Cellulare (3G/4G/5G)

Ben consolidate nel mercato mobile dei consumatori, le reti cellulari offrono una comunicazione a banda larga affidabile che supporta varie chiamate vocali e applicazioni di streaming video. Il rovescio della medaglia è che impongono costi operativi e requisiti energetici molto alti.

Mentre le reti cellulari non sono praticabili per la maggior parte delle applicazioni IoT alimentate da reti di sensori a batteria, si adattano bene a casi d’uso specifici come le auto connesse o la gestione della flotta nei trasporti e nella logistica. Per esempio, l’infotainment in auto, l’instradamento del traffico, i sistemi avanzati di assistenza alla guida (ADAS) insieme alla telematica della flotta e ai servizi di tracciamento possono tutti contare sulla connettività cellulare onnipresente e ad alta larghezza di banda.

Il 5G cellulare di prossima generazione con supporto alla mobilità ad alta velocità e latenza ultra-bassa è posizionato per essere il futuro dei veicoli autonomi e della realtà aumentata. Ci si aspetta anche che il 5G abiliti la videosorveglianza in tempo reale per la sicurezza pubblica, la consegna mobile in tempo reale di set di dati medici per la salute connessa, e diverse applicazioni di automazione industriale sensibili al tempo in futuro.

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Zigbee e altri protocolli Mesh

Zigbee è uno standard wireless a corto raggio e a bassa potenza (IEEE 802.15.4), comunemente distribuito in topologia mesh per estendere la copertura trasmettendo i dati del sensore su più nodi sensore. Rispetto a LPWAN, Zigbee fornisce velocità di trasmissione dati più elevate, ma allo stesso tempo, molto meno efficienza energetica a causa della configurazione mesh.

A causa del loro corto raggio fisico (< 100m), Zigbee e protocolli mesh simili (ad esempio Z-Wave, Thread ecc.) sono più adatti per applicazioni IoT a medio raggio con una distribuzione uniforme di nodi nelle immediate vicinanze. Tipicamente, Zigbee è un complemento perfetto al Wi-Fi per vari casi d’uso della domotica come l’illuminazione intelligente, i controlli HVAC, la sicurezza e la gestione dell’energia, ecc. – sfruttando le reti di sensori domestici.

Fino alla comparsa di LPWAN, le reti mesh sono state implementate anche in contesti industriali, supportando diverse soluzioni di monitoraggio remoto. Tuttavia, sono tutt’altro che ideali per molte strutture industriali che sono geograficamente disperse, e la loro scalabilità teorica è spesso inibita da una configurazione e gestione della rete sempre più complessa.

Bluetooth e BLE

Definito nella categoria delle Wireless Personal Area Networks, Bluetooth è una tecnologia di comunicazione a corto raggio ben posizionata nel mercato dei consumatori. Bluetooth Classic era originariamente destinato allo scambio di dati punto-punto o punto-multipunto (fino a sette nodi slave) tra dispositivi di consumo. Ottimizzato per il consumo di energia, Bluetooth Low-Energy è stato successivamente introdotto per affrontare le applicazioni IoT su piccola scala dei consumatori.

I dispositivi abilitati a BLE sono per lo più utilizzati insieme a dispositivi elettronici, in genere smartphone che fungono da hub per il trasferimento di dati al cloud. Al giorno d’oggi, BLE è ampiamente integrato negli indossabili fitness e medici (ad esempio smartwatch, misuratori di glucosio, pulsossimetri, ecc.) così come nei dispositivi Smart Home (ad esempio le serrature delle porte) – per cui i dati vengono comodamente comunicati e visualizzati sugli smartphone.

Il rilascio della specifica Bluetooth Mesh nel 2017 mira a consentire una diffusione più scalabile dei dispositivi BLE, in particolare nei contesti di vendita al dettaglio. Fornendo versatili funzioni di localizzazione interna, le reti di beacon BLE sono state utilizzate per sbloccare nuove innovazioni di servizio come la navigazione in negozio, le promozioni personalizzate e la consegna di contenuti.

Wi-Fi

Non c’è praticamente bisogno di spiegare il Wi-Fi, dato il suo ruolo critico nel fornire un trasferimento dati ad alta velocità sia per gli ambienti aziendali che domestici. Tuttavia, nello spazio IoT, le sue principali limitazioni in termini di copertura, scalabilità e consumo energetico rendono la tecnologia molto meno prevalente.

Imponendo requisiti energetici elevati, il Wi-Fi spesso non è una soluzione fattibile per grandi reti di sensori IoT a batteria, soprattutto negli scenari IoT industriali e smart building. Invece, è più adatto a collegare dispositivi che possono essere convenientemente collegati a una presa di corrente come gadget ed elettrodomestici intelligenti, segnaletica digitale o telecamere di sicurezza.

Wi-Fi 6 – la più recente generazione Wi-Fi – porta una larghezza di banda di rete notevolmente migliorata (cioè <9.6 Gbps) per migliorare il throughput dei dati per utente in ambienti congestionati. Con questo, lo standard è pronto a livellare l’infrastruttura Wi-Fi pubblica e a trasformare l’esperienza del cliente con nuovi servizi mobili digitali nei settori della vendita al dettaglio e dell’intrattenimento di massa. Inoltre, le reti in auto per l’infotainment e la diagnostica di bordo dovrebbero essere il caso d’uso più rivoluzionario per il Wi-Fi 6. Tuttavia, lo sviluppo richiederà probabilmente ancora del tempo.

RFID

L’identificazione a radiofrequenza (RFID) usa le onde radio per trasmettere piccole quantità di dati da un tag RFID a un lettore entro una distanza molto breve. Fino ad oggi, questa tecnologia ha facilitato una grande rivoluzione nella vendita al dettaglio e nella logistica.

Applicando un tag RFID a tutti i tipi di prodotti e attrezzature, le aziende possono tracciare il loro inventario e i loro beni in tempo reale – permettendo una migliore pianificazione delle scorte e della produzione, nonché una gestione ottimizzata della catena di fornitura. Insieme alla crescente adozione dell’IoT, l’RFID continua ad essere radicata nel settore della vendita al dettaglio, consentendo nuove applicazioni IoT come scaffali intelligenti, casse automatiche e specchi intelligenti.

Per riassumere rapidamente, ogni verticale e applicazione IoT ha il proprio set unico di requisiti di rete.