Nessuno di questi problemi viene risolto da reti più veloci. Vengono risolti da reti costruite attorno a una serie di priorità completamente diverse: efficienza energetica, penetrazione profonda del segnale e la capacità di mantenere online decine di migliaia di dispositivi per un decennio senza che nessuno li tocchi. Questo è il compito specifico della tecnologia Low Power Wide Area (LPWA), ed è il motivo per cui l’LPWA è diventata il livello di connettività alla base di gran parte di ciò che il settore definisce Industrial IoT, o IIoT.
Questa guida illustra cos’è effettivamente l’LPWA, come funziona a livello tecnico, come si confrontano le principali tecnologie LPWA e dove l’LPWA è già in uso nelle implementazioni industriali odierne, basandosi su progetti reali piuttosto che su casi d’uso teorici.
Che cos’è l’IoT LPWA?
L’LPWA (Low Power Wide Area) non è una singola tecnologia. Si tratta di una categoria di tecnologie di rete wireless progettate intorno a un compromesso fondamentale: sacrificare la velocità di trasmissione dei dati e la larghezza di banda in cambio di un consumo energetico molto più basso, una portata maggiore e una migliore penetrazione del segnale rispetto a quanto tecnologie come Wi-Fi, Bluetooth o 4G/5G standard siano mai state progettate per fornire.
La maggior parte delle tecnologie di connettività oggi ampiamente utilizzate – Wi-Fi, Bluetooth, Ethernet, rete cellulare standard – sono state realizzate per telefoni, computer o dispositivi elettronici di consumo: dispositivi dotati di una presa di corrente, che richiedono una ricarica quotidiana o la presenza di una persona nelle vicinanze per il loro funzionamento.I dispositivi IoT industriali , di solito, non rientrano in nessuna di queste categorie. Un sensore di vibrazioni fissato a una pompa in una sottostazione, un sensore di livello su un contenitore sotterraneo per i rifiuti o un contatore intelligente installato un decennio fa e mai toccato da allora: tutti devono funzionare in modo autonomo, alimentati da una piccola batteria, spesso in un luogo che un normale segnale radio fatica a raggiungere.
La tecnologia LPWA colma questa lacuna. Secondo la Mobile IoT Deployment Map della GSMA, a novembre 2025 erano state lanciate a livello globale 269 reti IoT mobili commerciali, di cui 129 basate su LTE-M e 140 su NB-IoT, con una copertura particolarmente estesa in Europa e nei Paesi nordici. Non si tratta più di una categoria tecnologica emergente; è il livello di connettività standard per gran parte delle nuove implementazioni industriali.
I due principi tecnici alla base dell’efficienza dell’LPWA
Le reti LPWA raggiungono la loro lunga portata e il basso consumo energetico grazie a due scelte ingegneristiche deliberate:
Trasmissione a banda stretta. La maggior parte delle tecnologie LPWA trasmette su una porzione di spettro molto più stretta rispetto a un segnale cellulare standard o Wi-Fi. Un canale più stretto comporta meno rumore da filtrare per il ricevitore, il che consente una sensibilità del ricevitore estremamente elevata, solitamente compresa tra -120 e -130 dBm. È proprio questa sensibilità che permette a un dispositivo di trasmettere per chilometri con un segnale misurato in milliwatt.
Velocità di trasmissione basse e intenzionali. Le reti LPWA non mirano a trasferire grandi quantità di dati rapidamente. Mantenendo basse le velocità di trasmissione e ridotte le quantità di dati, un dispositivo trascorre meno tempo con la radio attiva, che rappresenta il principale fattore di consumo della batteria in qualsiasi dispositivo wireless. In combinazione con moderne tecniche di codifica che migliorano il link budget, è così che un sensore NB-IoT alimentato a batteria può trasmettere dal sottosuolo e continuare a funzionare per anni.
LPWA cellulare vs non cellulare
Le tecnologie LPWA si dividono in due grandi famiglie e la scelta tra queste rappresenta solitamente la prima vera decisione architettonica in un’implementazione dell’IoT industriale.
LPWA non cellulare (LoRaWAN, Sigfox)
Le reti LPWA non cellulari operano su spettro senza licenza, indipendentemente dall’infrastruttura degli operatori di telefonia mobile. LoRaWAN ne è l’esempio più noto: le organizzazioni possono implementare la propria rete privata (con i propri gateway e la propria area di copertura) oppure connettersi a una rete LoRaWAN pubblica gestita da terzi.
Ciò offre all’organizzazione il controllo diretto sulla copertura e sull’infrastruttura, il che si adatta a implementazioni circoscritte: un singolo sito industriale, un campus, un’azienda agricola. Il compromesso è che la proprietà comporta responsabilità operative: manutenzione dei gateway, pianificazione della rete, gestione delle interferenze e il fatto che espandere la copertura oltre l’area iniziale significa installare autonomamente ulteriori infrastrutture. Anche la sicurezza è generalmente meno rigorosa rispetto alle alternative cellulari; LoRaWAN si basa sulla crittografia AES-128 anziché sull’architettura di sicurezza completa 3GPP.
