Protocolli di rete IoT wireless

Di seguito, abbiamo compilato una lista estesa, ma non esaustiva, di protocolli Internet of Things (IoT), in nessun ordine particolare. Se stai cercando un confronto di protocolli di rete IoT, questo è un ottimo punto di partenza.

Ma prima, una parola di cautela: Non preoccupatevi tanto del protocollo finché non sapete esattamente di cosa ha bisogno la vostra applicazione. Decidere che avete bisogno di interoperabilità o di un protocollo guidato da un grande nome dell’industria prima di capire che tipo di tecnologia è giusta per la vostra applicazione semplicemente non va bene. Il nostro consiglio? Imparate a conoscere questi protocolli di rete IoT, ma non fissatevi su nessuno di essi finché non sapete cosa dovete realizzare.

Bluetooth

Bluetooth è una rete globale a 2,4 GHz per la comunicazione wireless a corto raggio. I trasferimenti di file da dispositivo a dispositivo, gli altoparlanti wireless e gli auricolari wireless sono spesso abilitati con Bluetooth.

Vedi anche: Un confronto tra Bluetooth & ZigBee per applicazioni IoT

BLE

BLE è una versione di Bluetooth progettata per dispositivi a bassa potenza che usano meno dati. Per risparmiare energia, BLE rimane in modalità sleep tranne quando viene avviata una connessione. Questo lo rende ideale per i fitness tracker indossabili e i monitor della salute.

Vedi anche: Bluetooth Vs. Bluetooth Low Energy: Qual è la differenza?

ZigBee

ZigBee è un protocollo LAN (Local Area Network) mesh a 2,4 GHz. È stato originariamente progettato per l’automazione e il controllo degli edifici, quindi cose come termostati wireless e sistemi di illuminazione spesso usano ZigBee.

Vedi anche: ZigBee Vs. Bluetooth: Un caso d’uso con calcoli di portata

Z-Wave

Z-Wave è un protocollo di rete mesh sub-GHz, ed è uno stack proprietario. È spesso usato per i sistemi di sicurezza, la domotica e i controlli dell’illuminazione.

Vedi anche: Z-Wave Vs. ZigBee

6LoWPAN

6LoWPAN usa una comunicazione leggera basata su IP per viaggiare su reti a bassa velocità di dati. È un protocollo di rete IoT aperto come ZigBee, ed è usato principalmente per l’automazione di case ed edifici.

Vedi anche: Gamma 6LoWPAN: Calcoli dei casi d’uso

Thread

Thread è uno standard aperto, costruito sui protocolli IPv6 e 6LoWPAN. Si potrebbe pensare ad esso come la versione di Google di ZigBee. È possibile utilizzare alcuni degli stessi chip per Thread e ZigBee, perché sono entrambi basati su 802.15.4.

WiFi-ah (HaLow)

Progettato specificamente per sensori e controllori a bassa velocità di trasmissione dati e a lungo raggio, 802.11ah è molto più IoT-centrico di molte altre controparti WiFi.

Vedi anche: Esaminare il futuro del WiFi: 802.11ah HaLow, 802.11ad (& Altri)

2G (GSM)

2G è il protocollo cellulare “vecchia scuola” TDMA (solitamente). I bancomat e i vecchi sistemi di allarme lo usavano e nella maggior parte del mondo è stato eliminato o è in fase di eliminazione.

3G & 4G

3G è stata la prima rete cellulare “ad alta velocità”, ed è un nome che si riferisce a una serie di tecnologie che soddisfano gli standard IMT-2000. 4G è la generazione di standard cellulari che ha seguito il 3G, ed è ciò che la maggior parte delle persone usa oggi per i dati cellulari mobili. È possibile utilizzare 3G e 4G per i dispositivi IoT, ma l’applicazione ha bisogno di una fonte di alimentazione costante o deve poter essere ricaricata regolarmente.

LTE Cat 0, 1, & 3

Con le classi LTE, più bassa è la velocità, minore è la quantità di energia che utilizzano. LTE Cat 1 e 0 sono tipicamente più adatti ai dispositivi IoT. (Puoi saperne di più in questo articolo di Radio-Elettronica.)

LTE-M1

Questo è il primo protocollo wireless cellulare che è stato costruito da zero per i dispositivi IoT. Detto questo, non è ancora disponibile, quindi come si comporta resta da vedere.

Con LTE, vale la pena capire che i vettori in genere non devono modificare l’hardware per le loro stazioni base; gli aggiornamenti possono essere fatti interamente tramite software. Questo aiuta davvero con i costi dell’infrastruttura, perché le aziende non avranno necessariamente bisogno di nuove basi cellulari, solo di nuovo hardware per gli endpoint.

Vedi anche: LTE-M & 2 Altre tecnologie 3GPP IoT da conoscere

NB-IoT

NB-IoT, o Narrowband IoT, è un altro modo di affrontare il M2M cellulare per dispositivi a bassa potenza. Si basa su una modulazione DSSS simile alla vecchia versione Neul di Weightless-W. Huawei, Ericsson e Qualcomm sono attivi sostenitori di questo protocollo e sono coinvolti nella sua realizzazione.

