EMB98
EMBEDDED 98 • NOVEMBRE • 2025 16 Q uando si discutono tecnologie di reti mesh wireless spesso ci si focalizza sui livelli superiori del- lo stack di protocolli. Le funzioni di instradamento, la sicurezza, l’affidabilità e il livello dell’applicazione ri- cevono particolare attenzione, mentre il livello fisico (PHY) viene spesso trascurato: difficile dire a memoria quale livello PHY è utilizzato in BLE, Zigbee, Z-wave o Thread. Nondimeno, il livello PHY è alla base di gran parte delle prestazioni del canale di comunicazione. Il livello PHY gestisce la trasmissione e la ricezione dei dati via etere. Lo schema di modulazione determina come vengono trasmessi i bit di dati non elaborati sotto forma di segnali elettromagnetici per poi essere ricon- vertiti in segnali in banda base alla ricezione. La por- tata di un canale di comunicazione radio dipende dalla potenza di trasmissione, dalla sensibilità del ricevitore e dalla frequenza di comunicazione. La sensibilità del ricevitore dipende sia dalla larghezza di banda (BW) e dalla cifra di rumore (NF) del ricevitore stesso sia dal rapporto segnale/rumore (SNR) minimo del demodu- latore che, a sua volta, dipende dallo schema di modu- lazione. La banda di frequenze non può essere selezionata li- beramente in quanto l’utilizzo è regolato dalle autorità del paese in cui il sistema funziona. Tuttavia, le ban- de di frequenza sotto i GHz in genere assicurano una NeoMesh e LoRa: rete mesh a lunga portata L’integrazione della rete mesh NeoMesh con modulazione LoRa permette di migliorare la portata, la sensibilità e l’immunità al rumore, ottimizzando comunicazioni wireless a bassa potenza Thomas Steen Halkier Amministratore delegato di NeoCortec Tim Cooper Principal Application Engineer (RF) di Semtech La sensibilità del ricevitore (in dB) dipende sia dalla cifra di rumore (NF) e dalla larghezza di banda (BW) del ricevitore stesso sia dal rapporto segnale/rumore (SNR) del demodulatore HARDWARE | RETI WIRELESS portata maggiore rispetto a 2,4 GHz. La potenza del trasmettitore è pure regolata da norme locali, per cui la sensibilità del ricevitore e lo schema di modulazione rimangono i due fattori principali su cui gli ingegneri possono intervenire. Usualmente occorre fare un com- promesso tra la velocità di trasmissione dati (bit rate) e la sensibilità, riducendo la prima si aumenta la portata di comunicazione (una maggiore sensibilità può com- portare una resistenza migliore alle interferenze). Modulazione e demodulazione Gli schemi di modulazione digitale in dispositivi a bas- sa potenza tendono a ridurre la complessità e il consu- mo di potenza. Questo è il motivo per cui OOK, FSK e variazioni di quest’ultimo, come MSK e Gmsk, sono sempre stati utilizzati nelle comunicazioni radio con reti mesh [1]. OOK (On-Off-Keying) codifica i bit di informazione tra- mite una portante RF in modo semplice: un valore bi- nario di “1” o “0” corrisponde, rispettivamente, alla pre- senza o all’assenza della portante. È semplice sia gene-
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