova generazione, ovvero la versione 16 del 3GPP, a partire dalla metà del 2019, la "visione globale del 5G" non è ancora stata realizzata. La versione 16, il cui completamento è previsto per la fine del 2020, sarà caratterizzata da importanti miglioramenti alle comunicazioni a bassa latenza ultrarapide (URLLC). Inoltre, nell'ambito della roadmap "5G Efficiency", introdurrà una serie di miglioramenti tra cui la riduzione della congestione della rete, il miglioramento dell'efficienza energetica e il potenziamento della mobilità.
Oltre al suo ruolo consolidato nel mercato della mobilità dei consumatori, il 5G è considerato un importante catalizzatore di altre tendenze tecnologiche emergenti, come la realtà aumentata/virtuale e le auto connesse. La tecnologia fornisce una connettività affidabile e onnipresente per l'Internet delle cose nelle aree urbane e svolgerà un ruolo importante nell'innovazione della telemedicina e nelle comunicazioni di sicurezza pubblica e mission-critical.
Per quanto riguarda l'Industrial Internet of Things, il 5G si posiziona come un fattore chiave per le reti sensibili al tempo per l'automazione di fabbrica. Con l'introduzione di distribuzioni 5G proprietarie, gli operatori cellulari stanno lavorando per rispondere alle crescenti preoccupazioni degli utenti industriali in materia di sicurezza e proprietà dei dati. Tuttavia, il costo elevato e il supporto hardware nascente (cioè la stazione base) lasciano ancora un grosso punto interrogativo sui casi di utilizzo commerciale delle reti 5G proprietarie.
2. Rete geografica a basso consumo basata su standard (LPWAN)
Le reti wide area a basso consumo (LPWAN) sono progettate per endpoint a bassa larghezza di banda e basso calcolo per fornire una connettività IoT efficiente dal punto di vista energetico e conveniente in ambienti grandi e densi. Nessuna categoria wireless supera attualmente le LPWAN in termini di durata della batteria, costi di connettività dei dispositivi e della rete e facilità di implementazione. Grazie a questa combinazione unica di funzionalità, LPWAN è diventata un fattore chiave per le reti di sensori su larga scala e con tolleranza alla latenza nei settori dell'IoT industriale, degli edifici intelligenti e delle città intelligenti.
Anche se oggi sono disponibili molti protocolli LPWAN, è bene conoscere i vantaggi unici delle tecnologie basate su standard. Data la crescita esplosiva dei dispositivi IoT, la qualità del servizio, la scalabilità e l'interoperabilità diventeranno criteri fondamentali per le vostre decisioni in ambito wireless. Gli standard basati su carrier come NB-IoT e LTE-M, così come MYTHINGS (una soluzione di connettività di rete a basso throughput basata sugli ultimi standard aperti ETSI), sono emersi per integrare le tecnologie proprietarie (come ad esempio LoRa Sigfox, ecc.), e soddisfano in modo specifico questi requisiti.
Per quanto riguarda le applicazioni, NB-IoT e altri standard di rete geografica a bassa potenza basati sugli operatori diventeranno i pilastri fondamentali delle future reti di smart city. Sfruttando l'infrastruttura mobile cellulare esistente, queste reti controllate forniscono un'ampia copertura nelle aree urbane, eliminando i costi di costruzione delle infrastrutture. D'altro canto, per le implementazioni industriali, dove la sicurezza e la proprietà dei dati sono dominanti, le soluzioni di distribuzione private come MYTHINGS saranno la prima scelta. Inoltre, gli impianti industriali sono spesso situati in aree remote dove i livelli di servizio degli operatori di rete sono spesso scarsi.
3. Wi-Fi 6
Il termine Wi-Fi 6 (alias 802.11.ax) esiste da tempo, ma le sue specifiche complete e il rilascio ufficiale sono avvenuti solo alla fine dell'anno scorso. Considerando la prevalenza del Wi-Fi nella nostra vita quotidiana, non sorprende che l'ultima generazione di Wi-Fi abbia ricevuto molta attenzione al CES di quest'anno. Attualmente esiste un gran numero di dispositivi compatibili e, dato che i prezzi dell'hardware continuano a scendere, si prevede che il 2020 rappresenterà un punto di svolta importante nell'adozione del Wi-Fi 6.
