Wireless IoT

In questo articolo esamineremo diverse tecnologie wireless IoT. Analizzeremo 3G, che utilizza la linea cellulare per inviare dati, SigFox, con la sua copertura in crescita, e M-Bus Wireless da utilizzare quanso si ha bisogno della propria infrastruttura di rete oppure in caso di un’area “nascosta”, senza altra copertura (tunnel).

2G/3G

Standard: GSM/GPRS/EDGE(2G), UMTS/HSPA(3G), LTE(4G)
Frequenze: 900/1800/1900/2100MHz
Range: 35Km max per GMS, 200Km max per HSPA (a seconda dell’ISP)
Velocità dati (download tipico) 35-170kps(GPRS), 120-384kbps (EDGE),384kbps-2Mbps(UMTS), 600kbps-10Mbps(HSPA), 3-10Mbps (LTE)
Consumo energetico: 580 mA durante la trasmissione (dipende dalla qualità del segnale)

GSM/2G/3G può essere la scelta giusta per le applicazioni IoT che richiedono una trasmissione a lunga distanza. La linea cellulare ha una grande larghezza di banda, ma anche il costo dell’abbonamento e i requisiti di alimentazione sono elevati. NI2400 e NI400 trasmettono tipicamente una bassa quantità di dati (ma ciò varia a seconda del numero dei sensori e della frequenza di campionamento) quindi la larghezza di banda richiesta è generalmente bassa.

SigFox

Frequenze: 868MHzISM
Range: Lungo raggio (30-50Km (ambienti rurali), 3-10Km (ambienti urbani/rumorosi))
Velocità dati: 10-1000 bps
Ultra Narrow Band:trasmissione di pochi secondi per un massimo di 140 volte al giorno (12 byte di payload)
Stabilità di frequenza dei dispositivi
Low Band Pass: 100bit/sec (perfetto per i messaggi brevi IoT)
Ricevitore Sigfox: Tecnologia UNB con Cognitive SDR – 140dBm (gamma 5-20Km) e gestisce 3000000 dispositivi.
Consumo energetico: 61 mA durante la trasmissione

SigFox occuperà il posto in mezzo tra il wi-fi e la linea cellulare. Alcune applicazioni richiedono infatti solo pochi trasferimenti di dati (come il datalogger NI400) e richiedono di funzionare a batteria per lunghi periodi di tempo. La banda ISM è senza licenza d’uso. Sigfox nasce con l’idea che molte applicazioni m2m funzionano con una piccola batteria e richiedono solo pochi dati da trasferire. SigFox si sta espandendo rapidamente, con 24 Paesi (Francia, Spagna, Portogallo, Paesi Bassi, Lussemburgo, Irlanda, Stati Uniti, Regno Unito, Belgio, Danimarca, Italia, Repubblica Ceca, Isole Mauritius, Germania, Australia, Nuova Zelanda, Sultanato dell’Oman, Brasile , Finlandia, Malta, Messico, Singapore, Taiwan, Colombia) attualmente coperti.

M-Bus – Wireless

Frequenze: 169/868/915MHz
VHF mono/bidirezionale a banda stretta
codificato NRZ
Ottimizzato per banda stretta e lungo raggio (5Km in linea di vista)
Architettura “a stella”
Consumo energetico: 485 mA durante la trasmissione

Il WM-Bus 169 MHz è la variante wireless dello standard M-Bus. Nato per la telelettura dei contatori gas ed energia elettrica, è presto diventato standard europeo (EN13757) E’ stato sviluppato per fornire un sistema di telelettura dei contatori delle utenze, come il consumo di energia elettrica in casa. M-Bus (e la sua variante wireless) garantiscono i requisiti di alimentazione per i dispositivi alimentati a batteria.

M-Bus è anche comunemente usato nei sistemi di allarme, nei sistemi di illuminazione intelligenti e in altre applicazioni che richiedono un basso consumo energetico e un protocollo di comunicazione efficiente.