Come suggerisce il nome, i dispositivi IoT (Internet of Things) necessitano di un modo stabile e sicuro di connettersi a Internet per comunicare e scambiare dati. Tuttavia, la scelta tra connettività WiFi e cellulare non è sempre chiara.

WiFi e cellulare sono le due tecnologie wireless più popolari che rendono possibili le reti IoT: forniscono la “I” in “IoT”. Sebbene il WiFi sia da anni la scelta dominante nell’IoT, la telefonia mobile ha guadagnato popolarità ed è ora un’alternativa altamente praticabile.

In questo articolo discuteremo dei pro e dei contro sia delle reti Wi-Fi che delle reti IoT cellulari, aiutandoti a decidere quale utilizzare per il tuo prossimo Progetto IoT.

Wi-Fi per l'IoT

La tecnologia WiFi utilizza più bande di onde radio per trasmettere informazioni tra dispositivi.

Per avere la connettività WiFi, un dispositivo deve disporre di un adattatore wireless che traduca dati e segnali radio. Il dispositivo comunica con il chip dell'adattatore utilizzando un protocollo come UART o SPI. L'adattatore comunica quindi con un router esterno, che invia questi dati a Internet tramite una connessione Ethernet cablata.

I tre componenti di questo sistema (dispositivo, chip e router) devono essere conformi allo stesso standard WiFi, come WiFi 7 o 802.11ax (noto anche come WiFi 6).

Cellulare per l'IoT

I dispositivi IoT che utilizzano la tecnologia cellulare si connettono a Internet utilizzando le stesse reti degli smartphone e di altri dispositivi mobili. Questi dispositivi incorporano un modem per comunicare con la torre cellulare più vicina, facilitando la trasmissione delle informazioni. Per controllare il modem vengono utilizzati protocolli di comunicazione di basso livello come UART o SPI.

LTE-M (Long-Term Evolution for Machines) e NB-IoT (Narrowband IoT) sono due popolari tecnologie IoT cellulari. LTE-M offre velocità più elevate e compatibilità con l'infrastruttura LTE esistente, mentre NB-IoT richiede ai fornitori di telefonia mobile di aggiornare il proprio hardware, con conseguente implementazione più lenta. Inoltre, NB-IoT fornisce una copertura più ampia ma richiede che il dispositivo sia fermo. 

WiFi e cellulare: confronto delle funzionalità IoT

Questa sezione approfondirà il modo in cui WiFi e cellulare si accumulano in termini di diverse funzionalità Dispositivi IoT.

Costo

Le reti cellulari tendono ad essere molto più costose del WiFi in base al bit. Di conseguenza, il WiFi è preferibile quando si prevede di effettuare trasferimenti di dati di grandi dimensioni, come gli aggiornamenti di sicurezza, su base ricorrente. Inoltre, a volte puoi “portarti sulle spalle” una rete WiFi pubblica o privata esistente per risparmiare sui costi.

Sicurezza e Privacy

Le reti cellulari godono di due principali vantaggi in termini di sicurezza rispetto al WiFi:

1. I dati cellulari sono crittografati per impostazione predefinita, mentre la crittografia deve essere abilitata per le connessioni WiFi.
2. Gli aggiornamenti di sicurezza cellulare sono gestiti da fornitori con personale dedicato alla sicurezza informatica, dando priorità alla sicurezza a causa di incentivi finanziari e reputazionali. Al contrario, la sicurezza WiFi si affida ai singoli proprietari della rete WiFi per installare in modo proattivo gli aggiornamenti.

Mentre le reti cellulari sono generalmente soggette a standard di sicurezza più elevati, le reti WiFi private ben mantenute possono offrire una sicurezza comparabile.

Rilevamento della posizione

Sia il WiFi che il cellulare possono fornire informazioni precise sulla posizione misurando rispettivamente la distanza dai router o dai ripetitori cellulari più vicini. In alcuni casi, le reti cellulari potrebbero essere in grado di individuare la tua posizione quando sei fuori dalla portata del WiFi.

Copertura

Le reti cellulari hanno una copertura estesa che continua ad espandersi. Le tecnologie IoT cellulare come LTE-M e NB-IoT forniscono una copertura più profonda rispetto alle tradizionali tecnologie cellulari, raggiungendo luoghi come aree sotterranee, edifici metallici e ambienti rurali.

Il WiFi ha una portata limitata ed è anche più facilmente ostruito da ostacoli. Come rete locale (LAN), il WiFi può fornire un'elevata copertura in un'area limitata vicino a un punto di accesso. Una volta che il dispositivo lascia quell’area, tuttavia, la connettività diminuirà rapidamente. In altre parole, il WiFi non è la scelta migliore se il dispositivo sarà altamente mobile o distribuito in una posizione remota.

Larghezza di banda

Le reti Wi-Fi e cellulari offrono ora velocità massime comparabili, anche se raggiungere tali velocità su una rete cellulare può essere più costoso.

Tradizionalmente, il WiFi superava quello cellulare in termini di larghezza di banda, con velocità fino a 450 megabit al secondo per i vecchi standard WiFi (802.11b/g/n) e fino a 9 gigabit al secondo per il nuovo standard WiFi 6 (802.11ax).

Tecnologie cellulari basate su Standard 5G può teoricamente raggiungere velocità fino a 20 Gbps, rendendo la larghezza di banda cellulare paragonabile al WiFi. Con i progressi della tecnologia mobile, il cellulare è sufficiente per quasi tutti i casi d’uso dell’IoT.

Il WiFi ha uno svantaggio: più dispositivi tentano di accedere alla rete, più il segnale WiFi si degraderà. Ciò significa che il WiFi funziona notevolmente peggio nelle aree ad alta densità di popolazione poiché i dispositivi competono per la larghezza di banda. Le reti cellulari in genere non affrontano questo problema, grazie ai protocolli e all'hardware sottostanti della tecnologia.

Il consumo di energia

Sia le tecnologie cellulari che quelle WiFi possono consumare in modo significativo energia se non gestite correttamente per prolungare la durata della batteria. Tuttavia, in generale, il WiFi verrà probabilmente utilizzato un po’ meno. I produttori di dispositivi affrontano questi problemi in due modi: mettendo il dispositivo in modalità di sospensione e riattivandolo a intervalli regolari, oppure disabilitando la connettività quando non è in uso.

WiFi o cellulare: quale è meglio per il tuo progetto IoT?

Come abbiamo discusso, ci sono molti fattori e variabili che possono rendere questa decisione più complicata di quanto sembri a prima vista. Entrambe le tecnologie vengono utilizzate per affrontare diversi tipi di sfide e nessuna delle due è universalmente superiore.

E sebbene il Wi-Fi o la rete cellulare possano rappresentare la scelta più ovvia in determinate situazioni, i requisiti aziendali possono complicare le cose. Ad esempio, la distribuzione di dispositivi IoT in negozi al dettaglio di terze parti che potrebbero non fornire credenziali WiFi può influire sulla decisione.

Potresti anche ritrovarti a scegliere non quale tecnologia utilizzare, ma quale utilizzare per prima. Molti prodotti IoT utilizzano sia la rete cellulare che il WiFi per avere un backup in caso la tecnologia primaria fallisca.

La scelta tra WiFi e cellulare per il tuo progetto IoT dipenderà in gran parte dalle priorità del tuo dispositivo e dall'uso che ne farà. Alla fine, la decisione si ridurrà a trovare dei compromessi tra consumo energetico, larghezza di banda, copertura e sicurezza.

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• Fonte: https://www.iotforall.com/cellular-vs-wifi-which-is-better-for-your-iot-project