EO523

COMM ARCHITETTURE DI CONNESSIONE L’architettura IoT Le odierne applicazioni IoT sono orientate a consentire a tutti uno stile di vita più intelligente, il che comporta l’interconnessione tra diversi dispositivi intelligenti per le città intelligenti. Un’architettura adeguata consentirà interconnessioni affidabili di vari dispositivi intelligenti nelle nostre case, edifici, città e industrie per l’Internet delle cose indu- striale (IIoT). Pertanto, l’architettura per l’IoT è stata vi- sta da diverse prospettive da vari progettisti IoT poiché non esiste un’architettura IoT specifica universalmente accettata. Varie architetture sono state sostenute da nu- merosi ricercatori. L’architettura IoT generale è l’archi- tettura dell’approccio a più livelli. La sua forma più sem- plice, o di base, è un’architettura a tre livelli, o strati, di seguito elencati. • Strato 1 - Strato di percezione: questo è lo strato che considera i dispositivi fisici e i sensori che raccolgono dati/informazioni sull’entità e sull’ambiente • Strato 2 - Strato di rete: in questo strato vengono effettuate le connessioni ad altre cose come dispo- sitivi e servizi, inclusa l’elaborazione dei dati dei sensori • Strato 3 - Strato applicazione: questo strato defini- sce le applicazioni in cui l’IoT deve essere distribuito, incluso il provisioning dei servizi applicativi per gli utenti L’architettura a tre strati è pensata solo per i requisiti di base dell’IoT. Le applicazioni sofisticate e le soluzioni aziendali richie- dono più strati nell’architettura IoT. Ad esempio, esistono architetture a quattro strati, cinque strati, sei strati e set- te strati. Considerando le attuali applicazioni intelligenti avanzate grazie alle tecnologie emergenti e al supporto della rete 5G, un’architettura IoT a sette strati è preferita per molte applicazioni IoT. Ad esempio, un’architettura avanzata a sette strati di seguito elencati. • Strato 1 – Dispositivi, sensori, attuatori, controllori • Strato 2 – Protocolli di comunicazioni e reti • Strato 3 – Infrastruttura Cloud • Strato 4 – Big data, archiviazione di dati IoT • trato 5 – Machine Learning, report di dati • Strato 6 – Creazione di App personalizzate basate sui dati IoT • Strato 7 – Processi decisionali trasformativi basati su App e dati IoT L’architettura LPWAN La tecnologia LPWAN è stata sviluppata per consentire comunicazioni a lungo raggio, bassa velocità dati e basso consumo energetico. Pertanto, i dispositivi LPWAN sono considerati dispositivi a lungo raggio a bassa complessità. LPWAN funziona nel- le bande di frequenza senza licenza e nelle bande di fre- quenza (cellulari) con licenza. Il caso d’uso della tecnologia LPWAN non è molto comune, anche se sta gradualmente aumentando e coinvolge numerose diverse tecnologie a causa di diversi produttori/fornitori coinvolti. La topologia di rete di base per la distribuzione LPWAN è la topologia a stella. Altre topologie come la topologia ad albero vengono utilizzate con un numero maggiore di nodi per aumentare il range. Per aumentare ulterior- mente la portata con diversi nodi, viene utilizzata una topologia mesh. Tuttavia, la topologia mesh presenta una maggiore complessità e consumo energetico a fonte di un ritardo minore delle comunicazioni. In figura 2 un esem- pio di applicazione della tecnologia emergente LPWAN. Le città intelligenti Una città intelligente (o smart city) è un’area urbana che utilizza le tecnologie digitali per migliorare la qua- lità della vita dei residenti, migliorare le infrastrutture, modernizzare i servizi governativi, migliorare l’acces- sibilità, guidare la sostenibilità e stimolare lo sviluppo economico. Una moderna smart city è una struttura composta prin- cipalmente da una rete intelligente di oggetti e apparati connessi che utilizzano le tecnologie dell’informazione e della comunicazione come la telefonia cellulare 5G, le tecnologie wireless LPWAN e il Cloud per raccogliere/ Fig. 2 – Esempio di un’applicazione LPWANI ( www.researchga- te.net ) ELETTRONICA OGGI 523 - GENNAIO/FEBBRAIO 2025 55