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NOVEMBRE 2019 FIELDBUS & NETWORKS inviati dai diversi satelliti per determinarne la posizione. Il grande vantaggio derivante dalla misurazione del ‘time of flight’ è che i suoi segnali sono resistenti agli ostacoli. Il segnale RF potrebbe infatti risultare di intensità ridotta, ma impiegherà sempre lo stesso tempo per compiere il suo percorso, indipendentemente dall’incontrare o meno degli impedimenti. Il protocollo di rete Lora- wan sfrutta questo concetto e, combinandolo con l’analisi della potenza del segnale, imple- menta un servizio di localizzazione che offre alta affidabilità a un costo molto più basso a livello di apparecchiature ed energia consu- mata. Contrariamente alla maggior parte dei protocolli wireless, Lorawan è stato proget- tato specificamente per connettere oggetti a Internet in reti regionali, nazionali e globali. Per questo motivo, offre connettività a bas- sissima potenza, pur essendo ugualmente in grado di connettersi a dispositivi anche su lunghe distanze, fino a 30 km da un gateway. Oltre alla grande distanza di copertura, un altro vantaggio dei segnali Lorawan consiste nel fatto che essi sono in grado di attraver- sare muri e arrivare anche in locali sotterra- nei, il che consente l’impiego di Lorawan in applicazioni logistiche che mettono a dura prova le altre opzioni tecnologiche. Una caratteristica importante della proget- tazione con Lorawan, che deriva dalla sua focalizzazione sull’IoT, è la gestione della sicurezza. I messaggi ‘application-level’ e ‘network-level’ sono crittografati separata- mente per massimizzare la protezione. Que- sto approccio alla sicurezza garantisce che solo i dispositivi validi possano connettersi attraverso un gateway e che quei dispositivi possano utilizzare i servizi Lorawan preser- vando la sicurezza end-to-end dei dati degli utenti. Una seconda caratteristica è che, per massimizzare la resilienza, tutti i gateway nel raggio di un dispositivo accetteranno e gestiranno i suoi messaggi. Questi attributi permettono al servizio di geolocalizzazione di offrire una combinazione di basso consumo ed elevata precisione in regioni ad alta den- sità di gateway. Un altro grande vantaggio del rilevamento della posizione basato su Lorawan è che esso non si basa su messaggi speciali. L’unico passo che un dispositivo deve compiere per determinare la sua posi- zione è trasmettere gli stessi pacchetti che dovrebbero riportare condizioni e altri dati. Tutti i gateway che ricevono il frame possono analizzare il segnale per ottenere informa- zioni sulla posizione. Molti gateway sono abilitati Gnss e sono in grado di utilizzare quel servizio per comunicare con precisione l’orario di arrivo, nonché la propria posizione. Per consentire un posizionamento accurato, i gateway possono trasmettere informazioni al servizio di geolocalizzazione LoRa Cloud che confronta le letture da più gateway per determinare la posizione più probabile del dispositivo. La geolocalizzazione Una differenza importante tra la geolocaliz- zazione LoRa Cloud e altri metodi consiste nell’uso del cloud stesso. Spostando la fun- zione di determinazione della posizione fuori dal dispositivo è possibile utilizzare metodi avanzati per produrre letture maggiormente affidabili. Un problema comune con Gnss, per esempio, è che una singola correzione può arrivare fino a 700 m. I dispositivi risolvono questo problema calcolando la media di più correzioni, ma ciò fa aumentare il consumo di energia. Il servizio LoRa Cloud Geolocation evita correzioni anomale, essendo in grado di implementare una tecnologia di risoluzione avanzata, cosa che sarebbe troppo dispen- diosa dal punto di vista energetico e troppo costosa da far funzionare su un dispositivo. La tecnologia di risoluzione utilizza tecniche di apprendimento automatico e statistiche per filtrare le letture che non si adattano alle stime precedenti. Questo filtro funziona su più dispositivi per ridurre, per esempio, l’impatto degli ostacoli sulle letture dell’intensità del segnale. Come conseguenza, più viene uti- lizzato il servizio, maggiore sarà la sua pre- cisione complessiva. Questo è impossibile da ottenere con gli algoritmi di posizionamento su dispositivo. Il risultato è una tecnologia di geolocalizzazione che offre elevata affi- dabilità in una forma economica e a ridotto consumo. Per le operazioni logistiche che richiedono il supporto del posizionamento per movimenti a livello locale o su lunghe di- stanze, Lorawan può essere l’unica soluzione. Tuttavia, in applicazioni nel mondo della sup- ply chain, in determinati momenti, potrebbe essere necessario tracciare una spedizione in modo più preciso. Per l’elevata granularità di informazioni ne- cessaria in unmagazzino o in un hub, sarebbe una buona scelta quella utilizzare i beacon Bluetooth in una rete densa; la combinazione con Lorawan per rilevare la posizione a livello di sito e all’aperto costituisce una soluzione economica e a minor consumo. Combinazioni come questa rendono Lorawan una tecnolo- gia essenziale per gli integratori e gli utenti che lavorano nel mondo della logistica, con- sentendo il passaggio dall’odierna copertura irregolare degli articoli a un monitoraggio più completo e affidabile. Semtech Corporation www.semtech.com