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EMBEDDED
63 • FEBBRAIO • 2017
QSEVEN |
HARDWARE
ta del mercato delle connessioni LPWA in quanto i
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adottare questi sistemi informativi. Tuttavia anche
i progetti di “città intelligenti” in via di sviluppo in
Cina, Singapore e India contribuiranno ad alimen-
tare questa crescita.
Connessioni dirette sicure
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differenti tipi di tecnologie. Una via percorribile
potrebbe essere l’uso di un’infrastruttura simile
a quella cellulare che utilizza stazioni base per le
telecomunicazioni. Esempi di questo tipo sono le
reti Sigfox e Huawei (Iot Cellulare) che sono in-
stallate sotto forma di reti aperte utilizzabili da
chiunque. Per ragioni di sicurezza molti utenti
commerciali preferiscono ricorrere a reti private.
Una delle tecnologie più interessanti per questo
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, 8
utilizza una topologia a stella per stabilire un col-
legamento bidirezionale tra dispositivi come sen-
sori e azionamenti e uno o più gateway che pos-
sono – se supportati – inoltrare immediatamente
tutti i dati utilizzando una tecnologia IP stan-
dard a un server cloud centralizzato. La velocità
: + 4
compresa tra 0,3 e 50 kbps. La tecnologia LoRa
prevede anche la cifratura di tutti i dati mediante
l’algoritmo di cifratura a blocchi AES che utilizza
una chiave di rete pubblica a 64 bit, una chiave
per l’applicazione unica a 64 bit e una chiave spe-
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'3P
-
to wireless a salto singolo (single hop) utilizza la
banda di frequenza (libera da licenze) a 868 MHz
in Europa e a 915 MHz in America settentriona-
le. In questo modo gli operatori non devono paga-
re infrastrutture e licenze a terze parti, con ovvi
vantaggi in termini di costi.
Fino a 62.500 nodi e batterie che durano un decennio
La massima capacità di un gateway di una rete
LoRa, in termini di dispositivi terminali o nodi
che possono accedere a esso, dipende dal numero
di pacchetti che il gateway stesso deve gestire in
un determinate intervallo di tempo. Un gateway di
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2
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pacchetti all’ora. Ciò equivale al massimo numero
: + 4
À
pacchetto all’ora. Il raggio d’azione (range) in am-
bienti urbani in condizioni di assenza di visibilità
reciproca (no line-of-sight) e di copertura interna
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3 '& I A
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burbane il raggio di azione può arrivare a 15 km,
mentre nelle aree dove sono presenti condizioni di
visibilità reciproche e poche interferenze il raggio
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Per bilanciare la durata della batteria e l’intensi-
tà del segnale, il server della rete LoRa utilizza un
algoritmo ADR (Adaptive Data Rate) per determi-
nare in maniera automatica le prestazioni ottimali
in funzione delle condizioni dell’ambiente locale.
L’algoritmo in questione si basa su numerose in-
formazioni come ad esempio il rapporto segnale/
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segnale ricevuto (RSSI - Received Signal Strength
#
À
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zare l’intensità del segnale e il consumo di potenza
À
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durata della batteria di un singolo dispositivo può
arrivare a 105 mesi (per una batteria di capacità
pari a 2.000 mAh), un valore circa 10 volte superio-
re rispetto a quella garantita dagli attuali protocol-
li basati su tecnologia cellulare.
;
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denziati, la tecnologia LoRa ha ricevuto un ampio
supporto a livello industriale che ha contribuito ad
Tabella 1 – Il protocollo LoRa per reti LPWAN può essere utilizzato in numerosi comparti applicativi
Mercati
Esempi di applicazioni
Città “intelligenti”
Illuminazione stradale “intelligente”, monitoraggio rifiuti urbani
Stabilimenti e case “intelligenti”
Ripartizione dei costi di riscaldamento, allarmi anti-incendio, allarmi anti-intrusione
Gestori di servizi di pubblica utilità
Conteggio “intelligente” dei consumi di elettricità, gas e acqua
Logistica
Tracciabilità e rintracciabilità di veicoli e beni (asset)
Salvaguardia e sicurezza
Innumerevoli utilizzi tra cui allarmi anti-incendo e anti-intrusione
Agricoltura “intelligente”
Tracciamento dei dati climatici, qualità del suolo, etc.
Allevamenti di animali e zootecnia
Tracciamento di animali
Industriale
Monitoraggio dei dati provenienti da svariate apparecchiature
Distributori automatici
Monitoraggio dei dati relativi a temperatura, velocità delle ventole, etc.
Salute personale/medicale
Acquisizione dei dati provenienti da dispositivi preposti al controllo dello stato fisico