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COMM WIRELESS NETWORKS sitivi intelligenti di interconnettersi in modo autonomo e supportare servizi di comunicazione massiva di tipo macchina e applicazioni IoT come auto connesse, con- tatori intelligenti, case intelligenti, città intelligenti, sistemi intelligenti agricoltura, assistenza sanitaria in- telligente e sensori. Per tutti gli scenari delle applicazioni sarà difficile so- stenere l’industrializzazione con l’urbanizzazione e le aree remote poiché le applicazioni richiederanno un’ar- chitettura più intelligente, più semplice, affidabile, più veloce e più scalabile rispetto a quelle convenzionali. È necessaria un’architettura IoT adeguata per supportare pienamente le applicazioni e i servizi IoT emergenti in termini di sicurezza e interconnettività onnipresente. Storicamente, l’aspetto comunicativo dell’IoT utilizza la comunicazione a corto raggio come BLE (Bluetooth Low Energy), ZigBee, Wi-Fi e GSM. Recentemente, per la connettività IoT vengono attual- mente utilizzati dispositivi a lungo raggio, a basso con- sumo e a basso costo, chiamati anche dispositivi LPWAN come LoRa, Sigfox, LoRaWAN, NB-IoT e così via. A causa dell’elevata domanda di servizi e scambio di dati, le attuali architetture non offriranno flessibilità e connettività a molte applicazioni IoT. Il 5G, invece, è stato previsto per supportare le tecnolo- gie emergenti. Tuttavia, a causa dei vincoli sui costi in- frastrutturali, il 5G da solo non può garantire una coper- tura onnipresente. Tuttavia, può consentire a LPWAN di ottenere una copertura e un supporto più ampi ai servizi machine-to-machine (M2M) o alle applicazioni IoT. Ad esempio, una rete mobile 5G può fungere da connettivi- tà di backhaul ai gateway e stazioni base di LPWAN. LPWAN è una tecnologia a basso consumo energetico, con portata a lunga distanza e a bassa complessità tec- nologica. I costosi requisiti infrastrutturali verranno ridotti uti- lizzando LPWAN. Ciò è dovuto al suo lungo raggio combinato con una to- pologia a stella/mesh. Inoltre, il costo dello spettro di frequenze sarà ridotto quando LPWAN opererà in uno spettro concesso in licenza ottimizzato (ovvero, una rete 5G privata con uno spettro di licenza condiviso) e non vi saranno costi per lo spettro senza licenza. Per- tanto, l’integrazione delle reti 5G con tecnologie LPWAN basate su una nuova architettura unitamente a misure di sicurezza e privacy contribuirà notevolmente a mi- gliorare le applicazioni nelle città intelligenti e nelle aree remote. Inoltre, un’architettura scadente è carente di protocolli di intercomunicazione affidabili che posso- no porre sfide come interferenze in radiofrequenza e sui confini delle celle, comporterebbe problemi di sicurezza e vulnerabilità, limitazioni nel supporto per la connet- tività onnipresente e mancanza di sostegno adeguato alle tecnologie emergenti. Queste tecnologie emergenti includono: • La virtualizzazione delle funzioni di rete • Reti definite dal software • Sezionamento della rete • Strategia avanzata di mitigazione delle interferenze • Mobile Edge Computing • Cloud computing mobile • Meccanismi di sicurezza avanzati come la sicurezza endogena 5G • Analisi dei dati e big data • Algoritmo di machine learning e intelligenza arti- ficiale • Nuove tecnologie di comunicazione come Nuova ra- dio 5G, LPWAN e rete eterogenea Di conseguenza, un nuovo stato dell’arte prevede che un’architettura basata sulle tecnologie emergenti è vi- tale per affrontare le sfide ispirandosi ai potenziali e futuri requisiti del 5G e all’architettura LPWAN-IoT per abilitare miliardi di dispositivi IoT per una tecnologia intelligente migliorata e protetta per le applicazioni nelle città e aree remote. 5G, LPWAN e IoT unite per la connettività onnipresente Gran parte del mondo non è coperto da servizi a banda larga. Pertanto, affinché l’onnipresente Internet delle cose (IoT) possa realizzarsi, porzioni maggiori della terra do- vrebbero essere coperte da servizi a banda larga. Una delle tecnologie chiave che supporteranno la connetti- vità IoT onnipresente sono i satelliti “Low Earth Orbit” (LEO). La rete di quinta generazione (o 5G) supporterà anche l’onnipresente IoT. Questo perché il 5G è stato concepito per consentire uno IoT di massa. In passato, i servizi a banda larga e le applicazioni IoT, come i contatori intelligenti, la casa intelligente, gli edifici intelligenti, le città intelligenti, la sanità elet- tronica, l’automazione industriale, il monitoraggio del- le risorse e così via, sono stati supportati da sistemi di comunicazione come quelli cellulari 2G, 3G, GSM e 4G, wireless WI-FI, Bluetooth e ZigBee. Attualmente, le applicazioni IoT sono supportate da reti geografiche LPWAN a basso consumo come LoRa, Sigfox, LTE-M e NB-IoT per soluzioni di connettività a lungo raggio. Tuttavia, storicamente, le soluzioni di connetti- vità non hanno affrontato la sfida dell’IoT onnipresente. Più recentemente, il satellite LEO è considerato come ELETTRONICA OGGI 520 - SETTEMBRE 2024 34