La tecnologia NB-IoT per i tuoi dispositivi connessi
I dispositivi IoT sono in continua crescita ed evoluzione e con loro anche i protocolli di comunicazione; in particolare ce n’è uno che sta rubando la scena agli altri, si tratta dell’NB-IoT (Narrowband Internet of Things) e della sua capacità di comunicare con un’ampia gamma di dispositivi interconnessi anche in “ardue” condizioni (cantine, tombini, luoghi particolarmente caldi o freddi, ecc…).
Cos'è il protocollo NB-IoT
Il protocollo NB-IoT si identifica come protocollo standard radio LPWAN, particolarmente indicato per i dispositivi a batteria che inviano piccoli volumi di dati e trasmettono su vasta area con una potenza bassa (LP = Low Power – WAN = Wide Area Network).
In pratica NB-IoT sfrutta le reti cellulari esistenti e le utilizza per la comunicazione senza che ci siano interferenze, questo perché, come vedremo in seguito, necessita di una banda di ampiezza ridotta e può inviare pacchetti dati da 200 kilobit (sufficienti per il telecontrollo e monitoraggio da remoto).
Inoltre, questo nuovo protocollo è apprezzato per la sua economicità, i costi del modulo di comunicazione continuano a scendere e la vita utile della batteria arriva fino a 10 anni.
Di seguito le specifiche tecniche del protocollo NB-IoT:
- utilizza bande a spettro ristretto (180 kHz o 200 kHz);
- consente trasferimenti fino a 250 kbit con una latenza da 1,6 a 10 secondi;
- essendo una tecnologia cellulare può funzionare in 3 modi diversi utilizzando:
- la banda GSM (standalone);
- la banda LTE (in-band);
- la spaziatura tra la banda LTE massimizzando lo spettro di comunicazione.
Quali sono i vantaggi del protocollo NB-IoT?
Prima di elencare tutti i vantaggi dell’NB-IoT è necessario specificare i due principali:
Stabilità di connessione
Utilizzo irrisorio di risorse
Questi due vantaggi sono molto importanti in quanto consentono al dispositivo di rimanere disconnesso dalla rete fino a quando non è necessario inviare o ricevere dati e di stabilire una connessione affidabile e stabile solo quando necessario.
Ecco gli altri vantaggi:
- costi bassi; tecnologia dei moduli semplificata al massimo;
- copertura ampia; adatto anche a luoghi remoti
- bassa latenza di trasmissione;
- ampio numero di connessioni supportate; fino a 150mila dispositivi per cella;
- comunicazione bidirezionale affidabile; l’utilizzo di frequenze licenziate migliora l’affidabilità e la sicurezza;
- deployment facilitato; non necessita di un gateway per la connettività;
- versatilità; funzionalità facilmente estensibili al roaming nazionale e globale e alla localizzazione.
Le applicazioni principali dell'NB-IoT
La possibilità di connettere oggetti con l’NB-IoT anche in luoghi difficili da raggiungere lo rende la scelta ideale per tutte quelle applicazioni in situazioni “estreme” per gli altri protocolli di comunicazione.
Ad esempio, il monitoraggio dei parcheggi è reso possibile dall’NB-IoT che permette ai sensori interrati nel manto stradale di comunicare con l’esterno e segnalare se il posteggio è libero o occupato.
Smart Agriculture
Nell’agricoltura di precisione l’NB-IoT semplifica la gestione del raccolto anche in aree rurali non raggiunte dalla rete elettrica. Attualmente, infatti, le centraline di monitoraggio vengono alimentate sfruttando dei pannelli solari posti sopra le colonnine il che non le rende affidabili al 100%, anche a causa di atti vandalici. L’NB-IoT consente di eliminare la dipendenza dai pannelli solari rendendo la soluzione di smart agriculture più semplice ed economica.
Smart City
In ambito Smart City le applicazioni dell’NB-IoT spaziano dalla gestione del traffico, a quella dei rifiuti e sono presenti soprattutto in Cina:
- Zhengzhou; riduzione furti e incidenti di biciclette elettriche;
- China Telecom; connessione di 1,2 milioni di elettrodomestici;
- China Unicom; distribuzione di 170mila sensori di fumo per le case in affitto.
I progetti di Trackle con NB-IoT
La caratteristica principale dell’NB-IoT è quella di rendere possibile la comunicazione tra dispositivi e cloud anche in “ardue” condizioni. Il nostro progetto sfrutta proprio questo vantaggio: siamo in grado di connettere diverse caldaie alla nostra piattaforma Trackle anche se si trovano in luoghi difficili da raggiungere (tipicamente cantine o garage).
La nostra soluzione si compone di:
Dispositivo hardware contenente la nostra scheda elettronica IoT Gateway con MCU Wi-Fi e NB-IoT per monitorare tutti i parametri di funzionamento della caldaia.
Portale web dedicato ai produttori e ai caldaisti per gestire le caldaie da remoto controllando lo stato di funzionamento, gli allarmi e i parametri di configurazione.
Questo progetto porta diversi vantaggi sia per i produttori che per i caldaisti:
PRODUTTORI
- Raccolta dei dati e analisi delle performance per migliorare l’efficienza della caldaia
- Aumento dei ricavi grazie all’introduzione di nuovi servizi pensati per il cliente
- Vantaggio competitivo dovuto all’introduzione di una tecnologia innovativa
CALDAISTI
- Risparmio di tempo e denaro grazie alle notifiche dettagliate sui guasti
- Manutenzione preventiva in funzione dei dati acquisiti dalle caldaie connesse
- Controllo da remoto dei parametri della caldaia attraverso il portale web
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