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MAGGIO 2019 FIELDBUS & NETWORKS 62 Fieldbus & Networks el corso degli ultimi decenni, la tecnologia di comunica- zione mobile si è evoluta per supportare velocità di trasmissione dati sempre più elevate. Si pensi per esempio all’evo- luzione delle tecnologie cellulari (2G, 3G e 4G), con velocità di trasferimento dati che è passata da 100 kbps a 100 Mbps. Il 5G, infine, grazie a una banda ancora maggiore offerta dal front-end New Radio (NR), si propone di infrangere il li- mite del Gbps. Tuttavia, queste velocità di trasferimento dati così elevate esigono dispositivi costosi e complessi. Quest’ul- timo punto poi si traduce anche in elevati consumi di energia…D’altro canto, molte delle future applicazioni legate al concetto dell’Internet delle Cose (IoT) non richie- dono velocità di trasmissione dati così elevate, ma piuttosto hanno l’esigenza di poter usufruire di dispositivi a basso costo che consumino poca energia, in modo da realizzare deployment massivi. Esempi di tali applicazioni sono: smart city, al fine di gestire in modo ef- ficiente attività e risorse. Per esempio nel caso dello smart metering, della gestione dei rifiuti, dell’illuminazione pubblica in- telligente, del monitoraggio ambientale (qualità dell’aria) ecc.; smart industry, laddove impianti di produzione altamente automatizzati sfruttano una maggiore conoscenza del processo produttivo per massimizzare l’efficienza dell’intero ciclo di vita di ma- nufatti e processi; smart agricolture, allo scopo monito- rare e controllare la qualità del suolo, le condizioni ambientali, la resa delle col- ture, per consentire un uso efficiente di risorse idriche, energetiche, fertilizzanti ecc. Per soddisfare questi requisiti il consorzio 3GPP ha definito lo standard denominato Narrowband-IoT (NB-IoT), ottimizzato per comunicazioni machine-to-machine (m2m). La prima versione, denominata Cat.NB1, è stata definita come parte della 3GPP Release 13. Una versione miglio- rata, nota come Cat.NB2, è stata pubbli- cato all’interno della 3GPP Release 14 e ha visto l’aggiunta di nuove funzionalità, quali la localizzazione e il multicast. Caratteristiche di NB-IoT Lo standard NB-IoT supporta velocità di comunicazione limitate per consentire la realizzazione di moduli a basso costo e basso consumo, non superiori a 250 kbps di picco, ma in generale significativa- mente minori. Date le applicazioni sopra elencate, i dispositivi NB-IoT saranno tipicamente alimentati a batteria e, di conseguenza, un bassissimo consumo di energia è requisito chiave, visto che so- stituire o ricaricare le batterie è general- mente troppo oneroso. Poiché si suppone, inoltre, che i dispositivi siano fissi e non mobili, NB-IoT non supporta l’handover quando ci si sposta da una cella all’altra; similmente, si suppone che non vi sia ne- cessità di latenze di comunicazione molto basse. A differenza dell’ormai familiare standard LTE, che supporta una larghezza di banda di trasmissione minima di 1,08 MHz, NB- IoT sfrutta una larghezza di banda di soli 180 kHz. Va però detto che NB-IoT può comunque essere implementato in com- binazione con trasmissioni LTE, utiliz- zando un cosiddetto ‘resource block’ che Building blocks N di Emiliano Sisinni NB-IOT: ASPETTANDO IL 5G LO STANDARD NARROWBAND-IOT (NB-IOT), DEFINITO DAL CONSORZIO 3GPP E OTTIMIZZATO PER COMUNICAZIONI M2M, POTREBBE RAPPRESENTARE UNA VALIDA ALTERNATIVA ALLE RETI LPWAN Foto tratta da www.freerangestock