L'Internet degli oggetti (IoT), una rete di dispositivi “intelligenti” connessi che comunicano senza problemi su Internet, sta cambiando il nostro modo di vivere e lavorare. Nelle aziende agricole, i sensori IoT wireless possono trasmettere informazioni sull'umidità del suolo e sui nutrienti agli esperti agricoli di tutto il Paese. I sistemi di allarme IoT sono dotati di batterie che durano anni, offrendo ai proprietari di casa una protezione a lungo termine. I dispositivi indossabili per il fitness di persone e animali domestici possono monitorare i livelli di attività e fornire un feedback sulla frequenza cardiaca e sulla respirazione. Sebbene queste app servano a scopi diversi, tutte condividono una caratteristica: la dipendenza da connessioni forti.
Gli attori dell'IoT alla ricerca di soluzioni di connettività includono produttori di radio e chipset, fornitori di piattaforme, produttori di dispositivi e aziende di vari settori che acquistano prodotti abilitati all'IoT per uso proprio o per la vendita al pubblico. Oggi le aziende possono scegliere tra più di 30 opzioni di connettività diverse, con larghezza di banda, portata, costo, affidabilità e capacità di gestione della rete variabili. L'ampia varietà, unita all'evoluzione dei requisiti tecnici, crea un problema difficile. Se le parti interessate puntano su un'opzione di connettività mentre un'altra diventa mainstream, i loro dispositivi, applicazioni e soluzioni IoT diventeranno rapidamente obsoleti. Se non sono disposti a vedere come si evolve il panorama della connettività, rischiano di rimanere indietro rispetto ai concorrenti più aggressivi.
Le reti cellulari 5G (ora completate) potrebbero diventare la soluzione universale per la connettività IoT. Sebbene il 5G sia attualmente utilizzato in alcune reti di telecomunicazioni globali e applicazioni industriali, la tecnologia non sarà ampiamente disponibile per almeno cinque anni a causa degli elevati costi di sviluppo e implementazione. Si prevede che i benefici economici annuali legati all'IoT raggiungeranno da $3,9 trilioni a $11,1 trilioni entro il 2025, quindi le imprese non possono permettersi di rimandare gli investimenti nell'IoT fino all'arrivo del 5G.
Per aiutare i leader aziendali a identificare le soluzioni di connettività che meglio soddisfano le loro attuali esigenze, abbiamo analizzato 13 settori, tra cui quello automobilistico, manifatturiero, edile e consumer, dove l'adozione dell'IoT è comune. In ogni settore, ci siamo concentrati sui requisiti di connettività per i possibili casi d'uso, in altre parole i compiti o le attività più adatti alle soluzioni IoT. Abbiamo quindi identificato le soluzioni di connettività più rilevanti per ogni soluzione. Inoltre, esaminiamo i fattori aziendali che possono influenzare l'evoluzione del panorama della connettività, nonché gli elementi di una solida strategia di connettività.
Quando valutano le opzioni per la connettività IoT, le aziende devono scegliere tra quattro categorie: senza licenza, a bassa potenza e ad ampio raggio (LPWAN), cellulare e aliena. Per le aziende può essere difficile scegliere tra queste tecnologie perché ogni caso d'uso dell'IoT presenta requisiti unici in termini di larghezza di banda, portata e altre capacità di connettività. Le opzioni LPWAN sono difficili da valutare anche perché sono ancora nelle prime fasi di diffusione e il loro pieno potenziale e i loro svantaggi diventeranno evidenti solo dopo l'implementazione su larga scala.
Soluzioni di connettività senza licenza Queste soluzioni non sono concesse in licenza a un'azienda specifica, consentendo al pubblico di accedervi su qualsiasi dispositivo IoT che utilizzi questa tecnologia. Le soluzioni senza licenza sono relativamente economiche e consentono alle aziende di gestire le proprie reti anziché affidarsi agli operatori di telefonia mobile. L'aspetto negativo è che la tecnologia senza licenza è soggetta a interferenze da parte di ostacoli elettrici o ambientali, come un gran numero di edifici che possono interferire con la trasmissione del segnale. Inoltre, la tecnologia non licenziata incontra difficoltà nel fornire connettività a lunga distanza (più di 100 metri). L'azienda offre diverse opzioni per le connessioni senza licenza, tutte con caratteristiche uniche. Ad esempio, il Wi-Fi (forse l'opzione senza licenza più nota) ha una larghezza di banda fino a 1 GB al secondo. Al di sopra di Bluetooth e Zigbee, la tecnologia LPWAN a bassa potenza e connettività ad ampio raggio è relativamente nuova. Come suggerisce il nome, hanno due caratteristiche:
a basso consumo. Supponendo di raccogliere e analizzare i dati ogni ora e di tenere conto degli effetti tipici dell'autoscarica e del degrado della batteria, è possibile mantenere il dispositivo in funzione per anni.
Un'ampia gamma di aree. Queste tecnologie garantiscono una portata del segnale di almeno 500 metri dal dispositivo gateway all'endpoint. La copertura è minima in ambienti difficili, come quelli urbani o sotterranei.
Oltre a garantire una lunga durata della batteria e un'ampia gamma di utilizzo, la tecnologia LPWAN è affidabile ed economica. Nessun'altra tecnologia è in grado di fornire queste quattro caratteristiche contemporaneamente. Ad esempio, la tecnologia senza licenza è inaffidabile, mentre la tecnologia cellulare è costosa e non può fornire energia per anni con una sola carica. Pertanto, LPWAN risponde a un'esigenza non soddisfatta della connettività IoT.
Le reti LPWAN coprono attualmente il 20% della popolazione mondiale, quindi non diventeranno la soluzione predefinita nei prossimi cinque anni, ma la loro disponibilità sta crescendo rapidamente. Entro il 2022, prevediamo che la maggior parte delle applicazioni IoT utilizzerà reti LPWA, il che renderà la scelta della connettività ancora più confusa. (Il 5G non sarà ancora ampiamente disponibile per quella data).
Diverse aziende hanno sviluppato tecnologie LPWAN proprietarie, tra cui Ingenu (ex On-Ramp Wireless), Link Labs, LoRa, Sigfox e Weightless. Il 3rd Generation Partnership Program, un'organizzazione che sviluppa linee guida per la connettività, sta inoltre lavorando per standardizzare diverse tecnologie non proprietarie supportate da molti o tutti i produttori di dispositivi mobili, chipset e moduli. Queste includono Narrowband IoT (NB-IoT), la più recente opzione LPWAN sviluppata specificamente per l'IoT. Altre tecnologie non proprietarie includono le comunicazioni di tipo macchina LTE (User Equipment Categories 1, 0 e M), l'Extended Coverage GSM (EC-GSM) e le reti a bassa velocità.