Nell’ambito dell’IoT ci sono innumerevoli protocolli usati per la trasmissione dei dati. Tra i più recenti ci sono tre protocolli, Sigfox, NB-IoT e LoRA, che hanno catturato l’attenzione negli ultimi tempi.
Queste tecnologie LPWAN (Low-Power Wide Area Network) di solito sono messe “in competizione”, un po come VHS e Betamax per le cassette video negli anni 80.
In realtà queste tecnologie hanno delle differenze e molte volte la scelta dell’una o dell’altra dipende dai requisiti del sistema.
Vediamo oggi uno di questi tre protocolli: Narrowband IoT (NB-IoT)
Protocollo Narrowband IoT
NB-IoT è una iniziativa di 3GPP, che è l’organismo si standardizzazione dei protocolli cellulari. Questo protocollo è stato sviluppato con un approccio “clean sheet” per dispositivi alimentati da batterie (quindi poco potenti) che devono connettersi a reti mobili con esigenze di trasmissione non elevate per quanto riguarda la velocità.
I chip NB-IoT usano la modulazione OFDM (Orthogonal Frequency-Division Multiplexing), che permette di comunicare anche in condizioni estremamente difficili, per esempio con elevate interferenze. Il rovescio della medaglia è una certa complessità dei chip, che implica un maggior costo. In altre parole, gli utenti hanno un livello di
prestazioni elevato, legato alle connessioni cellulari, ma al costo di una maggiore complessità e di un maggiore consumo energetico.
Il campo di applicazione migliore di NB-IoT è quando un dispositivo deve inviare e ricevere piccole quantità di dati, come poche decine o centinaia di byte al giorno Come Sigfox e LoRA è basato sui messaggi ma presenta una velocità di modulazione molto più alta: ciò permette di trasportare una quantità di dati molto maggiore.
È importante ricordare che NB-IoT non è basato su IP come, per esempio, LTE-M. Quindi, risulta impossibile collegarsi in maniera efficiente a una rete IP. Il suo utilizzo primario è quindi per applicazioni IoT semplici che hanno bisogno di comunicazioni poco frequenti.
Un grosso problema “geopolitico” di NB-IoT è la presenza di due varianti, una spinta da Huawei e Vodafone, mentre l’altra da Ericsson, Nokia e Intel. Queste due varianti non sono compatibili; inoltre, le stazioni 4G meno recenti non possono usare NB-IoT, per cui sono necessari grossi investimenti relativi all’infrastruttura.
PRO:
– Copertura teorica molto buona, usando lo stessa del 4G.
– Tempi di risposta molto rapidi
– Quantità di dati abbastanza elevata
CONTRO:
– 2 versioni incompatibili
– Roaming complesso (quindi uso piu legato a oggetti statici che dinamici)
– Complessità e costo dell’HW.
Nel prossimo articolo analizzeremo il protocollo LoRa