Le informazioni più importanti su Sigfox e LoRa
- SigFox e LoRa sono Low Power Wide Area Networks (LPWAN), tecnologie di trasmissione a lungo raggio e a basso consumo energetico, impiegate nell’ambito di applicazioni IoT. Si contraddistinguono per l’utilizzo di bande di frequenza libere. Per questo motivo, il loro impiego è generalmente conveniente.
- SigFox si differenzia da LoRa in quanto si basa su un’infrastruttura esistente. Questo può essere un vantaggio, ma anche, ad esempio nel trasporto di dati sensibili, uno svantaggio.
- SigFox e LoRa sono adatti a molte applicazioni Smart City, così come alcune soluzioni di tracking selezionate. Tuttavia, con entrambe le tecnologie non è possibile il tracking in tempo reale di oggetti rubati come biciclette o e-bike.
Quando si parla di tecnologie di trasmissione nell’Internet of Things, oltre a LTE-M e NB-IoT si citano spesso anche i termini SigFox e LoRa. Entrambe le tecnologie LPWAN non sono nuove, ma sono diverse dalle altre.
Soprattutto, si differenziano dalla concorrenza per un punto fondamentale: utilizzano lo spettro di frequenze senza licenza. Questo comporta vantaggi e svantaggi.
IoT, LoRa, SigFox: definizioni e caratteristiche
Cosa significa IoT?
Si parla di Internet delle cose quando dispositivi o macchine sono interconnessi in modo tale da scambiarsi dati e, in parte, eseguire azioni sulla base di questi dati. Un esempio noto sono le tecnologie Smart Home. In questo contesto, ad esempio, un sensore misura la temperatura e invia i dati di misurazione a un termostato. Quest’ultimo regola il riscaldamento verso l’alto o verso il basso, a seconda delle informazioni che riceve.
Un ulteriore passo avanti è rappresentato dalla cosiddetta Smart City, in cui, ad esempio, i lampioni stradali possono essere controllati da remoto. Nell’industria, le macchine vengono interconnesse per ottimizzare i processi produttivi. Anche il tracking di oggetti mobili tramite GPS rientra nell’ambito dell’IoT, rispettivamente dell’M2M (Machine2Machine). Già oggi questo svolge un ruolo importante. Internet delle cose un ruolo importante in molte società moderne. In futuro, la sua importanza probabilmente aumenterà ulteriormente.
Affinché questo scambio di dati funzioni, oltre a componenti come sensori, dispositivi e server, è necessaria una tecnologia di trasmissione. Più precisamente, ne servono diverse.
Vuoi saperne di più su IoT e M2M? Allora leggi subito il nostro articolo „Internet delle cose, bicicletta e GPS tracking: il futuro è connesso!“ In questo documento spieghiamo in modo approfondito che cosa significa IoT, come funzionano le diverse tecnologie di connettività e quale ruolo svolge il tracciamento GPS.
Tecnologie di trasmissione per applicazioni IoT – cosa hanno in comune SigFox e Lora
SigFox e LoRa sono tecnologie di trasmissione utilizzate nell’Internet delle Cose per connettere dispositivi e trasportare dati. Vengono spesso citate insieme perché hanno molto in comune.
- Entrambi appartengono alle Low Power Wide Area Networks (LPWAN). Ciò significa che hanno un basso consumo energetico e un’elevata portata, ma possono trasmettere solo piccole quantità di dati. In questo si differenziano da Bluetooth, EnOcean o WLAN, che vengono utilizzati soprattutto nell’ambito della smart home per collegare in rete, su brevi distanze, illuminazione, riscaldamento o prodotti di intrattenimento.
- Inoltre, LoRa e Sigfox utilizzano bande di frequenza libere. Per queste non si applicano né canoni di licenza né costi di roaming. Questo non significa che l’utilizzo sia sempre gratuito, a seconda di chi mette a disposizione l’infrastruttura necessaria. Ma, di norma, è conveniente.
Oltre a queste somiglianze, ci sono alcune differenze.
Interessante da sapere: le bande di frequenza senza licenza variano a seconda della regione. In Europa si utilizzano frequenze diverse rispetto all’Asia o agli USA.
