Nell'Internet delle cose, milioni di dispositivi comunicano tra loro, spesso alimentati a batteria e in luoghi difficili da raggiungere. È proprio qui che entrano in gioco le tecnologie LPWAN, che consentono una connettività efficiente dal punto di vista energetico, economica e di lunga durata. Due standard chiave sono NB-IoT e LTE-M. Ma qual è la tecnologia giusta per il vostro progetto?
LPWAN (Low Power Wide Area Network) indica gli standard di comunicazione mobile ottimizzati per una bassa velocità di trasmissione dei dati, un basso consumo energetico e una lunga portata. Ideale per applicazioni IoT con trasmissione sporadica di dati, come sensori, contatori intelligenti o tracker.
Nell'ambiente cellulare si sono affermati due standard LPWAN conformi al 3GPP, NB-IoT e LTE-M, che si basano su reti mobili e quindi offrono anche la qualità di rete e la scalabilità necessarie nelle applicazioni professionali.
Il successo di un progetto a lungo termine dipende in larga misura dalla giusta connettività. Se si opta per lo standard di comunicazione mobile "sbagliato" all'inizio, si rischia di incorrere in problemi successivi, come una scarsa connessione in caso di ostacoli o un consumo energetico inutilmente elevato.
È proprio per questo che vale la pena di esaminare più da vicino le differenze e di fare una valutazione realistica di quale tecnologia sia più adatta alle varie applicazioni.
NB-IoT (Narrowband-IoT), nota anche come LTE Cat NB1, è una tecnologia mobile sviluppata appositamente per l'Internet degli oggetti. È particolarmente adatta per le applicazioni stazionarie in cui è necessario trasmettere raramente piccole quantità di dati. La forza di NB-IoT risiede soprattutto nella sua efficienza energetica e nella capacità di garantire una connessione stabile anche in luoghi difficili da raggiungere. Uno dei motivi per cui NB-IoT funziona in modo affidabile anche in ambienti schermati come scantinati o locali tecnici è il cosiddetto principio della bassa frequenza: le onde radio trasmesse a bassa frequenza, come nel caso di NB-IoT, hanno una lunghezza d'onda maggiore. Queste onde lunghe penetrano molto meglio nei muri, nei pavimenti e in altri ostacoli strutturali rispetto ai segnali ad alta frequenza.
dispositivi connessi tramite NB-IoT richiedono inoltre pochissima energia. Così poca, infatti, che possono funzionare fino a dieci anni con una sola batteria. Ciò rende NB-IoT la soluzione ideale per sensori, contatori o altri dispositivi che devono funzionare per anni con poca manutenzione.
NB-IoT mostra i suoi vantaggi anche in termini di portata e di capacità di penetrare nei muri o nelle strutture degli edifici: È possibile stabilire una connessione affidabile anche in parcheggi sotterranei, scantinati o aree remote con condizioni radio difficili. Allo stesso tempo, questa tecnologia offre una densità di rete molto elevata. Ciò significa che diverse centinaia di migliaia di dispositivi possono funzionare in parallelo in una singola cella radio senza interferenze.
Queste proprietà rendono NB-IoT la scelta preferita per molte applicazioni IoT classiche, come i contatori intelligenti, i sensori dei parcheggi o il monitoraggio dei parametri ambientali. Esistono limitazioni in termini di velocità e latenza dei dati: grandi quantità di dati non possono essere trasmesse in modo efficiente e le applicazioni in tempo reale non sono adatte a causa del ritardo relativamente elevato. NB-IoT è inoltre adatto solo in misura limitata alle applicazioni mobili, poiché non è possibile cambiare cella senza soluzione di continuità, ad esempio quando gli oggetti sono in movimento.
A differenza dell'NB-IoT, l'LTE-M (LTE Cat M1) è stato progettato per scenari IoT che richiedono tempi di risposta rapidi, una velocità di trasmissione dati più elevata e mobilità. Questa tecnologia si basa sulla rete 4G ed è già disponibile in molti Paesi. Allo stesso tempo, è a prova di futuro, poiché LTE-M può essere utilizzato anche nelle reti 5G con un semplice aggiornamento del software.
Una caratteristica fondamentale di LTE-M è la sua bassa latenza: i dati possono essere trasmessi in pochi millisecondi, consentendo alle applicazioni di reagire quasi in tempo reale. Anche grandi quantità di dati, ad esempio per il monitoraggio di beni o per gli indossabili, possono essere inviate e ricevute senza problemi. Inoltre, l'LTE-M consente di passare da una cella radio all'altra senza soluzione di continuità (handover), in modo che anche i dispositivi in movimento possano stabilire una connessione stabile in qualsiasi momento. Ciò rende l'LTE-M ideale per i casi d'uso mobili in cui sono richiesti cambiamenti di posizione e flussi di dati continui.
Un altro punto a favore è il supporto dei servizi vocali tramite VoLTE, particolarmente importante per le applicazioni critiche per la sicurezza, come i sistemi di chiamata di emergenza nei veicoli o negli ascensori. Sebbene l'LTE-M consumi leggermente di più rispetto all'NB-IoT e offra una minore penetrazione negli edifici, gli utenti beneficiano di maggiori funzionalità, comunicazioni in tempo reale e ampia disponibilità di rete, soprattutto in Europa e Nord America. L'LTE-M è quindi di solito la scelta migliore per i progetti in cui la mobilità, il basso ritardo e la comunicazione vocale svolgono un ruolo importante.
Niedrig (< 250 kbit/s)
Alto
Molto basso
Mittel (< 1 Mbit/s)
Basso
Basso
Molto buono
No
Sì (VoLTE)
Solo con hardware esterno
Integrato (con supporto di rete)
Parzialmente, ancora in costruzione
Ampiamente disponibile nelle reti LTE
Contatori intelligenti, sensori
Tracciamento, dispositivi indossabili, controllo mobile
Limitato
Buono
Completamente supportato
La scelta tra NB-IoT e LTE-M non è un fine tecnico in sé, ma influenza direttamente l'efficienza e la scalabilità di un progetto. Il fattore decisivo è l'applicazione specifica. Una strategia ibrida può anche avere senso per alcuni scenari, ad esempio con moduli multibanda che utilizzano NB-IoT o LTE-M a seconda della posizione.
La scelta tra NB-IoT e LTE-M non è una decisione puramente tecnica, ma dipende in larga misura dallo specifico scenario di implementazione della vostra applicazione IoT. Per identificare la giusta soluzione di connettività, è opportuno porsi tre domande chiave:
Indipendentemente dallo standard wireless scelto, l'affidabilità di un progetto IoT dipende dalla giusta scheda SIM.
Le nostre SIM M2M supportano già NB-IoT e LTE-M in numerosi Paesi e offrono roaming incontrollato, gestione in tempo reale tramite un portale web e modelli tariffari flessibili. Ciò significa che anche le implementazioni più complesse possono essere gestite in modo efficiente e a prova di futuro.
