Opzioni di connettività per i Blebricks

Una volta assemblati i Blebricks desiderati con il BLE-B, puoi visualizzarne i dati e interagire localmente con essi tramite la nostra MakeApp per dispositivi Android oppure puoi collegarli ad Internet (IoT) ed interagire con i tuoi dispositivi da remoto tramite la nostra Bricksboard.

Le possibilità di connessione sono molteplici e schematizzate di seguito:

Impiego dei Blebricks con connessione locale

Come già sai, il BLE-B comunica attraverso la tecnologia Bluetooth® Low Energy (BLE):
– versione 4.2 con capacità di trasmissione fino a 30 metri in aria
– versione 5.X (optional) con capacità di trasmissione fino a 600 metri in aria
Rispetto alla precedente versione BLE v4.2, il BLE v5.X introduce diversi vantaggi.

Utilizzando la nostra MakeApp potrai interagire con il tuo smartphone in modo semplice ed immediato con i tuoi dispositivi!

Leggi il nostro articolo per approfondimenti.

Impiego con connessione remota attraverso Internet (IoT)

Puoi interagire e monitorare i Blebricks ovunque ti trovi grazie al portale Bricksboard. Per far comunicare i tuoi dispositivi attraverso Internet è sufficiente scegliere la modalità di connessione ed aggiungere ìl Blebrick necessario per la comunicazione remota preferita. In alternativa potrai utilizzare i nostri Gateways.

1. WiFi ed Ethernet

Per collegare i tuoi mattoncini in rete attraverso la rete WiFi basta connettere assieme agli altri Blebricks il Blebrick ESP e configurarlo in modo semplicissimo attraverso la tecnologia Smartconfig. Se inoltre aggiungi anche il Blebrick ETP potrai collegare i tuoi dispositivi anche attraverso Ethernet ed alimentarli tramite POE

2. LP-WAN

I Blebricks si possono collegare in rete anche utilizzando le principali tecnologie LP-WAN (Low Power Wide Area Network). Per scegliere la tecnologia più adatta alla tua applicazione leggi il nostro articolo “LP-WAN, quale scegliere?“.  I Blebricks disponibili per le  connessioni LP-WAN sono i seguenti:

• il Blebrick SFX collega i Blebricks a Internet attraverso la rete Sigfox (controllare la copertura di rete cliccando qui) con i minori costi, consumi e data-rate
• Il Blebrick GBT collega i Blebricks a Internet attraverso la tecnologia Narrow Band – IoT (4G) fornendo una copertura di rete più ampia e profonda con una maggiore velocità di trasmissione dati bidirezionale (in arrivo)
• Il Blebrick LRW Blebrick collega i Blebricks a Internet attraverso la tecnologia LoRa (WAN) fornendo una copertura di rete locale (prossimamente)

3. GATEWAY

Per collegare più dispositivi in remoto attraverso internet si possono anche creare reti a stella locali e quindi utilizzare i nostri Gateways che sono di due tipi

• Gateway fisico: dispositivo dedicato, disponibile in versione Wi-Fi (GW-ESP) e Wi-Fi + Ethernet + PoE (Power over Ethernet) (GW-ESP/ETP)
• Gateway software (Bricksdoor): pIn alternativa potrai utilizzare il tuo Smartphone come gateway, utilizzando la nostra app Bricksdoor che consente di utilizzare qualsiasi dispositivo Android come gateway

LP-WAN Low Power Wide Area Network, quale scegliere?

L’Internet of Things (IoT) si riferisce all’interconnessione e allo scambio di dati tra dispositivi/sensori attraverso internet. Ci sono decine di miliardi di dispositivi attualmente connessi in rete destinati ad un numero crescente di applicazioni pratiche tra cui la sicurezza, il monitoraggio delle risorse, l’agricoltura, la misurazione intelligente, le città intelligenti e le case intelligenti.
Per soddisfare tali applicazioni i dispositivi IoT necessitano di lunga portata, numero limitato di dati da trasmettere, basso consumo di energia e costi bassi dei dispositivi.
Le tecnologie radio a corto raggio ampiamente utilizzate (ad esempio Bluetooth, Zigbee, WiFi) non sono adatte agli scenari che richiedono una trasmissione a lungo raggio. D’altra parte le soluzioni basate sulle comunicazioni cellulari (ad esempio, 2G, 3G e 4G) che possono fornire un maggior raggio di trasmissione, consumano spesso troppa energia.
Pertanto, i requisiti delle applicazioni IoT hanno contribuito a far nascere una nuova tecnologia di comunicazione wireless: low power wide area network (LP-WAN).

Le tecnologie LP-WAN sono caratterizzate da:

• Lungo Raggio, poiché di norma gli oggetti intelligenti sono mobili e dislocati sul territorio
• Basso Consumo, in questo modo la batteria dei dispositivi dura anni e si ovviano problemi legati alla necessità di ricaricarla o sostituirla
• Basso costo, al fine di rendere progetti e attività IoT più economicamente accessibili e sostenibili

Tra le tecnologie LP-WAN, Sigfox, LoRa e NB-IoT sono le principali tecnologie emergenti di oggi che comportano molte differenze tecniche
Attualmente non esiste una tecnologia più efficace delle altre, capace di soddisfare contemporaneamente e ugualmente tutti i requisiti. Pertanto, in fase di scelta, è essenziale avere ben presenti destinazione e contesto d’uso.

