Come scegliere la giusta connettività IoT per il tuo progetto
La connettività IoT è uno dei componenti critici di un progetto. Questo perché ogni dispositivo IoT si basa sulla rete per comunicare con gateway, applicazioni e altri dispositivi. Come spesso accade all’interno di un progetto di Internet of Things, non è semplice prendere le decisioni corrette e anche per la connettività IoT vale lo stesso discorso; ne esistono infatti di molti tipi ognuna con le proprie caratteristiche, vantaggi e svantaggi a seconda del progetto da realizzare e in questo articolo analizzeremo le più comuni.
Cosa significa connettività IoT
Prima di vedere il significato di connettività IoT vediamo l’evoluzione del mercato IoT nel mondo. Si prevede che il mercato arriverà a comprendere più di 24 miliardi di dispositivi IoT entro il 2030, circa il triplo di quelli attuali, e che l’area geografica più interessata da questo aumento sarà la regione Asia-Pacifico; principalmente nel settore sanitario e nell’Industria 4.0. Allo stesso tempo nei mercati emergenti come Africa e America Latina sta aumentando considerevolmente l’interesse verso l’IoT nel settore della logistica con il fleet e asset tracking.
Passando al tema centrale di questo articolo, quando si parla di connettività IoT si intende l’interconnessione di ogni componente all’ecosistema IoT e molto spesso il termine fa riferimento a vari sistemi di rete con diverse caratteristiche come larghezza di banda, portata, potenza, ecc…
Così facendo l’azienda può raccogliere nuovi dati che le consentiranno di diventare più smart, creare nuovi modelli di business, ottimizzare i processi e migliorare la propria customer experience
Prima di passare all’analisi delle diverse connettività è necessario specificare che esistono alcuni ostacoli da superare per scegliere la migliore connettività IoT per il proprio progetto. In particolare ne esiste uno molto spesso sottovalutato: l’adozione delle tecnologie emergenti che comprende le competenze interne, la conoscenza approfondita del settore IoT e la consapevolezza nell’affidarsi a un partner esterno per ottenere soluzioni IoT complete.
Scegliere la connettività IoT più adatta al tuo progetto
Eccoci arrivati all’analisi delle principali connettività IoT presenti sul mercato; partiamo subito dicendo che non esiste una soluzione migliore in assoluto, il massimo che possiamo fare è decretare il Wi-Fi come miglior connettività per distribuzioni indoor e la connettività cellulare per quelle outdoor (anche se esistono delle eccezioni).
Piuttosto, la domanda corretta da porsi è: qual è la connettività IoT più adatta al mio progetto e alle mie esigenze? In questo caso, prima di confrontare le diverse soluzioni è necessario partire dall’obiettivo del proprio progetto IoT come il tipo di dati che si vuole gestire, quante informazioni si vogliono raccogliere, con quale frequenza e a quale distanza.
Una volta fatto questo bisogna sapere che esistono diversi fattori che possono influenzare la scelta della connettività IoT, di seguito i 3 principali:
- COPERTURA: possibilità di distribuire i propri dispositivi ovunque senza limitazioni di segnale. È un fattore determinante, ad esempio, per le soluzioni di monitoraggio delle flotte in cui i dispositivi IoT sono in continuo movimento o per le installazioni in luoghi isolati e difficili da raggiungere (per il segnale).
- LARGHEZZA DI BANDA: capacità massima della rete per la trasmissione dei dati. In questo caso dipende tutto dalla quantità di dati che si vogliono trasmettere e con quale frequenza, al crescere del volume dei dati da trasmettere deve necessariamente aumentare anche la larghezza di banda a disposizione.
- CONSUMO ENERGETICO: energia consumata per ricevere e trasmettere i dati. Altro fattore da tenere in considerazione è il consumo energetico dei dispositivi IoT per ricevere e trasmettere i dati, questo perché la maggior parte dei dispositivi è alimentato da una batteria non ricaricabile che deve durare anni.
Oltre a questi fattori ne esistono tanti altri in funzione del progetto da realizzare e dei dati da raccogliere per raggiungere il proprio obiettivo.
Costo della soluzione di connettività IoT
Esistono diversi fattori di costo da considerare quando si sceglie la propria connettività IoT. Prima di tutto bisogna valutare se costruire l’infrastruttura di rete da zero o affidarsi a una esistente.
Nel primo caso, subentrano dei costi di sviluppo e manutenzione che richiedono l’investimento in personale dedicato; nel secondo caso invece vanno considerati i costi relativi all’attrezzatura necessaria per connettersi alla rete.
In entrambi i casi non vanno sottovalutati i costi correnti del consumo di dati e il sovrapprezzo in caso di superamento dei limiti da contratto.
Velocità di trasmissione dei dati
Si tratta di un fattore strettamente legato al discorso alimentazione in quanto più tempo si impiega per ricevere e trasmettere i dati più la batteria si scaricherà. Inoltre, la velocità di trasmissione dei dati è un aspetto fondamentale per tutte quelle applicazioni che coinvolgono processi come lo streaming video o la trasmissione di dati in tempo reale.
Infine, il throughput dei dati è fondamentale in caso di aggiornamenti firmware OTA (Over The Air), in questi casi la velocità deve essere elevata per poter inviare aggiornamenti ai dispositivi alimentati a batteria senza consumare troppa carica.