5G

Anche se probabilmente non sarà rilasciato per altri cinque anni, il 5G è destinato ad essere la prossima generazione di protocollo di rete cellulare. È progettato per un alto throughput, e probabilmente affronterà gli stessi problemi del 3G e del 4G per quanto riguarda l’IoT.

NFC

La comunicazione in campo vicino è esattamente come suona: protocolli di rete IoT usati per una comunicazione molto stretta. Quando passi il tuo telefono sopra un lettore di carte per pagare la spesa, probabilmente stai usando NFC.

RFID

Ci sono due tipi di identificazione a radio frequenza: attiva e passiva. Questo protocollo è stato progettato specificamente in modo che i dispositivi senza batterie possano inviare un segnale. Nella maggior parte dei sistemi, un lato di un sistema RFID è alimentato, creando un campo magnetico, che induce una corrente elettrica nel chip. Questo crea un sistema con abbastanza potenza per inviare dati senza fili più e più volte. A causa di questo, i tag RFID sono utilizzati per la spedizione e la tracciabilità.

SigFox

SigFox è un operatore di rete globale IoT. Utilizza il differential binary phase-shift keying (DBPSK) in una direzione e il Gaussian frequency shift keying (GFSK) nell’altra direzione. SigFox e i suoi partner installano antenne sulle torri (come una compagnia di telefonia mobile) e ricevono trasmissioni di dati da dispositivi come sensori di parcheggio o contatori d’acqua.

Vedi anche: Cos’è SigFox?

LoRaWAN

LoRaWAN è un protocollo di livello MAC (Media Access Control) progettato per reti pubbliche su larga scala con un singolo operatore. È costruito utilizzando la modulazione LoRa di Semtech come PHY sottostante, ma è importante notare che LoRa e LoRaWAN sono due cose separate che sono spesso (erroneamente) confuse.

Ingenu

Ingenu ha creato qualcosa chiamato accesso multiplo a fase casuale (RPMA), che utilizza Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS) ed è simile ai protocolli cellulari CDMA (code division multiple access). Prima che l’IoT fosse una cosa, Ingenu (allora OnRamp) vendeva infrastrutture di misurazione che raccoglievano informazioni a bassa potenza dai contatori elettrici. Ora, ha cambiato marchio e sta cercando di diventare un giocatore più ampio nel campo (come SigFox).

Weightless-N

Weightless-N è un sistema a banda ultra stretta che è molto simile a SigFox. Invece di essere un sistema completo chiuso end-to-end, è composto da una rete di partner. Utilizza il BPSK (Binary phase shift keying) differenziale in canali di frequenza stretti ed è destinato ai dati dei sensori in uplink.

Weightless-P

Weightless-P è l’ultima tecnologia Weightless. Offre caratteristiche bidirezionali e livelli di qualità del servizio, che pensiamo sia molto importante.

Weightless-W

Weightless-W è uno standard aperto progettato per operare nello spettro TVWS (TV white space). L’uso di TVWS è attraente in teoria, perché sfrutta un buon spettro di frequenza ultra alta (UHF) che non è altrimenti in uso – ma può essere abbastanza difficile in pratica.

Vedi anche: Cos’è Weightless?

ANT & ANT+

Se hai un dispositivo Samsung, probabilmente hai una radio con il loro protocollo. ANT & ANT+ sembra un altro tipo di sistema BLE, progettato per creare reti che si appoggiano all’hardware esistente. Un sacco di dispositivi hanno chip compatibili ANT o ANT+ in loro, e l’idea è che se si ottiene abbastanza di queste radio aggiunte al mondo, è possibile utilizzarle insieme come una rete.

DigiMesh

DigiMesh è uno dei numerosi sistemi mesh proprietari. Puoi conoscere le differenze tra esso e ZigBee in questo white paper.

MiWi

MiWi è il protocollo di rete proprietario di Microchip. È stato creato per reti a corto raggio e progettato per aiutare i clienti a ridurre il tempo di commercializzazione dei loro prodotti.

EnOcean

EnOcean è un protocollo progettato specificamente per applicazioni di raccolta di energia che sono estremamente a bassa potenza. Pertanto, le sue applicazioni sono incentrate sull’automazione degli edifici, le case intelligenti e il controllo dell’illuminazione wireless.

Dash7

Dash7 è un protocollo di rete wireless open-source con un enorme contratto RFID con il Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti.

WirelessHART

WirelessHART è costruito sul protocollo di comunicazione HART, ed è quello che l’azienda considera “il primo standard di comunicazione wireless aperto internazionale del settore”.

Domande?

Entra in contatto con noi! Sappiamo un bel po’ di questi protocolli di rete IoT e ci piacerebbe aiutarvi come possiamo.