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COVERSTORY
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- ELETTRONICA OGGI 460 - MARZO 2017
Una panoramica dei numerosi contendenti che
puntano a diventare il protocollo wireless di
riferimento per le applicazioni Internet of Things,
un mercato che nei prossimi anni sarà caratterizzato
da tassi di crescita di tipo esponenziale
Mark Patrick
Mouser Electronics
PROTOCOLLI IOT WIRELESS:
M
olto si è scritto e discusso su IoT (In-
ternet of Things) e sulle sue poten-
zialità di aprire nuove opportunità e
ottimizzare l’efficienza dei processi attuali. Ma
il tempo per discutere le potenzialità è ormai
giunto al termine; ora è il momento di iniziare
a ragionare sulle modalità da seguire per dar
forma concreta a una soluzione IoT e sfruttar-
ne tutti i benefici.
Il concetto di IoT è basato sull’acquisizione di
grosse quantità di dati provenienti da una mol-
titudine di sensori, sulla loro memorizzazione e
sulla successiva elaborazione con l’obbiettivo
di fornire informazioni nuove e aggiuntive su
ogni processo.
Ci si aspetta che le opportunità offerte dall’IoT
possano contribuire a creare vari tipi di mo-
delli di business innovativi, molti dei quali sa-
ranno orientati ai servizi.
La scelta del protocollo wireless
Dai sensori al cloud e viceversa attraverso uno
scambio bidirezionale di informazioni, l’IoT
sarà un settore privilegiato per il tradizionale
progettista di sistemi embedded. Poiché il con-
cetto stesso di IoT prevede una connessione
continua ed è verosimile che molti sistemi si
collegheranno in modalità esclusivamente wi-
reless, una delle prime decisioni chiave per il
tecnico è definire la tecnologia wireless e il
protocollo capaci di offrire il mix ottimale di
caratteristiche. Ovviamente, essendo IoT un
concetto relativamente nuovo, molte aziende
hanno sviluppato protocolli in competizione
tra di loro per trasmettere dati dai sensori al
cloud. Ognuno di questi protocolli è stato idea-
to per utilizzi specifici, per cui è utile analizzare
i vantaggi intrinseci di ciascuno di essi.
Non esiste un modello standard reale per un
sistema IoT. Alcuni sensori possono solo in-
viare dati al cloud in piccole quantità a inter-
valli regolari, oppure quando interrogati. Altri
sensori possono inviare grandi quantità di dati
in modo costante. Ognuno di questi esempi, e
tutti gli altri che si trovano in mezzo a questi
due estremi, richiede differenti modalità di im-
plementazione.
Thread
Uno tra i pionieri del concetto di cloud, Google
è sicuramente una realtà all’avanguardia per
quel che concerne dispositivi e applicazioni
IoT. Due anni orsono, Google ha acquisito Nest
Labs, azienda che aveva sviluppato il protocol-
lo Thread. Si tratta di uno dei primi protocolli
wireless creato per applicazioni IoT, in partico-
lare per controllare i termostati e i rivelatori di
fumo “intelligenti” di Nest. Nel corso degli anni,
il protocollo Thread (Fig. 1) si è consolidato ed
è stato adottato anche in altre applicazioni. Un
elemento che ne ha sicuramente favorito la dif-
fusione è la community di partner e utenti pro-
mossa da Google. Una community numerosa e
le specifiche tecniche del protocollo fanno di
Thread una valida opzione per ogni implemen-
tazione IoT e un candidato di primo piano in
un settore che include protocolli del calibro di
ZigBee, Z-Wave e Bluetooth Low Energy (BLE).
Una delle ragioni dell’attuale successo di Thre-
ad può essere rappresentato dal fatto che non
si tratta di un protocollo completamente nuovo,
in quando Google ha deciso di realizzarlo sulla
base dell’affermato standard IEEE 802.15.4.
Dal punto di vista tecnico, Thread è stato crea-
to per soddisfare le necessità dei team di pro-
gettazione di applicazioni IoT. La latenza, ad
esempio, è decisamente ridotta, solitamente
dell’ordine di 100 ms. Questo protocollo, inol-
tre, è stato progettato in modo da gestire fino
a 300 dispositivi su una rete. Per assicurare la
protezione dei dati, è prevista la cifratura AES
con chiave a 128 bit. Nonostante tutte queste