Latenza della connettività IoT
Indica il ritardo tra l’invio dei dati e la loro ricezione e nella maggior parte delle applicazioni IoT non rappresenta un punto critico anche se, come sempre, esistono delle eccezioni che rendono questo fattore fondamentale per la scelta della giusta connettività IoT. Ne è un esempio la guida autonoma in cui la latenza è letteralmente una questione di vita o di morte; stesso discorso per alcune soluzioni di Internet of Medical Things.
Ridondanza
Garantire un sistema di connettività IoT di backup per non perdere dati preziosi. È questo il compito della ridondanza di rete ed esistono diversi modi per costruire una soluzione con ridondanza:
- ridondanza del software (microservizi);
- ridondanza geografica (zone di disponibilità multiple);
- esubero degli operatori (copertura da parte di più fornitori di servizi)
Grazie a questa caratteristica di rete non dovrai preoccuparti dei tempi di inattività di rete e dei danni che potrebbe provocare, non solo in termini di perdita di dati ma anche conseguenze più gravi legate alla salute delle persone.
Sicurezza dell’infrastruttura di rete
La connettività IoT è ciò che rende un dispositivo IoT tale, ma può essere una lama a doppio taglio. Una volta connesso alla rete e agli altri dispositivi IoT diventa un possibile bersaglio per gli hacker e, se non adeguatamente protetto, una porta d’ingresso verso l’infrastruttura e verso gli altri dispositivi connessi alla stessa rete.
Come proteggersi? Alcune reti hanno funzionalità di sicurezza limitate altre sono ben protette; per compensare eventuali mancanze è necessario proteggere i singoli dispositivi connessi alla rete limitando la loro connettività alle funzioni principali ed effettuando aggiornamenti firmware per correggere bug e risolvere vulnerabilità.
Le principali connettività IoT presenti sul mercato
Arriviamo alla parte centrale di questo articolo: le diverse connettività IoT presenti sul mercato. Di seguito abbiamo creato un breve elenco delle principali soluzioni disponibili con caratteristiche, vantaggi e svantaggi.
ETHERNET
Le prime 3 caratteristiche da evidenziare sono: facile da implementare, economico e ad ampia larghezza di banda e il vantaggio principale riguarda la velocità di trasmissione dei dati. Si tratta dell’esempio più comune di connettività IoT ed è l’ideale per creare una linea di collegamento ininterrotto al dispositivo.
Fin qui sembrerebbe la soluzione migliore ma andando nello specifico si scoprono anche dei lati non del tutto positivi. Prima di tutto i dati trasmessi via Ethernet non sono sicuri, per questo è indispensabile crittografare i messaggi. Secondariamente, un’infrastruttura di rete con connettività Ethernet è difficile da introdurre in un sistema già avviato in quanto potresti essere limitato da specifiche politiche sulle reti locali. Va infine specificato che, essendo una connessione cablata, non è possibile creare una soluzione mobile bensì fissa.
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WI-FI
Anche Wi-Fi è facile da implementare e, a differenza di Ethernet, offre la flessibilità di installare i dispositivi in qualsiasi luogo senza la necessità di una connessione cablata e il trasferimento dati ha un alto rendimento sia per ambienti aziendali che in ambienti domestici; inoltre, questa trasmissione viene protetta dal dispositivo fino al punto di accesso Wi-Fi, è comunque necessaria la crittografia per la trasmissione dei dati agli altri dispositivi.
Passando ai possibili ostacoli e punti negativi, è necessario assicurarsi che l’intero sistema sia resiliente alle interruzioni di connettività causate dalla capacità di larghezza di banda in aree Wi-Fi occupate o interferenze di apparecchiature che operano nella stessa zona. Riassumendo le principali limitazioni riguardano la copertura, la scalabilità e il consumo energetico (soprattutto in ambito industriale).
| PRO | CONTRO |
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CELLULARE
È una connettività estremamente utilizzata per la telefonia mobile ma si adatta perfettamente anche alle soluzioni IoT che sfruttano le infrastrutture su larga scala già esistenti; questo rende la connettività cellulare una soluzione ideale per la connettività IoT quando si sa che i dispositivi opereranno in ampie aree con copertura cellulare onnipresente. Inizialmente, le connessioni cellulari utilizzate seguivano quelle dedicate alla telefonia (3G, 4G), con il tempo sono nate nuove soluzioni di connettività cellulare dedicate alle applicazioni IoT come l’NB-IoT.
La connettività cellulare offre una comunicazione affidabile a banda larga e sono particolarmente utilizzate in casi d’uso specifici come le auto connesse o la gestione della flotta nella logistica. Bisogna porre particolare attenzione ai costi operativi e ai requisiti energetici molto elevati.
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BLUETOOTH
Connettività IoT indicata per i dispositivi a bassa potenza, ad esempio gli indossabili, presenta un range di connessione generalmente basso (3-5 metri) ed è necessario un secondo dispositivo per trasferire i dati su una connessione Internet (solitamente uno smartphone per quanto riguarda gli indossabili).
Ultimamente, per venire incontro alle esigenze delle soluzioni IoT, il Bluetooth è stato ottimizzato per il consumo energetico introducendo il BLE (Bluetooth Low Energy) molto utilizzato nelle applicazioni IoT consumer su piccola scala.
Tra le vulnerabilità più note troviamo il “Bluesnarfing”, una minaccia informatica che consiste nel collegare un dispositivo Bluetooth senza la vostra conoscenza; in questo modo l’hacker ha accesso alla rete di dispositivi collegati e può iniziare a infettare anche gli altri.
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