Le reti IoT robuste stanno crescendo in termini di portata e dimensioni, grazie in parte alla quantità di hardware IoT robusto ora disponibile per supportare le implementazioni. Esistono robuste reti IoT nelle città intelligenti, negli impianti industriali, nei terreni agricoli, nei siti remoti di petrolio e gas e persino nelle piattaforme offshore. Il successo delle distribuzioni dipende dalla corretta configurazione della rete.
IoT robusto o IoT industriale robusto (IIoT) le reti forniscono servizi in condizioni inospitali sia in ambienti interni che esterni. Tali installazioni vengono spesso utilizzate edge computing — server e altre risorse di calcolo vicine al confine della rete per elaborare rapidamente i dati — e implementare WAN specializzate a basso consumo (LPWAN) per fornire dati da aree come montagne remote e piattaforme petrolifere offshore.
Le implementazioni IoT robuste utilizzano spesso hardware a basso consumo, ad esempio Gateway IoT e server, che possono sopravvivere a condizioni meteorologiche estreme. Hanno bisogno di un backup dei dati in loco in grado di archiviare i dati locali, soprattutto in caso di gravi fluttuazioni climatiche o disastri naturali. La connettività per le applicazioni IoT robuste è spesso fornita da cellulari dedicati, come Narrowband IoT (NB-IoT) o LTE Machine Type Communication (LTE-M), o specifiche LPWAN, come Long-Range WAN (LoRaWAN) o Sigfox.
Le principali considerazioni per una rete IoT robusta
La scelta dei componenti per una rete IoT o IIoT robusta dipende da cosa deve fare l'installazione.
I team utilizzano spesso computer periferici ai margini di una robusta rete IoT. A differenza dei normali PC, computer robusti utilizzano un design senza ventole, consentendo ai produttori di creare un sistema completamente chiuso in grado di resistere meglio a urti, vibrazioni e temperature estreme. I computer edge dovrebbero essere robusti, compatti, offrire una varietà di opzioni di connettività e disporre di memoria e potenza del processore sufficienti per svolgere il lavoro.
Anche i server piccoli e senza ventola sono comuni per le implementazioni edge IoT robuste. Un edge server fanless distribuito sulla stessa rete del resto delle apparecchiature IoT può ridurre i tempi di elaborazione e trasmissione dei dati. Se racchiusi in metallo, i server fanless possono sopportare le stesse condizioni del resto dell'apparecchiatura.
I sistemi IoT robusti remoti spesso richiedono connettività wireless. Con la crescita dell'impresa privata 4G LTE e Reti 5G, le aziende possono creare le proprie piccole celle wireless e il software di rete principale per servire avamposti distanti. Queste piccole cellule necessitano di involucri rinforzati per sopravvivere in condizioni difficili. Lo stesso vale se un’azienda distribuisce hotspot Wi-Fi in un luogo isolato.
Le apparecchiature necessarie per un'implementazione IoT robusta possono costare migliaia, o addirittura milioni, di dollari, a seconda della portata dell'installazione. Ad esempio, Tampnet ha lavorato con Ericsson nel 2022 per implementare reti offshore che utilizzano dispositivi indossabili per i dipendenti e sono connesse tramite una rete 4G LTE privata per consentire la raccolta di dati in tempo reale dalle reti dispiegate in mare.
L’installazione di robusti elementi di rete IoT può essere impegnativa. Potrebbe essere necessario gestire i server e i siti cellulari in remoto per migliaia di chilometri, con un intervento umano minimo.
I team che implementano reti IoT robuste possono studiare i limiti dei dispositivi IoT e incorporati con poca memoria. È utile anche la conoscenza delle più recenti tecnologie LPWAN, come LoRa e Sigfox.
Opzioni di rete per reti robuste
Alcune robuste reti IoT utilizzano connessioni cablate, come Ethernet, ma il Wi-Fi può anche connettere dispositivi in aree industriali pericolose. Ad esempio, gli hotspot Wi-Fi da 2.4 GHz e 5 GHz possono fornire copertura fino a un raggio compreso tra 135 e 150 piedi all'interno e tra 285 e 300 piedi all'aperto.
Un'installazione che richiede una portata più estesa per un'implementazione IoT robusta deve utilizzare hotspot LPWAN, piccole celle cellulari o stazioni base.
Le reti LoRaWAN offrono realisticamente una portata di circa 10 chilometri (km) all'aperto. Tutto dipende dal posizionamento della rete, dagli ostacoli fisici che bloccano il segnale e dalle prestazioni dell'apparecchiatura.
Il rivale LPWAN Sigfox offre una gamma di copertura simile. L'azienda francese che per prima ha sviluppato la tecnologia Sigfox è stata acquistata dalla bancarotta da una società di Singapore UnaBiz nell'aprile 2022.
Standard IoT cellulare
Gli standard IoT cellulare includono LTE-M e NB-IoT. LTE-M può connettersi a oggetti in movimento entro una distanza massima di 10 km nelle aree rurali a una velocità di uplink massima di 1 Mbps. LTE-M copre gran parte del mondo e gli operatori internazionali stanno stipulando accordi di roaming globale.
NB-IoT può supportare una copertura fino a 10 km nelle regioni rurali. Lo standard può connettersi a dispositivi fissi situati all'interno o in profondità nel sottosuolo con velocità di download fino a 200 Kbps. Attualmente lo standard è utilizzato solo in circa un terzo del mondo. Operatori come Deutsche Telekom hanno iniziato a firmare accordi di roaming internazionale.
Gateway cellulari e LPWAN, piccole celle e hotspot sono ora prontamente disponibili per l'uso robusto dell'IoT. I gateway LPWAN robusti possono costare da un paio di centinaia a migliaia di dollari.
Dan Jones è un giornalista tecnologico con 20 anni di esperienza. Le sue specialità includono 5G, IoT, 4G Small Cells e Wi-Fi aziendale. In precedenza ha lavorato per Light Reading e ComputerWire.
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- Fonte: https://www.techtarget.com/iotagenda/tip/How-to-build-a-functional-network-for-rugged-IoT
