Wireless IoT

Wireless IoT

 
In questo articolo, andremo a scoprire alcune tecnologie wireless per applicazioni IoT. Analizzeremo il 3G, che usa la linea dati cellulare per inviare i dati, SigFox, con la sua crescente copertura, e il Wireless M-Bus, con il vantaggio di arrivare (mettendo in piedi una propria infrastruttura radio) aree con scarsa copertura 3G o SigFox (tunnel, impianti industriali).  

 

2G/3G

 

3G miniOMNIAlog example

 

Standard: GSM/GPRS/EDGE(2G), UMTS/HSPA(3G), LTE(4G)
Frequenze: 900/1800/1900/2100MHz
Range: 35Km max for GMS, 200Km max for HSPA (Depending on ISP)
Data Rates (typical download): 35-170kps(GPRS), 120-384kbps (EDGE),384kbps-2Mbps(UMTS), 600kbps-10Mbps(HSPA), 3-10Mbps (LTE)
Consumi: 580mA durante la trasmissione (dipende dalla qualità del segnale)


GSM/2G/3G può essere la scelta giusta per quelle applicazioni IoT che richiedono una lunga distanza di trasmissione. La linea cellulare ha una discreta banda, ma i costi di abbonamento e i requisiti di alimentazione sono alti. OMNIAlog e miniOMNIAlog trasmettono pochi dati (dipende dal numero di sensori e campionamento, ma comunque sono letture di sensori) quindi la banda richiesta è generalmente bassa.

 

SigFox

 

SigFox miniOMNIAlog example

 

Frequenze: 868MHz ISM
Range: Long Range (30-50Km (zone rurali), 3-10Km (ambienti urbani/rumorosi))
Data Rates: 10-1000bps
Ultra Narrow Band: pochi secondi di trasmissione per un massimo di 140 volte al giorno (payload di 12bytes)
Devices' frequency stability

Low Band Pass: 100bit/sec (perfetta per applicazioni IoT)
Sigfox receiver: UNB Technology con Cognitive SDR – 140dBm (5-20Km range) gestisce 3000000 devices.
Consumi: 61mA durante la trasmissione


SigFox sta riempiendo il buco tra wifi e rete cellulare. Alcune applicazioni richiedono veramente pochi dati da inviare (come il datalogger miniOMNIAlog) ed è necessario alimentarlo a batteria per lunghi periodi. La banda ISM è license-free. L'idea di SigFox è che molte applicazioni m2m sono alimentate da piccole batterie e necessitano di piccoli trasferimenti di dati. SigFox si sta espandendo velocemente, con 24 paesi raggiuni (Francie, Spagna, Portogallo, Olanda, Lussemburgo, Irlanda, U.S., U.K., Belgio, Danimarca, Italia, Repubblica Ceca, Isole Mauritius, Germania, Australia, Nuova Zelanda, Sultanato di Oman, Brasile, Finlandia, Malta, Messico, Singapore, Taiwan, Colombia).

 

M-Bus – Wireless

 

Wireless MBus miniOMNIAlog with OMNIAlog gateway example

 

Frequenze: 169/868/915MHz
One/Two Way Narrowband VHF
NRZ-encoded

Optimized for narrowband and long range (5Km a vista)
Star architecture

Consumi: 485mA durante la trasmissione


Il WM-Bus 169MHz è la variante wireless dello standard M-Bus. Nato per letture remote di contatori gas ed elettricità, diventò presto uno standard europeo (EM13757). Fu sviluppato per fornire un sistema per lettura remota di contatori, come il consumo di elettricità in casa. M-Bus (e la variante wireless) garantiscono consumi compatibli con device alimentati a batteria. 

 M-Bus è anche comunemente usato in sistemi di allarmi, sistemi di illuminazione intelligente e altre applicazioni che richiedono un basso consumo di corrente ed un robusto protocollo di comunicazione.

 

 

 

Sigfox

2G/3G

Mbus Wireless

Costi di connessione

Medi

Alti

Nessuno

Costi di installazione

Sigfox fornisce l'infrastruttura radio

Viene sfruttata l'infrastruttura cellulare disponibile

Necessita di creare la propria infrastruttura radio, con almeno un gateway a portata dei trasmettitori. 

Copertura

Medio/Alta, la rete SigFox si sta espandendo

Alta (Worldwide)

A discrezione del cliente

Web Access

Si

Si - FTP, eMail

Necessita di modem esterno

Consumi

61mA durante la trasmissione

580mA durante la trasmissione

485mA durante la trasmissione

Bandwidth

10-1000bps

120kbps-10Mbps

19.2kbps

Distanza dal ricevitore

Media

Lunga

Corta

Applicazioni

Punti di misura isolati (1 o 2 canali)

Misure poco frequenti

Building monitoring

Smart City

Smart Agricolture

Smart Environment

Smart Water

Punti di misura aggregati

Misure frequenti

FTP

Dams monitoring

Structural monitoring

Smart City

Smart Environment

Smart Water

Qualsiasi

Tunnels, industrial plants, pipe monitoring

Smart City

Smart Environment

Smart Agricolture

Structural monitoring

Smart Water

Smart Piping