"Greening by ICT" è un termine spesso utilizzato per illustrare come le tecnologie dell'informazione e della comunicazione (ICT) possono consentire la sostenibilità. Nel caso delle applicazioni IoT, l'accesso ai dati operativi tramite tecnologie di monitoraggio remoto può essere un enorme vantaggio per i gestori delle strutture. Possono monitorare lo stato dei macchinari mission-critical o inviare forniture quando i livelli delle scorte di trattamenti chimici in siti remoti e incustoditi sono prossimi all'esaurimento.
Due approcci per promuovere la sostenibilità nel mercato (ICT) implicano l'uso efficiente delle risorse ed evitare gli sprechi. Quando applicati ai sistemi IoT, questi concetti si traducono in approcci per ottimizzare le comunicazioni tra applicazioni, reti di comunicazione e dispositivi end-point. La sostenibilità aumenta quando i tre funzionano in armonia. Se le comunicazioni tra reti e dispositivi possono essere coordinate, è possibile progettare per il risparmio energetico. Tuttavia, supponiamo che i dispositivi rimangano connessi alla rete invece di dormire quando nessuna applicazione è interessata a comunicare con questi dispositivi. In tal caso, ciò si traduce in un consumo non ottimale di dispositivi (ad es. batteria) e risorse di rete. Allo stesso modo, se le applicazioni interrogano ripetutamente i dispositivi quando questi dispositivi non hanno nuove informazioni da condividere, anche questo si traduce in un uso non ottimale delle risorse. Questo vale anche quando i dispositivi stanno dormendo e non sono connessi alla rete. Questi scenari di utilizzo possono anche consumare risorse di rete inutilmente, il che può compromettere i servizi per altri utenti che condividono la rete.
Chi sta parlando con chi?
"Mobile originato" è una modalità di comunicazione che coinvolge un dispositivo connesso che avvia la comunicazione con un'applicazione nella rete. Ad esempio, potrebbe trattarsi di un sensore che trasmette periodicamente le letture a un'applicazione ospitata nel cloud. I dispositivi mobili possono entrare Modalità risparmio energetico (PSM) quando non trasmette per risparmiare energia. Quando è in PSM, il dispositivo è disconnesso dalla rete ma rimane registrato. Quando il dispositivo si riattiva (ad esempio, per trasmettere la successiva lettura del sensore), può farlo senza registrarsi nuovamente alla rete. I dispositivi possono rimanere in PSM per periodi di ore e fino a 400 giorni consecutivi. Quando è in PSM, il dispositivo non è raggiungibile dalle applicazioni nella rete. Pertanto, PSM è più adatto per i dispositivi mobili che avviano la comunicazione con le applicazioni.
Una diversa modalità di funzionamento, denominata 'mobile terminato', si applica a situazioni in cui un'applicazione nella rete avvia la comunicazione con un dispositivo connesso (ad esempio, per inviare comandi a un dispositivo attuatore). Questo può essere il caso della logistica, del monitoraggio delle risorse, dell'automazione industriale e dei casi d'uso di controllo a ciclo chiuso. Per risparmiare energia, un dispositivo con terminazione mobile si basa su una tecnologia nota come Extended Discontinuous Rx (eDRX). Con eDRX, un dispositivo può entrare in una modalità a basso consumo in cui ascolta periodicamente un'indicazione di dati mobili terminati in sospeso senza mantenere una connessione di rete completa. Se viene rilevata un'indicazione di dati mobili terminati in sospeso, il dispositivo può ristabilire una connessione di rete completa per ricevere i dati. Quindi eDRX è più adatto di PSM per il risparmio energetico dei dispositivi con terminazione mobile.
Funzionalità cellulari 3GPP interconnesse nei sistemi IoT
Quando si considerano le funzionalità PSM ed eDRX in scenari di implementazione pratica, è necessario coordinare approcci di progettazione alternativi su larga scala. Considerare la necessità di organizzare programmi per un gruppo di dispositivi che utilizzano comunicazioni di origine mobile e altri sensori e applicazioni programmati per comunicazioni con terminazione mobile. Qui è dove 3GPP ed standard oneM2M sono complementari e possono alleviare l'onere per gli sviluppatori di applicazioni. 3GPP si concentra su dispositivi e reti di comunicazione cellulare. oneM2M è uno standard middleware che funge da livello di astrazione tra le applicazioni IoT e le reti di comunicazione sottostanti e i protocolli di connettività associati all'emissione di comandi e raccolta dati da/verso dispositivi IoT.
Gli standard 3GPP definiscono un'API in direzione nord per esporre le funzionalità della rete cellulare sottostante come la configurazione dei timer PSM e eDRX per i dispositivi. oneM2M ha la sua API per l'interazione con le reti 3GPP, che traduce le strutture di dati 3GPP in un formato che gli sviluppatori IoT possono utilizzare come parte del loro toolkit IoT. Pertanto, possono definire i programmi di sospensione nel contesto dei requisiti dell'applicazione perché oneM2M astrae la complessità associata ai dettagli di rete sottostanti. Inoltre, oneM2M può aggregare e allineare le pianificazioni dei dispositivi e le diverse applicazioni che necessitano di comunicare con questi dispositivi. oneM2M può quindi configurare i timer PSM ed eDRX del dispositivo tramite l'API in direzione nord della rete cellulare per garantire che i dispositivi mobili originati e terminati con dispositivi mobili si connettano alla rete negli orari ottimali per inviare e ricevere dati dalle applicazioni di rete. Questo è uno dei vantaggi dell'affidarsi agli standard 3GPP e oneM2M.
La natura complementare degli standard 3GPP e oneM2M estende l'idea di gestire le reti in modo responsabile come incoraggiato dal GSMA attraverso il suo Linee guida sulla connettività IoT per "non danneggiare" le reti mobili.
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Fonte: https://www.iotforall.com/greening-by-ict-iot-sustainability-by-design
