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rapporti - Deliverable

Analisi e valutazione dell’applicabilità delle diverse tecnologie IoT in condizioni di installazione estreme per casi del settore elettrico

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Analisi e valutazione dell’applicabilità delle diverse tecnologie IoT in condizioni di installazione estreme per casi del settore elettrico

Scopo delle studio è fornire indicazioni delle prestazioni delle tecnologie abilitanti i servizio IoT in condizioni di installazioni estreme. Per tale analisi si sono considerate le due principali tecnologie che saranno disponibili sul mercato, ossia NB-IoT per le soluzioni licenziate, e LoRa per le soluzioni proprietarie. Le valutazioni sono state effettuate tramite modelli di propagazione rigorosi quali modelli di Ray Tracing al fine di individuare le prestazioni di connettività in contesti reali.

Le applicazioni IoT (Internet of Things), prevederanno l’installazione dei dispositivi anche in contesti propagativi difficili per cui le soluzioni proposte, sia basate su tecnologie cellulari che su tecnologie proprietarie, dovranno essere in grado di garantire la connettività anche in tali casi. Il presente studio vuole fornire un’analisi dettagliata di connettività valutando le prestazioni delle due principali soluzioni tecnologiche, NB-IoT e LoRa, attraverso l’uso modelli di propagazione rigorosi basati su tecniche di “Ray Tracing”, ossia basati su principi di Ottica Geometrica applicati in un determinato ambiente. Come ambiente di propagazione di test è stata utilizzata la sede FUB a Pontecchio Marconi (Bologna), Villa Griffone. Le prestazioni sono state elaborate considerando le posizioni dei ricevitori in vari punti: dal caso di ricevitori interrati nelle fondamenta della Villa, al caso di ricevitori posizionati ai diversi piani della Villa. Le valutazioni sono state ripetute sia per terreno asciutto che umido per tener conto delle attenuazioni aggiuntive dovute alla difficile posizione dei sensori.

Dalle elaborazioni è emerso che la tecnologia LoRa è in grado di raggiungere buone prestazioni in ogni situazione in quanto, anche nelle condizioni peggiori, la potenza del segnale ricevuto rimane sempre al di sopra della sensibilità del ricevitore (-110/-120 dBm).

Anche per la tecnologia NB-IoT si ritrovano valutazioni analoghe, tranne che per il caso di sensori interrati con terreno umido per il quale la connettività è al di sotto della soglia di sensibilità. In realtà tali prestazioni sono state ottenute considerando uno dei siti reali LTE 800MHz, posto ad una distanza maggiore dalla Villa rispetto al trasmettitore LoRa. Inoltre, le valutazioni sono state elaborate per la configurazione NB-IoT “in band” (ossia la prima che sarà disponibile sul mercato) che prevede, secondo le indicazioni dello standard, una potenza di trasmissione bassa. I risultati ottenuti, pertanto, potrebbero cambiare, considerando l’aumento delle stazioni NB-IoT abilitate nel prossimo futuro e configurazioni NB-IoT “standalone”.

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