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COMM WIRELESS NETWORKS una potenziale tecnologia per la connettività IoT on- nipresente al servizio delle aree sottoservite, tra cui le zone oceaniche, foreste e aree remote, in particolare nella regione dei paesi in via di sviluppo. A causa della vicinanza alla terra, il satellite LEO con- sente una velocità di trasmissione dati apprezzabile e una bassa latenza migliore rispetto al satellite in or- bita equatoriale geosincrona. Per integrare le reti non terrestri come le costellazioni satellitari LEO con le reti terrestri (TN), gli standard 5G NB-IoT per le reti non ter- restri sono stati inclusi nelle specifiche 5G NB-IoT NTN della 3GPP. Ciò contribuirà a facilitare la connettività tra i dispositivi IoT tramite TN e NTN a livello globale. Per- tanto, LPWAN IoT può sfruttare 5G NB-IoT NTN per una connettività onnipresente nelle applicazioni per città intelligenti. Architetture di rete 5G Attualmente, le reti 4G/LTE non sono in grado di sup- portare adeguatamente la comunicazione tipo-mac- china massiva (mMTC). Le reti 5G sono pronte a fornire il throughput di dati della rete cellulare più veloce con latenza molto basso e supporto per connessioni di rete ultra-dense. Recentemente sono stati studiati numerosi lavori sulle reti 5G per l’IoT. L’architettura di rete 5G è la base che abiliterà le appli- cazioni IoT. Rispetto alle reti cellulari 4G/LTE, alla rete centrale 5G, alla rete di accesso radio e alla rete basata su cloud, le nuove tecnologie dati 5G devono essere completamen- te riprogettate per fornire una connettività massiva per applicazioni IoT di grandi dimensioni e variabili. Rispetto alla rete cellulare esistente 4G/LTE, le reti 5G possono fornire applicazioni utenti con velocità più ele- vate fino a 10 Gbps mantenendo connessioni affidabili fino a più di migliaia di dispositivi contemporaneamente. Le sfide attuali associate all’architettura 5G includo- no problemi di progettazione del backhaul, problemi di QoS/QoE, problemi di integrazione delle tecnologie emergenti, problemi di gestione delle interferenze, pro- blemi di sicurezza e privacy e problemi di connettività onnipresente. Pertanto, un’architettura di rete 5G af- fidabile dovrebbe essere in grado di affrontare le sfide indicate. In figura 1 un esempio di architettura di una rete 5G. Architettura dell’IoT Le odierne applicazioni IoT sono orientate a consentire a tutti una vita più intelligente, il che implica l’intercon- nessione tra diversi dispositivi intelligenti per le città intelligenti. Un’architettura adeguata consentirà interconnessioni affidabili di vari dispositivi intelligenti per le case, edi- fici, città e industrie per l’Internet industriale delle cose (IIoT). Pertanto, l’architettura per l’IoT è stata vista da pro- spettive diverse da vari progettisti IoT poiché non esiste un’architettura IoT specifica universalmente concorda- ta. Diverse architetture sono state sostenute da nume- rosi ricercatori. L’architettura generale dell’IoT è l’ar- chitettura con approccio a più livelli. La sua forma più semplice o di base è un’architettura a tre livelli. Questa architettura è composta da quanto se- gue: • Livello 1: Livello di percezione è il livello che consi- dera i dispositivi fisici e sensori che raccolgono dati, ossia informazioni sull’entità e sull’ambiente • Livello 2: Livello di rete in cui si trovano le con- nessioni ad altri oggetti, dispositivi e dove vengono svolti servizi, compreso il trattamento dei dati dei sensori • Livello 3: Livello applicazione che definisce le ap- plicazioni in cui deve essere imple- mentato l’IoT, incluso il provisioning dei servizi applicativi agli utenti L’architettura a tre livelli è pensata solo per i requisiti di base dell’IoT. Applicazioni e soluzioni azienda- li sofisticate richiedono più livelli nell’architettura IoT. Ad esempio, ci Fig. 1 – Un esempio di architettura di una rete 5G (https://www.tucana.com/news/ blog-what-is-service-based-architecture- for-5g-system/) ELETTRONICA OGGI 520 - SETTEMBRE 2024 35