Diffuso e versatile – Che cos’è SigFox?
Dietro SigFox c’è l’omonima azienda francese, fondata nel 2009. Commercializza con orgoglio la propria “rete 0G” come “the world largest IoT network”. Per ottenere un’elevata copertura, SigFox collabora con operatori di rete locali in diversi Paesi, e con grande successo. Secondo quanto dichiarato dall’azienda, in Germania lo standard raggiunge una copertura del 90% ed è disponibile in 72 Paesi. Alcune grandi aziende utilizzano la tecnologia, ad esempio, per il tracking delle merci.
Un vantaggio: poiché non ci sono costi di frequenza, l’esercizio è molto conveniente. Tuttavia, SigFox limita la trasmissione dei dati a 140 invii al giorno e a 12 byte per messaggio. Inoltre, i clienti devono acquistare nuovo hardware se cambiano fornitore. Infine, esistono ulteriori potenziali svantaggi, che tratteremo separatamente.
Reti indipendenti per lo scambio di dati – Che cos’è LoRa?
LoRa è l’acronimo di “Long Range”. La tecnologia è stata sviluppata da Semtech in California e viene promossa dalla LoRa Alliance, un’organizzazione senza scopo di lucro che oggi conta circa 500 aziende.
Approfondimento – La differenza tra LoRa e LoRaWan:
Sebbene vengano spesso usati come sinonimi, LoRa e LoRaWan non sono la stessa cosa. Il primo indica “solo” la tecnologia radio, LoRaWan rappresenta l’intera infrastruttura di rete. Componenti centrali di una rete LoRaWan sono server, gateway e sensori. I moduli base del software sono disponibili gratuitamente.
Come SigFox, LoRaWan si rivolge a utenti che desiderano connettere dispositivi su grandi distanze e inviare piccoli pacchetti di dati. Tuttavia, in questo caso devono realizzare un’infrastruttura propria oppure collaborare con fornitori locali. Per questo motivo, lo standard viene utilizzato preferibilmente in aree geograficamente limitate.
Un potenziale vantaggio di LoRa è l’elevata sicurezza dei dati. Con una rete LoRaWan proprietaria puoi assicurarti che i dati critici non vengano trasmessi all’esterno. Hai un sistema chiuso e autonomo. Se realizzi completamente da solo la tua infrastruttura, non dovrai pagare nulla nemmeno per l’esercizio.
Interessante da sapere: In relazione a LoRaWan ricorre spesso la definizione “aperto”. Non è del tutto corretto, perché per una rete di questo tipo ti serve il chip corrispondente di “Semtech”. Quindi, anche con LoRaWan dipendi da un fornitore. A questo si aggiunge la dipendenza da un hardware specifico. Nelle tecnologie di trasmissione che utilizzano lo spettro di frequenze non licenziato, questa dipendenza è generalmente più marcata.
Per queste applicazioni sono adatti Sigfox e LoRa
Che si tratti di NB-IoT, SigFox, LoRa o LTE-M, ogni standard radio LPWAN è adatto a diverse applicazioni.
Applicazioni per SigFox
SigFox è una tecnologia molto versatile. Viene utilizzata, tra l’altro, nei seguenti ambiti:
- Smart City: Grazie a una combinazione di SigFox e sensori, è possibile raccogliere valori di misurazione, ad esempio relativi all’umidità dell’aria o alla temperatura, e monitorare da remoto gli impianti idrici.
- Versorgungsunternehmen: Versorgungsunternehmen setzen zunehmend auf das sogenannte Smart Metering. Das bedeutet, dass Zähler Daten zum Verbrauch direkt an den Versorger übertragen. La complessa lettura manuale non è più necessaria. In questo ambito SigFox si distingue per elevati standard di sicurezza e un’ottima penetrazione negli edifici. Dopotutto, i dati sui consumi di energia elettrica non devono finire nelle mani di chiunque e i contatori si trovano spesso in cantina.
