Tutti questi componenti contribuiscono a garantire una trasmissione dati e una connettività senza problemi. Dall'automazione industriale alle smart city e alla gestione delle flotte, la scelta dell'hardware IoT corretto è fondamentale per mantenere efficienza, sicurezza e scalabilità. Questo articolo analizza le parti principali dell'hardware IoT. Spiega come funzionano e a cosa pensare quando si scelgono i dispositivi per la propria configurazione IoT.
Che cos'è un modem cellulare?
Un modem cellulare è il dispositivo che ha il compito di collegare il prodotto a una rete mobile e di trasmettere in modalità wireless (modulare e demodulare) i dati tra il prodotto e la rete. Di solito include un front-end RF e un'interfaccia con cui il sistema incorporato può comunicare.
I modem cellulari supportano una o più tecnologie di accesso radio, come 2G, LTE, NB-IoT, LTE-M, 5G e Redcap. Inoltre, si va da chip semplici e piccoli ed economici per il solo modem a SoC completi con supporto GNSS e microcontrollore su cui eseguire l'applicazione.
La scelta del giusto modulo modem cellulare per il vostro prodotto embedded è fondamentale per il successo del progetto.
Che cos'è un router cellulare?
Un router cellulare è solitamente un dispositivo COTS (Commercial Of The Shelf) utilizzato per collegare in modo sicuro prodotti e infrastrutture esistenti alla rete mobile.
I router e i gateway cellulari industriali sono prodotti per essere in grado di rimanere in servizio per lunghi periodi in aree remote, senza bisogno di manutenzione locale.
Poiché si basano su modem cellulari, lo stesso vale per il supporto di una o più tecnologie di accesso radio. La scelta del prodotto può essere fatta in base alla copertura di rete e al throughput di dati necessario.
Altre caratteristiche disponibili nei router cellulari industriali sono le varie interfacce a cui collegarsi. Si va da una o più porte LAN, Wifi, GPIO, RS-485 e Modbus per monitorare e controllare un'ampia gamma di apparecchiature esistenti di terze parti.
Il ruolo delle antenne IoT
Le antenne IoT svolgono un ruolo cruciale nel garantire una connettività affidabile e la potenza del segnale per i dispositivi IoT. La scelta dell'antenna può influenzare notevolmente il funzionamento di una soluzione IoT. Influisce sulla velocità dei dati, sulla copertura e sull'efficienza della rete. Esistono diversi tipi di antenne utilizzate nelle applicazioni IoT:
- Antenne esterne - Queste antenne sono montate all'esterno dei dispositivi per massimizzare la ricezione del segnale, spesso utilizzate nelle applicazioni IoT industriali dove è richiesta una forte connettività.
- Antenne integrate - Integrate nei dispositivi IoT, queste antenne sono ottimizzate per progetti compatti, bilanciando prestazioni e vincoli di spazio.
- Antenne direzionali e omnidirezionali - Le antenne direzionali inviano segnali in una direzione. Sono ideali per le configurazioni fisse. Le antenne omnidirezionali coprono 360 gradi. Funzionano bene per gli usi mobili o diffusi. La scelta e il posizionamento corretto dell'antenna sono fondamentali per ridurre al minimo le interferenze, ottimizzare le prestazioni e garantire una comunicazione senza interruzioni.
Differenze chiave tra l' hardware tradizionale e quello incentrato sull'IoT
Mentre i modem e i router tradizionali sono progettati principalmente per l'uso da parte dei consumatori, l'hardware incentrato sull'IoT è stato progettato per soddisfare le esigenze specifiche delle applicazioni IoT industriali e su larga scala:
- Connettività: Sul mercato è disponibile un'ampia gamma di modem cellulari con diverse caratteristiche, che consentono di ottenere le funzionalità di un prodotto IoT globale.
- Funzionalità: I router IoT spesso supportano diversi protocolli di comunicazione, tra cui Wi-Fi, Bluetooth, LoRa e reti cellulari (LTE, 5G, NB-IoT), offrendo flessibilità per diversi ambienti IoT.
- Sicurezza: Nei router IoT sono comunemente integrate funzioni di sicurezza avanzate, come il supporto VPN multi-tunnel, le protezioni firewall e i sistemi di rilevamento delle intrusioni, per salvaguardare i dati e le infrastrutture critiche.
- Durata: L'hardware IoT è spesso costruito per resistere a condizioni ambientali difficili, come temperature estreme, polvere e umidità, garantendo un funzionamento affidabile in ambienti industriali.
Scelta dell'hardware IoT giusto La scelta dell'hardware IoT appropriato è fondamentale per il successo di qualsiasi implementazione IoT. Considerate i seguenti fattori:
- Requisiti dell'applicazione: Determinare le esigenze specifiche dell'applicazione IoT, tra cui la velocità di trasmissione dei dati, la copertura di rete e le condizioni ambientali.
- Scalabilità: Assicurarsi che l'hardware sia in grado di adattarsi a un'espansione futura, supportando dispositivi aggiuntivi e un maggiore traffico di dati.
- Compatibilità: Verificare che l'hardware supporti i protocolli di comunicazione necessari e possa integrarsi perfettamente con i sistemi esistenti.
- Sicurezza: Valutare le caratteristiche di sicurezza per proteggere da potenziali minacce e accessi non autorizzati.
- Assistenza e manutenzione: Considerare la disponibilità di assistenza tecnica, aggiornamenti del firmware e opzioni di garanzia da parte del fornitore dell'hardware.
Valutando attentamente questi fattori, le aziende e i privati possono scegliere un hardware IoT che non solo soddisfi le loro esigenze attuali, ma fornisca anche una base affidabile per i futuri progressi tecnologici.
La comprensione delle distinzioni e delle funzionalità dei modem e dei router cellulari è fondamentale per orientarsi nel complesso panorama dell'hardware IoT. Prendere decisioni informate nella scelta dell'hardware garantisce soluzioni di connettività robuste, sicure ed efficienti, adatte alle specifiche esigenze applicative.
Com4 collabora con diversi marchi leader nell'hardware IoT, tra cui:
- Teltonika - Specializzata in router, gateway e modem di livello industriale per applicazioni IoT e M2M.
- Quectel - Offre un'ampia gamma di moduli cellulari, GNSS e IoT, oltre ad antenne e hardware correlati. La progettazione dell'antenna è fondamentale per ottenere prestazioni ottimali e Quectel fornisce indicazioni sulle soluzioni di antenna OEM.
- Kigen - Un partner chiave per la tecnologia iSIM, che consente soluzioni SIM integrate per l'IoT.
- Starlink - Fornisce connettività satellitare per applicazioni IoT in luoghi remoti.
- Advantec - Fornisce soluzioni di connettività avanzate per applicazioni industriali e IoT.
- Panorama Antennas - Offre antenne esterne ad alte prestazioni per applicazioni IoT, garantendo una potenza del segnale e una connettività ottimali.
- Zyxel -Fornisce soluzioni di accesso wireless fisso per una connettività IoT affidabile e ad alta velocità.
- Thales - Leader mondiale nella sicurezza integrata e incorporata, offre soluzioni eSIM, iSIM e di connettività sicura per applicazioni IoT, M2M e mission-critical. Thales svolge un ruolo fondamentale nell'abilitare l'identità digitale sicura e il provisioning remoto delle SIM.
