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FEBBRAIO 2018
FIELDBUS & NETWORKS
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Fieldbus & Networks
Tutorial
di
Emiliano Sisinni
BLUETOOTH
COME SOLUZIONE PER L’IOT
LA RISPOSTA DI BLUETOOTH SIG ALLA CRESCENTE DOMANDA DI COMUNICAZIONI
WIRELESS A BASSO CONSUMO E LUNGA PORTATA SI CHIAMA BLE5:
VEDIAMO QUI CARATTERISTICHE, PUNTI DI FORZA E DI DEBOLEZZA
pacità della radio di ‘enfatizzare’ il segnale utile, eliminando tutto ciò
che invece deve essere considerato un disturbo. Le strade percorribili
sono essenzialmente due (non necessariamente esclusive): impiegare
canali di comunicazione con una banda ridotta, di conseguenza filtrando
tutto ciò che risulta fuori banda e non utile, e/o utilizzare algoritmi di
elaborazione numerica che forniscano quello che tecnicamente viene
definito essere il ‘
processing gain
’, ovvero un’ulteriore amplificazione del
segnale utile in aggiunta a quella già applicata dalla sezione analogica
della radio stessa, generalmente ottenuta sfruttando opportune tecniche
di (de)modulazione numerica.
Un chiaro esempio di questa strategia è rappresentato dall’evoluzione
dello standard Bluetooth, che deve il suo nome al re vichingo Harald
Bluetooth, il cui merito fu di unificare due Paesi molto diversi tra loro,
Danimarca e Norvegia, sotto un unico regno.
l mercato dell’Internet delle Cose (meglio noto con l’acronimo an-
glosassone IoT-Internet of Things) è in rapida evoluzione ed espan-
sione, lasciando prevedere grandi opportunità non solo ai produttori
di dispositivi, ma anche a chi fornisce servizi o implementa soluzioni.
Quando l’IoT incontra il mondo industriale nasce l’Industrial IoT (IIoT),
che si propone come l’anello di congiunzione tra i mondi dell’IT (Infor-
mation Technology) e dell’OT (Operations Technology). Un ruolo deci-
sivo per la rapida adozione di questo nuovo paradigma è sicuramente
svolto dalle comunicazioni wireless, in virtù dell’intrinseca flessibilità
e scalabilità che esse offrono. Gli standard emergenti devono essere
in grado di sopravvivere alle condizioni gravose che caratterizzano
l’ambiente industriale, oltre a garantire bassi consumi (fondamentali
se l’alimentazione del nodo deve essere a batteria) e una copertura che
sia la più ampia possibile (per ridurre la complessità dell’infrastruttura
di comunicazione). In funzione poi dell’effettivo scenario applicativo,
anche il throughput diviene importante, anche se nelle reti industriali la
latenza è solitamente più importante del data rate.
Non potendo violare le leggi della fisica, l’unico modo di rispondere a
questi requisiti è un compromesso tra prestazioni e distanza coperta. In
linea di principio, cioè ignorando la presenza di interferenti, il range di
trasmissione dipende dal
link budget
(si veda
Figura 1
), ovvero, data una
certa potenza di trasmissione, generalmente limitata dalle normative
locali, tolta l’attenuazione che il segnale subisce nella propagazione at-
traverso il mezzo, la potenza al ricevitore deve essere più elevata della
sensibilità del ricevitore. È evidente allora che per aumentare il range
di trasmissione ci si deve necessariamente basare su un’ottimizzazione
della sensibilità del ricevitore. A sua volta, questa si traduce nella ca-
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Un ruolo decisivo per
la rapida adozione
dell’Industrial
IoT è svolto dalle
comunicazioni wireless,
in virtù della loro
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Foto tratta da www.pixabay.com
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