- Smart Farming: Anche nell’agricoltura moderna vengono impiegati sensori e standard radio per misurare e trasmettere dati. Si tratta, ad esempio, di dati relativi all’umidità del suolo o alla temperatura. Sulla base di questi dati, gli agricoltori possono ottimizzare i processi di lavoro, ridurre i costi e diminuire l’impiego di fertilizzanti. In questo contesto si parla di Smart Farming.
- Tracking: Infine, le aziende utilizzano SigFox per il tracciamento di merci o valigie. Tuttavia, in questo contesto lo standard è una buona scelta solo se vengono soddisfatti alcuni requisiti. SigFox, infatti, non consente il tracciamento in tempo reale.
Applicazioni per LoRa
Anche una rete LoRaWan si presta a scopi Smart City, ad esempio per
- Misurazioni del livello di riempimento dei cestini dei rifiuti
- Misurazione di CO2-Salario, temperatura e umidità dell’aria
- Utilizzo di sensori di parcheggio per la ricerca di un parcheggio
All’interno di grandi edifici, la tecnologia integra ad esempio il Wi-Fi. In quanto Low Power Wide Area Network, offre infatti la portata necessaria per trasmettere dati dal seminterrato fino al 10° piano e ritorno.
Inoltre, si distingue per un’ottima penetrazione negli edifici. Ciò significa che, nel tragitto tra il seminterrato e il 10° piano, non si lascia disturbare da pareti spesse. Per questo, una rete LoRaWan è adatta anche se vuoi trasmettere dati in un capannone industriale.
Vuoi saperne di più su dove la tecnologia viene utilizzata con successo? Trovi i casi d’uso per LoRaWan sulla Sito web della LoRa Alliance.
Importante: L’utilizzo di frequenze libere nella trasmissione dei dati offre sì vantaggi in termini di costi. Tuttavia, per legge è prescritto che nessun dispositivo possa occupare più dell’1% della banda di frequenza. Per questo motivo, gli standard che utilizzano lo spettro di frequenze non licenziato non sono adatti alle tecnologie di chiamata d’emergenza.
Riepilogo
Come vedi, per quanto riguarda i casi d’uso ci sono molte sovrapposizioni tra SigFox e LoRa. Tuttavia, entrambi si differenziano per aspetti fondamentali.
Ciò che Sigfox ha in più rispetto a LoRa è soprattutto il fatto che si basa su un’infrastruttura esistente. Tuttavia, questo può anche essere uno svantaggio. Soprattutto quando aziende o organizzazioni trasmettono dati molto sensibili, una rete LoRaWan chiusa e autonoma offre dei vantaggi.
NB-IoT, LTE-M: confronto con altre tecnologie
Oltre a LoRa e SigFox, due nuovi standard LPWAN nell’Internet delle cose dettano il passo: Narrowband-IoT e LTE-M. Entrambi utilizzano lo spettro di frequenze con licenza ed entrambi si distinguono per un’elevata copertura di rete. Grandi aziende tecnologiche presenti sul mercato ne promuovono in modo mirato l’espansione.
SigFox e LoRa a confronto con NB-IoT
NB-IoT, ovvero Narrowband-IoT, è stato sviluppato dal 3rd Generation Partnership Project (3GPP). Si tratta di una cooperazione tra organismi di standardizzazione a livello mondiale. Come SigFox e Lora, lo standard è stato creato come LPWAN specificamente per l’IoT.
Tra le caratteristiche principali di NB-IoT rientrano le seguenti:
- Ampia copertura
- Bassa larghezza di banda
- Basso fabbisogno energetico
- Elevata penetrazione negli edifici, anche senza dispositivi aggiuntivi come un gateway dedicato
Ti suona familiare? In effetti, NB-IoT assomiglia a SigFox sotto molti aspetti. Anche questo standard viene spesso utilizzato per reti Smart City, per la lettura dei livelli di riempimento o per applicazioni mobili.
Le differenze principali tra LoRa, SigFox e NB-IoT sono le seguenti:
- Poiché NB-IoT si basa sulla rete LTE, si distingue per un’eccellente copertura di rete. Questo vale anche all’estero. Se Narrowband-IoT non è disponibile in una determinata regione, molti moduli possono in alternativa utilizzare reti mobili 2G/3G o LTE-M. Il roaming con reti LoRaWan, invece, è molto difficile, mentre con SigFox è possibile in modo limitato.