Il principale aggiornamento del Wi-Fi 6 rispetto alla versione precedente consiste nell'aumentare notevolmente la larghezza di banda complessiva della rete. Inoltre, anche se lo streaming video UHD è la prima cosa che viene in mente, l'aumento del throughput è stato progettato per affrontare una sfida IoT più specifica: la coesistenza dei dispositivi. L'obiettivo del Wi-Fi 6 non è quello di avere velocità fulminee su un singolo dispositivo, ma di supportare un maggior numero di endpoint sul router contemporaneamente senza influire sul throughput dei dati di ciascun dispositivo. A tal fine, lo standard consente di inserire più dati in ogni trasmissione e lo spettro totale utilizzato viene suddiviso in più canali per trasmettere flussi di dati simultaneamente.
Come le generazioni precedenti, il Wi-Fi 6 diventerà la spina dorsale dell'IoT a banda larga nelle reti domestiche e aziendali. Allo stesso tempo, alleviando i problemi di congestione, questa tecnologia aumenterà il livello delle infrastrutture WI-FI pubbliche e migliorerà l'esperienza degli utenti attraverso nuovi servizi digitali mobili. I sistemi di infotainment a bordo dei veicoli e le reti di diagnostica a bordo dei veicoli saranno i casi d'uso più dirompenti per il Wi-Fi 6, ma il lavoro di sviluppo potrebbe richiedere più tempo.
4. Bluetooth 5.X
Il Bluetooth 5.0 si basa sulle specifiche del Bluetooth Low Energy (BLE) e comporta significativi passi avanti in termini di velocità, copertura e velocità di trasmissione. In precedenza, l'uso di BLE era limitato agli endpoint a basso throughput come i beacon e gli indossabili, per cui qualsiasi forma di trasmissione audio richiedeva il classico protocollo Bluetooth, che consumava molta energia. Oggi, il Bluetooth 5.0 offre un'opzione efficiente dal punto di vista energetico per lo streaming audio e l'invio di file di dati di grandi dimensioni senza scaricare rapidamente la batteria del dispositivo. Se la velocità non è il requisito più importante, il Bluetooth 5.0 consente anche ai dispositivi di comunicare a bassa velocità di trasmissione dati in cambio di una portata migliorata fino a 200 metri, rendendo questa tecnologia ideale per la prossima generazione di dispositivi domestici intelligenti.
Il Bluetooth 5.1 e, più recentemente, il 5.2 sono i due ultimi derivati del Bluetooth di quinta generazione. Sebbene non differiscano in modo significativo dal Bluetooth 5.0, offrono funzionalità interessanti per il posizionamento direzionale ad alta precisione e per i servizi di navigazione indoor. Il protocollo utilizza l'innovativa tecnologia dell'angolo di arrivo e di partenza (AoD) per ottenere capacità di posizionamento inferiori al metro. D'altra parte, lo svantaggio di questi metodi risiede nella complessa e costosa progettazione hardware dei ricevitori di posizionamento fissi o dei beacon, poiché richiedono array di antenne per ricevere o trasmettere i segnali.
La versione Bluetooth 5 supporta un'architettura basata su mesh per estendere la portata dei sistemi di posizionamento indoor e delle reti di sensori industriali a basso consumo. Tuttavia, vale la pena notare che le topologie mesh sono intrinsecamente ad alto consumo energetico e la pianificazione e la configurazione della rete possono essere un compito significativo quando si distribuiscono dispositivi IoT su scala.
Riassumere
Ogni standard di connettività IoT ha il suo posto nel mondo IoT e spetta a voi decidere quale tecnologia sia la migliore per le vostre soluzioni digitali e i vostri casi d'uso. In genere, gli utenti industriali e aziendali finiscono per adottare un'architettura ibrida ed evolutiva che incorpora più tecnologie wireless per sfruttare appieno il potenziale dell'IoT. In questo caso, sarà fondamentale progettare un'infrastruttura wireless flessibile, robusta e compatibile con le versioni precedenti, in grado di scalare senza problemi per soddisfare le esigenze in continua evoluzione, e questo aspetto deve essere considerato fin dall'inizio di un progetto IoT.
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