Si sta verificando una massiccia diffusione di applicazioni IoT con dispositivi mobili alimentati a batteria che comunicano pochi dati ma sono distribuiti su vaste aree. Le LPWAN, ovvero le reti ad ampio raggio, si prospettano le più adatte. SigFox e LoRa competono in questo mercato dove sono necessari un eccellente raggio d’azione, sicurezza, consumi energetici molto bassi, installazione semplice e poca manutenzione.
Secondo il Mobility Report di Ericsson entro il 2022 si passerà dai 16 miliardi (2016) di dispositivi connessi a circa 29 miliardi, dei quali quasi 18 miliardi saranno legati all’IoT (auto, macchine, contatori, sensori, indossabili e così via). Cresce anche la spesa globale - +16,7% su base annua - per l’Internet of Things, trainata anche dagli ottimi risultati dell’industria manifatturiera (fonte Worldwide Semiannual Internet of Things Spending Guide di IDC). Inoltre, in base a una ricerca di Idate, nel 2025 sono previsti 500 milioni di oggetti connessi nell’intera supply chain della produzione e della logistica. Una delle componenti fondamentali per l’implementazione dell’IoT - in particolare il “massive IoT” - e dello sviluppo di soluzioni IoE (Internet of Everything) è una rete, a cui i vari sensori sono connessi, che risponda a determinati requisiti: installazione semplice, elevata copertura, hardware a basso costo, consumi e manutenzione ridotti, frequenza nei malfunzionamenti molto bassa. Non sono richiesti elevati bitrate. La risposta è rappresentata dalle tecnologie wireless IoT a lungo raggio che costituiscono la base per una rete a banda larga a bassa potenza (LPWAN - Low Power Wide Area Network) in cui i dispositivi con un basso consumo di energia, tipicamente sensori, sono collegati a gateway che trasmettono dati ad altri dispositivi e server di rete. I device di rete valutano i dati ricevuti e controllano i dispositivi finali.
Al momento si stanno diffondendo due soluzioni concorrenti: SigFox che eroga servizi con tecnologia proprietaria e la cui rete è già presente in 30 Paesi, e LoRa (Long Range) WAN, nata dal contributo di varie aziende unitesi nella LoRa Alliance - il sito riporta 500 membri tra cui 30 operatori di rete, produttori di chip e moduli, e aziende software. Entrambi operano in Europa su frequenze non licenziate di 868 MHz con larghezza di banda di 100 Hz per SigFox e minore di 500 KHz per LoRa, e non richiedono la presenza di una SIM.
SigFox: in Italia con Nettrotter
SigFox è una soluzione per lunghe distanze (30-50 km in ambienti favorevoli, fino a 15 km in aree semi-rurali o urbane non densamente popolate) e basse velocità di trasmissione dati (10-100 bps e fino a 12 byte per messaggio, max 140 al giorno per dispositivo finale). Impiega la modulazione BPSK (Binary Phase Shift Keying) con tecnologia Ultra-Narrow Band e consente la comunicazione bidirezionale (da e verso il device).
L'azienda offre attualmente la copertura nazionale in Francia, Olanda, Lussemburgo, Irlanda, Portogallo e Spagna e sta lavorando su piani di ampliamento in vari paesi, tra cui Stati Uniti, Gran Bretagna, Belgio, Danimarca e Germania. Nettrotter, società del Gruppo EI Towers, è l’unico operatore italiano in grado di implementare e gestire la rete Sigfox sul territorio nazionale, avendo il ruolo di SNO (Sigfox Network Operator). Il progetto è già avviato: sfruttando le esistenti torri TLC e televisive, prevede di raggiungere una copertura nazionale con quasi 1.000 base station Sigfox installate. Già coperte oltre 40 tra le principali città italiane, fra cui Roma, Milano, Torino, Bologna, Firenze, Napoli.
LoRa: la rete può essere privata
Lo sviluppo e la standardizzazione di LoRa WAN, tramite la LoRa Alliance, è stata annunciata nel 2015 da IBM Research e Semtech. Grazie al range di trasmissione fino a 15 km in campo aperto, tra un concentratore e un nodo previsto dalla tecnologia LoRa, è possibile creare celle di grandi dimensioni che permettono di ottenere rapidamente la copertura su una vasta area. Ed è sufficiente un’infrastruttura “leggera”: Microchip ha effettuato la dimostrazione di una rete privata che copre la maggior parte della città di Monaco usando solo 7 gateway. I membri della LoRa Alliance stanno lavorando intensamente per aumentare la copertura, in particolare in Europa, Stati Uniti, Australia, Asia. Grazie a una rete interattiva, ogni utente può aiutare ad espandere l'infrastruttura (non ci sono vincoli e i punti di accesso possono essere installati da operatori mobili e aziende). Infatti è possibile anche sviluppare una rete privata se l'applicazione lo permette: un punto a favore per LoRa anche se SigFox può contare su una rete pubblica vasta.