- Anche la qualità di trasmissione beneficia del fatto che NB-IoT utilizza reti con licenza.
- NB-IoT ha una maggiore penetrazione negli edifici rispetto a Sigfox e LoRa.
- Il consumo energetico di Narrowband-IoT è molto basso.
NB-IoT è progettato per piccole quantità di dati. Tuttavia, queste sono sufficientemente grandi, ad esempio, per eseguire aggiornamenti del firmware su un modulo.
Vuoi saperne di più su Narrowband-IoT? Allora leggi il nostro articolo “Narrowband-IoT: lo standard di GPS tracker giusto per la tua e-bike?” In questo articolo spieghiamo in modo approfondito che cosa significa Narrowband-IoT, quali vantaggi e svantaggi presenta questa tecnologia rispetto ad altre e per quali applicazioni la tecnologia NB-IoT è adatta.
SigFox e LoRa a confronto con LTE-M
LTE-M è una rete Low Power Wide Area che si basa anch’essa sulla rete LTE.
Si contraddistingue per le seguenti caratteristiche:
- ampia copertura
- buona penetrazione negli edifici
- basso consumo energetico
- bassa latenza
- consente anche la trasmissione di pacchetti di dati di dimensioni medie
Nel confronto diretto, LTE-M offre vantaggi simili rispetto a SigFox e LoRa, così come NB-IoT. A ciò si aggiunge un ulteriore aspetto: è l’unica tecnologia finora citata adatta al tracciamento in tempo reale di oggetti mobili. Ciò è dovuto a due caratteristiche:
- Bassa latenza: il tempo reale e le latenze elevate si escludono a vicenda. Con LTE-M è possibile rilevare dove si trova un dispositivo in un determinato momento. Se utilizzi SigFox o NB-IoT, devi convivere con dei ritardi.
- Handover: Il cosiddetto handover entra in gioco quando i dispositivi connessi passano da una cella di telefonia mobile a un’altra. In questo caso, LTE-M mantiene la connessione attiva. Con altre tecnologie, i dispositivi devono riconnettersi ogni volta, causando a loro volta ritardi.
Latenza: La latenza (tempo di ritardo) descrive il tempo che intercorre tra il verificarsi di un evento e l’insorgere di una reazione visibile ad esso.
Handover: quando un dispositivo mobile passa a una nuova cella radio senza che la connessione venga interrotta, si parla di “handover” (inglese per “passaggio”)
Grazie a questi requisiti, LTE-M viene spesso utilizzato per applicazioni mobili, ad esempio per il tracciamento della catena di fornitura. Inoltre, con LTE-M sono possibili le trasmissioni vocali. Per questo motivo, lo standard è adatto ai sistemi di chiamata d’emergenza, ad esempio negli ascensori.
Unico svantaggio al momento attuale: la copertura di rete di LTE-M e anche di NB-IoT non è ancora paragonabile a quella della più vecchia e già ampiamente sviluppata tecnologia G2. Soprattutto nelle aree rurali, gli utenti devono mettere in conto delle lacune che possono ripercuotersi negativamente sul tracking.
Buono a sapersi: le tecnologie di rete che si basano su bande di frequenza con licenza e che sono promosse da grandi aziende di telecomunicazioni offrono anche un vantaggio generale: puoi ottenere l’hardware adatto da molti fornitori diversi.
Vuoi saperne di più su LTE-M? Allora leggi il nostro articolo “LTE-M – la nuova forma della tecnologia IoT” LTE-M è considerata una tecnologia chiave nel settore IoT. Qui spieghiamo perché, cosa la distingue dagli altri standard e per quali applicazioni LTE-M è particolarmente indicata.
Sono adatti SigFox e LoRa per il tracking delle e-bike?
