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COMM ANTENNAS è essenziale per contrastare le interferenze imputabili all’aumento del traffico wireless. L’efficienza energetica per prolungare la durata della batteria è un altro requisito chiave. Molte applicazioni IoT devono operare in ambienti difficili, come le stazioni di ricarica all’aperto, dove sono necessarie antenne robuste per resistere a condizioni at- mosferiche avverse o a eventuali atti di vandalismo. Sono altresì necessarie antenne estremamente efficien- ti per garantire che le prestazioni del segnale non siano condizionate dalla presenza di materiali di costruzione come il calcestruzzo o il metallo. Una trasmissione pulita e senza interferenze è sempre più importante per evitare il rumore del segnale nel momento in cui vari servizi wi- reless competono per l’accesso. La crescente domanda di applicazioni industriali 5G stimolerà i progettisti a inte- grare microcelle e piccole celle per ovviare alla difficoltà del 5G di penetrare finestre e pareti. Le diverse reti eccellono in aree specifiche, quindi i pro- gettisti di prodotti che utilizzano antenne più efficienti possono garantirsi una copertura più ampia, sia all’inter- no che all’esterno, per soddisfare le esigenze dei clienti. Altrettanto importante è il fatto che i progettisti possono garantire il futuro delle loro applicazioni grazie alle doti di adattabilità del supporto multirete. Il supporto di più reti può consentire a fornitori e clien- ti di standardizzarsi su un solo tipo di antenna per for- nire connettività in ambienti diversi, anziché gestire la complessità di un inventario costituito da molte anten- ne diverse. Inoltre, consente di combinare diversi tipi di connettività per bilanciare i carichi di rete e distribu- ire il traffico dati su più percorsi al fine di prevenire la congestione e ottimizzare le prestazioni, selezionando l’opzione di rete migliore per una determinata attività. I clienti possono scegliere la rete più conveniente in base alle esigenze specifiche dei dati, evitando ad esempio la trasmissione dati tramite cellulari quando il Wi-Fi è suf- ficiente. Soddisfare le esigenze in ambienti difficili Poiché la connettività wireless è spesso di tipo “mis- sion-critical” in un gran numero di ambienti, i progettisti di prodotti devono affrontare problematiche complesse. Le fabbriche intelligenti, ad esempio, richiedono una comunicazione affidabile tra apparecchiature, sensori e sistemi di gestione centralizzati, spesso in ambienti in- dustriali difficili. Nei grandi magazzini, dove coesistono reti Wi-Fi e cellulari, le antenne multirete possono ga- rantire una connettività continua per la gestione delle scorte e della logistica. Le antenne ad alte prestazioni consentono di distribuire sensori in luoghi remoti per raccogliere dati da stazioni meteorologiche e sistemi di monitoraggio della qualità dell’aria, effetuare il tracciamento degli asset o imple- mentare applicazioni per edifici intelligenti. In agricol- tura, possono fornire informazioni critiche sull’umidità del suolo, sullo “stato di salute” delle colture e sul fun- zionamento dei sistemi di irrigazione. Altre applicazioni emergenti sono le stazioni di ricarica dei veicoli elettrici, che devono comunicare con i sistemi di backend indipendentemente dalle condizioni atmo- sferiche, la cartellonistica digitale che fornisce annunci visivi e acustici in tempo reale, le soluzioni di archivia- zione sicure, che richiedono il monitoraggio e il controllo degli accessi in tempo reale, i sistemi di biglietteria mo- bile e di informazione ai passeggeri. Ogni applicazione IoT ha esigenze uniche e i progettisti di prodotti devono adattarsi a casi d’uso specifici, oltre che ai requisiti ambientali e di comunicazione. I dispositivi IoT operano su diverse bande di frequenza che possono influire sulle prestazioni; inoltre, lo spazio limitato sulla scheda può rendere difficile l’integrazione delle antenne senza compromettere altri componenti. Alcuni dei fattori da considerare nella scelta dell’antenna più adatta per un’applicazione IoT sono le prestazioni, le dimensioni, il costo e la compatibilità. Ciò potrebbe fa- cilmente portare i progettisti a integrare antenne diverse per soddisfare le esigenze dei loro clienti, creando com- plessi problemi di assistenza e di supply chain. Protocolli di rete multipli I protocolli LPWAN (WAN a bassa potenza), come l’IoT a banda stretta (NB-IoT), supportano basse velocità di tra- smissione dati e richiedono un basso consumo energe- tico, un elevato guadagno e un’alta efficienza per man- tenere una connettività stabile su lunghe distanze. Le applicazioni richiedono tipicamente antenne omnidi- rezionali che forniscano un’ampia distribuzione dell’ir- radiazione in grado di assicurare una copertura su aree molo vaste. I protocolli Wi-Fi a corto raggio, invece, supportano ele- vate velocità di trasmissione dati ma richiedono un basso guadagno e un’elevata efficienza per risparmiare energia ed evitare interferenze con altri dispositivi. Le antenne devono fornire una distribuzione dell’irradiazione stret- ta per focalizzare il segnale. Il protocollo cellulare IoT LTE CAT-1 è caratterizzato da una velocità di trasmissione dati e una connettività cel- lulare a raggio moderate per le applicazioni IoT. La lar- ghezza di banda in ricezione è compresa tra 1,4 MHz e 20 MHz e il protocollo supporta velocità di picco in downlink fino a 10 Mbps e velocità di picco in uplink fino a 5 Mbps. Le applicazioni possono trarre vantaggio dal suppor- ELETTRONICA OGGI 521 - OTTOBRE 2024 55