La seguente tabella mostra le principali differenze tra le tre tecnologie citate.

Confronto tra le tecnologie

Sono molti i fattori che dovrebbero essere considerati per scegliere la tecnologia LPWAN più appropriata per un’applicazione IoT, tra cui la qualità del servizio, la durata della batteria, la latenza, la scalabilità, la lunghezza del payload, la copertura, la portata, la distribuzione e il costo. Il seguente grafico fornisce  dei criteri di massima per la selezione della tecnologia più appropriata in base alle esigenze applicative.

Qualità del servizio

Sigfox e LoRa utilizzano spettri senza licenza e protocolli di comunicazione asincroni che offrono indubbi vantaggi sulla riduzione degli effetti dovuti a interferenze, multipath e fading. Tuttavia, non sono in grado di offrire la stessa Qualità del Servizio (QoS) che impiega una diffusa infrastruttura su banda licenziata e un protocollo sincrono basato su LTE.

NB-IoT è preferito per le applicazioni che nella scelta, privilegiano una qualità di servizio garantita

Durata della batteria

In generale i dispositivi IoT trasmettono solo per brevi periodi di tempo per ottimizzare l’uso delle batterie. I dispositivi basati su NB-IoT, in trasmissione, consumano però di più per gestire la comunicazione sincrona ed una migliore QoS. La tecnologia LoRa che opera su Spread Spectrum consuma di base di più dei dispositivi Sigfox che operano in Ultra Narrow Band, ma, d’altra parte, consente di modificare i parametri di trasmissione per ottimizzare i consumi (Classe A) anche in modo dinamico.

Da una punto di vista dei consumi quindi sono da preferire, nell’ordine, Sigfox e LoRa classe A

Latenza

NB-IoT offre il vantaggio di una bassa latenza. LoRa fornisce la classe C per gestire anche la bassa latenza bidirezionale a spese di un maggiore consumo di energia.

Per le applicazioni che richiedono una bassa latenza, NB-IoT e classe-C LoRa sono nell’ordine le scelte migliori.

Scalabilità

NB-IoT offre il vantaggio di una scalabilità molto elevata rispetto a Sigfox e LoRa.

NB-IoT permette la connettività fino a 100 K dispositivi finali per cella rispetto a 50 K per cella per Sigfox e le centinaia di LoRa.

Payload

NB-IoT permette la trasmissione con payload fino a 1600 byte, LoRa permette di inviare un massimo di 243 byte di dati e Sigfox propone 12 byte a vantaggio di costi e consumi minori

Per applicazioni che hanno bisogno di inviare dati di grandi dimensioni la scelta ricade su NB-IoT e poi su LoRa

Portata

Se si considera il numero di antenne da utilizzare per coprire una determinata superficie, ovvero la portata, la tecnologia Sigfox offre la soluzione migliore in quanto un’intera città può essere coperta da una singola stazione base (cioè, portata >40 km). LoRa ha una portata inferiore (cioè, portata <20 km) e NB-IoT ha la portata e le capacità di copertura più basse (cioè, portata <10 km).

Quindi per la portata sono da privilegiare nell’ordine Sigfox, Lora e NB-IoT

Copertura di rete

Dal punto di vista dell’utente che vorrebbe vedere funzionare il proprio dispositivo ovunque sul territorio senza dover dislocare gateways addizionali, e quindi della copertura infrastrutturale, le cose cambiano per effetto della diffusione delle reti esistenti.

In particolar modo nelle città, la copertura NB-IoT (4G) è, almeno in Italia, è diffusa capillarmente come pure è elevata la copertura di Sigfox, mentre per attivare un dispositivo Lora occorre molto spesso attivare dei gateway locali.

Quindi la copertura infrastrutturale, intesa come possibilità di utilizzare il dispositivo senza impiego di gateways aggiuntivi, sono da preferire nell’ordine NB-IoT, Sigfox e LoRa

Reti locali

Per questo tipo di applicazione LoRa è l’unica alternativa.

Costo dei dispositivi

Se si analizzano i soli costi per l’utente finale, in virtù della complessità crescente della tecnologia utilizzata e di royalties da pagare da parte dei produttori dei dispositivi per l’impiego di chip o reti con tecnologie prorietarie (nel caso di LoRa), la tecnologia meno costosa è quella di Sigfox, seguita da LoRa ed infine, ben distaccata, da NB-IoT

 Costo del servizio di rete

LoRa non prevede costi per operatori di rete e rappresenta quindi la soluzione a costo zero e preferibile da questo punto di vista. Segue Sigfox, con un costo di uso dei serivizi di rete per dispositivo inferiore ad 1 Euro/mese e NB-IoT con costi legati al tipo di abbonamento ed in genere compresi tra 1 e 3 Euro/mese.