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EMBEDDED 88 • MAGGIO • 2023 8 LA COPERTINA DI EMBEDDED Latenza: tipicamente misurata in termini di “round trip” (tempo di andata e ritorno), la latenza esprime l’intervallo di tempo necessario affinché un segnale raggiunga la propria destinazione e l’origine del segna- le stesso ottenga una conferma dell’avvenuta ricezione (acknowledgement). La latenza si può trasformare in un fattore limitante nel caso di comunicazioni ad alta velocità poiché l’attesa del segnale di acknowledgment del pacchetto dati contribuisce a ridurre il throughput (ovvero la velocità effettiva di trasferimento dati). Essa ha inoltre un impatto fortemente negativo sulle ap- plicazioni real-time, che richiedono tempi di risposta predicibili e deterministici. La bassa latenza è di fon- damentale importanza per i sistemi di automazione in- dustriale, che rappresentano una delle più importanti applicazioni della tecnologia 5G. L’obiettivo del 5G è migliorare sensibilmente la latenza della tecnologia cellulare, passando dagli 80ms del 4G ai 5 ms previsti per il 5G. La latenza dipende anche dalla risposta del sistema host. La latenza assume una particolare rile- vanza anche per altre applicazioni, quali i giochi online e lo streaming di contenuti audio/video. Range: la distanza di trasmissione effettiva di una con- nessione wireless varia considerevolmente. All’interno di un’abitazione o nei luoghi di lavoro, pareti e pavimen- ti attenuano i segnali wireless, limitando a pochi metri la copertura della maggior parte delle comunicazioni Wi- Fi. Nelle applicazioni all’esterno la distanza è influenza- ta dal terreno, dalle piante e dagli alberi, nonché dalle precipitazioni nel caso di utilizzo di frequenze molto ele- vate. La figura 1 evidenzia le caratteristiche principali dei protocolli wireless menzionati in questo articolo. Consumo di potenza: si tratta di un aspetto essenziale, soprattutto per i sistemi embedded alimentati a batte- ria. La quantità di corrente consumata dal transceiver wireless per iniziare e mantenere una connessione affidabile ha un’influenza notevole sulla durata della batteria, un fattore al quale i consumatori prestano la massima attenzione. Wi-Fi, ad esempio, è caratterizza- to da elevate consumi, per cui in alcune applicazioni è necessario il ricorso ad altri protocolli più parchi in termini energetici. Topologia: tra le principali topologie si possono anno- verare quelle a stella (cellulare, Wi-Fi, LoRa) e a maglia (Bluetooth). Inoltre, esistono anche connessioni wire- less dirette dedicate di tipo punto-punto (P2P). Entrando più in dettaglio negli aspetti tecnici, il proto- collo wireless imposta anche le dimensioni del pacchet- to. Esso definisce l’“handshaking” (ovvero lo scambio dei messaggi necessari per stabilire una connessione tra due dispositivi) a livello di collegamento, i metodi per la correzione degli errori (se implementati) e l’inol- tro successive del pacchetto dati. Per le applicazioni Iot e IIoT, le prestazioni di una connessione wireless robusta, resiliente e affidabile rivestono un’importanza fondamentale. DECT NR+: una comunicazione estremamente affidabile a bassa latenza per installazioni IIoT su larga scala L’ Unione internazionale delle telecomunicazioni (ITU), in collaborazione con l’Istituto europeo delle norme di telecomunicazione (ETSI), ha di recente rati- ficato lo standard DECT-2020 New Radio (NR)+ come parte dell’insieme di standard 5G. DECT Forum, l’as- sociazione che ha ideato lo standard DECT per il tele- fono cordless, ha sviluppato DECT NR+. In ogni caso, val la pena sottolineare che quest’ultimo non ha nulla da spartire con lo standard originale. Le specifiche di DECT NR+ soddisfano le esigenze, in termini di affi- dabilità e latenza, delle installazioni IoT e IIoT su larga scala, tipiche di applicazioni quali le città intelligen- ti, i contatori intelligenti, l’Industria 4.0 e lo streaming audio professionale (utilizzato ad esempio negli stadi e nelle sale congressuali). A differenza del 5G, DECT NR+ non è uno standard cel- lulare, ma ha ottenuto l’approvazione da parte di ITU-R come standard 5G in quanto soddisfa i requisiti previ- sti da IMT-2020 (International Mobile Telecommunica- tions), nome ufficiale della tecnologia 5G, in termini di URLCC (Ultra-Reliabel Low-Latency Communications) e mMTC (massive Machine Type Communications). Fig. 2 – Triangolo dei casi d’uso di IMT-2020 (5G) (Fonte: Nordic Semiconductor)