EDA/SW/T&M
M2MWIRELESS
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- ELETTRONICA OGGI 430 - SETTEMBRE 2013
3G su un prodotto finito già esistente non garantisce l’ef-
ficienza della connettività wireless, indipendentemente
dalla bontà del modulo.
In questo articolo viene mostrato come sia possibile uti-
lizzare le moderne tecniche di simulazione per verificare
le prestazioni di un’applicazione M2M o MTC nel corso
dello sviluppo del prodotto, in modo tale da garantire il
corretto funzionamento nel momento in cui viene instal-
lata sul campo.
I componenti che devono essere
soggetti a collaudo
Uno schema semplificato dell’architettura di un sistema
M2M prevede tre elementi: l’applicazione M2M (l’host),
la rete di comunicazione/wireless e il dispositivo M2M
(solitamente un modem). Il funzionamento e l’interazione
di questi tre elementi determinano l’affidabilità di un
sistema M2M.
Il funzionamento della rete, ovviamente, è al di fuori del
controllo del produttore del dispositivo. La scelta del tipo
di rete è comunque importante poiché la disponibilità
della rete nei luoghi di utilizzo previsti è un prerequisito
indispensabile per garantire l’affidabilità del collegamen-
to. Non bisogna dimenticare che in molti Paesi del mondo
la copertura è fornita quasi esclusivamente da reti di tipo
wireless. La copertura più diffusa è quella delle reti 2G,
come ad esempio le reti GSM/GPRS introdotte agli inizi
degli anni ‘90 in Europa e in Asia. All’inizio del 2000 le
reti 3G (che utilizzano le tecnologie WCDMA, CDMA2000
o TD-SCDMA) furono realizzate in parallelo alle reti 2G
esistenti. Attualmente si sta assistendo alla diffusione
delle reti 4G LTE che garantiscono una con-
nessione wireless continua a banda larga.
Le reti 2G mettono a disposizione un acces-
so a commutazione di circuito e a commu-
tazione di pacchetto al dominio dell’utente.
Tra le numerose tecnologie 2G disponibili,
la tecnologia GPRS – che garantisce velo-
cità di trasferimento dati più elevate sia
in uplink che in downlink – è attualmente
quella più ampiamente utilizzata per i dati
M2M. In alcune applicazioni che richiedono
il trasferimento di piccole quantità di dati,
talvolta è utilizzato il servizio SMS (Short
Message Service).
La scelta di tipologie di rete di ampia diffu-
sione garantisce una base stabile e affida-
bile per lo sviluppo delle funzionalità M2M
wireless. Nonostante questo però, l’accesso
alla rete potrebbe differire a secondo dell’a-
rea e del periodo della giornata in cui viene effettuato, in
quanto dipendente in parte dal carico di ciascuna cella:
la risposta di un’applicazione M2M quando si verifica
un errore di connessione è uno dei parametri chiave da
sottoporre a collaudo durante la fase di sviluppo di un
prodotto, come verrà mostrato in seguito.
Effetti dell’integrazione
di un modem in un prodotto finito
L’approccio più semplice e rapido per lo sviluppo di un
sistema M2M prevede l’integrazione di un modulo cellu-
lare, un modem “intelligente” che permette un’implemen-
tazione di tipo “black box” dei livelli fisici e del protocol-
lo. I moduli forniti da produttori di primo piano – come
Sierra Wireless, Cinterion e Telit – saranno collaudati e
approvati in conformità alle specifiche di test pubblicate
da 3GPP (3rd Generation Partnership Project, l’organi-
smo che si occupa della definizione degli standard per la
telefonia cellulare).
Il certificato di conformità a queste specifiche assicura,
come dice il nome stesso, l’aderenza del modulo allo
standard, come accade per il telefono mobile. Prima di
essere integrato in un prodotto finito, il modulo assicura
dunque la massima affidabilità delle funzioni di comuni-
cazione.
In un sistema M2M, comunque, un modulo opererà
congiuntamente ad altre componenti hardware e sof-
tware presenti nei prodotti finali come ad esempio PLC
(Programmable Logic Controller), contatori dei consumi
elettrici, terminali per carte di credito e dispositivi di
infotainment e telematici presenti a bordo degli odierni
Fig. 2 – Collaudo della capacità di selezione della cella di un dispositivo M2M su un simu-
latore di rete