SigFox e LoRa, rispettivamente LoRaWan, hanno la loro ragion d’essere e, a seconda dell’applicazione, possono rappresentare una reale alternativa ad altri standard. Soprattutto LoRaWan viene considerato da molti operatori sul mercato meno come un concorrente e più come un’integrazione agli standard con bande di frequenza con licenza.
Ma che dire del tracking per la protezione antifurto? In questo caso, entrambi sono adatti solo in misura limitata a causa dei seguenti svantaggi:
Copertura insufficiente: SigFox è disponibile in moltissimi luoghi, con una tendenza in crescita. Nel lungo periodo, però, le tecnologie che sfruttano un’infrastruttura già esistente sono avvantaggiate sotto questo aspetto. Per la protezione antifurto, questa caratteristica è decisiva. Dopotutto, il miglior tracker GPS non ti serve a nulla se non riceve alcun segnale.
Suscettibilità alle interferenze: Le tecnologie di trasmissione che operano su bande di frequenza aperte sono più soggette a interferenze rispetto a quelle che utilizzano frequenze con licenza.
Latenze: Come NB-IoT, SigFox e LoRa non sono adatti a trasmettere dati di localizzazione in tempo reale.
Ciò significa: le reti SigFox e LoRaWan possono essere utilizzate per tracciare dispositivi mobili, ma solo se una trasmissione continua in tempo reale non è determinante. Se vuoi comunicare ai clienti a intervalli regolari dove si trova, ad esempio, la loro valigia, SigFox può essere un’alternativa. Se invece vuoi offrire loro la possibilità di rintracciare una bicicletta o una e-bike rubata, questa soluzione non è ottimale.
Tuttavia, ci sono fornitori che utilizzano SigFox o LoRaWan per la protezione antifurto. Ti sconsigliamo un sistema di questo tipo. Dopotutto, esiste un’alternativa che ti indica in modo affidabile dove si trova il tuo veicolo in questo preciso momento.
Tecnologia 2G: ancora lo standard migliore per il tracciamento GPS come protezione antifurto
Se né SigFox né LoRa o LoRaWan sono adatti al tracciamento GPS delle e-bike, qual è allora la soluzione giusta?
Attualmente si tratta di una tecnologia di cui non abbiamo ancora parlato: il 2G. Questo standard è un vero “vecchio” della telefonia mobile. Dopotutto esiste dagli anni ’90. Per questo, in termini di copertura di rete, è (ancora) superiore a tutte le altre tecnologie radio nell’ambito IoT. Il fatto che con il 2G si possano trasmettere solo pacchetti di dati molto piccoli non ha grande importanza per il GPS tracking dei veicoli.
Per questo PowUnity punta sulla sua GPS-Tracker tracker GPS per e-bike su 2G – per sicurezza e tracciamento in tempo reale senza compromessi e protezione antifurto senza lacune.
Conclusione – LoRa e Sigfox
In definitiva, nel 2021 è difficile prevedere quale ruolo LoRa di Semtex e SigFox svolgeranno in futuro nell’Internet delle cose.
Entrambi offrono vantaggi, a partire dai costi contenuti fino alla possibilità di creare una rete propria per dati (critici). Entrambi vengono utilizzati con successo per diverse applicazioni IoT, dalle Smart City al tracking nel settore della logistica e alle connessioni in rete in agricoltura. In parte integrano altri Low Power Wide Area Network con le loro caratteristiche specifiche. Inoltre, ogni standard ha la propria lobby, come ad esempio la LoRa Alliance, e i propri sostenitori.
Tuttavia, rispetto ai concorrenti LPWAN come NB-IoT o LTE-M, vi sono senza dubbio gravi svantaggi. Tra questi rientrano una copertura di rete limitata, una trasmissione in parte soggetta a interferenze e il fatto che, in caso di cambio di fornitore, l’hardware debba generalmente essere sostituito.
Per il tracciamento delle e-bike come protezione antifurto, né SigFox né LoRa sono un’opzione. Perché proprio in questo ambito sono determinanti fattori come un’elevata copertura di rete, il tracciamento in tempo reale e basse latenze – almeno se non vuoi scendere a compromessi nella localizzazione. Che questo cambi un giorno è discutibile.