LPWA cellulare (NB-IoT, LTE-M)
Le tecnologie LPWA cellulari, principalmente NB-IoT e LTE-M, sono standardizzate dal 3GPP e funzionano su spettro autorizzato attraverso l’infrastruttura di rete mobile esistente. Anziché costruire una rete privata, un dispositivo si connette semplicemente alle torri di un operatore di telefonia mobile, proprio come fa un telefono.
Questo è ciò che rende l’LPWA cellulare la tecnologia preferita per la maggior parte delle implementazioni industriali e aziendali: la copertura è già disponibile, fornita da operatori che hanno dedicato decenni alla realizzazione e alla manutenzione di tale infrastruttura, e include sicurezza completa di livello 3GPP, gestione dei dispositivi e roaming globale, elementi che un’organizzazione non deve costruire né mantenere autonomamente. Il costo consiste in un abbonamento alla connettività di rete, in genere tramite schede SIM, anziché in un investimento una tantum nell’infrastruttura.
Per le implementazioni che devono espandersi su più siti, paesi o entrambi, senza assumersi l’onere operativo di gestire un’infrastruttura radio privata, la tecnologia LPWA cellulare rappresenta generalmente il punto di partenza più pratico. È proprio su questo che si concentra Com4: schede SIM multi-rete e indipendenti dall’operatore che si connettono a oltre 750 reti in più di 190 paesi, in modo che un dispositivo si colleghi alla rete con il segnale più forte in una determinata località, anziché dipendere dalla mappa di copertura di un singolo operatore.
LTE-M vs NB-IoT: un confronto tecnico
Nell’ambito dell’LPWA cellulare, i due standard, LTE-M e NB-IoT, risolvono problemi diversi. La scelta tra i due è una delle decisioni più importanti in un’implementazione dell’IoT industriale, poiché in genere viene fissata in fase di progettazione hardware ed è difficile da modificare in seguito.
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Caratteristica |
LTE-M |
NB-IoT |
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Velocità di trasmissione |
Fino a ~1 Mbps in downlink |
Fino a ~200 kbps in downlink |
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Latenza |
Da 10 a 100 ms |
Da 1,6 a oltre 10 secondi |
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Mobilità |
Passaggio tra celle completo e senza interruzioni |
Solo riselezione di cella, nessun passaggio |
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Profondità di copertura (MCL) |
~156 dB, buona copertura in ambienti interni |
~164 dB, copertura eccellente in ambienti interni profondi e sotterranei |
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Durata della batteria |
Da 5 a oltre 10 anni con PSM ed eDRX |
10+ anni con PSM ed eDRX |
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Voce (VoLTE) |
Supportata |
Non supportata |
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Costo del modulo |
Circa 5–15 dollari per modulo |
Spesso meno di 10 $ per modulo |
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Aggiornamenti del firmware |
Distribuzione OTA veloce e affidabile |
Gli aggiornamenti OTA di grandi dimensioni sono lenti e consumano molta energia |
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Ideale per |
Dispositivi mobili, esigenze di dati moderate |
Sensori statici, esigenze di dati minime |
In pratica: LTE-M è la scelta giusta quando un dispositivo si sposta (un veicolo tracciato, un'attrezzatura mobile), richiede una minore latenza o necessita di aggiornamenti frequenti e affidabili del firmware e della sicurezza trasmessi via etere. L’NB-IoT è la scelta giusta quando un dispositivo rimane in un unico posto, trasmette piccole quantità di dati a intervalli sporadici e deve funzionare il più a lungo possibile con una singola batteria, specialmente se si trova in un luogo difficile da raggiungere, sottoterra, all’interno di una struttura in cemento o in una sottostazione remota.
Entrambe fanno parte dello standard 3GPP, entrambe continueranno a coesistere con il 5G e nessuna delle due verrà gradualmente eliminata. Le disattivazioni delle reti 2G e 3G già in corso in alcune parti d’Europa stanno, semmai, accelerando la migrazione verso LTE-M e NB-IoT piuttosto che allontanarsene.
Modalità di risparmio energetico: come i dispositivi LPWA raggiungono una durata della batteria pluriennale
La tabella comparativa sopra riportata racconta solo metà della storia. La durata della batteria sul campo dipende in larga misura da come un dispositivo è configurato per la modalità di sospensione, non solo dalla rete su cui opera.
La modalità PSM (Power Saving Mode) consente a un dispositivo di entrare in modalità di sospensione profonda pur rimanendo registrato sulla rete. La radio si spegne di fatto, riattivandosi solo a intervalli prestabiliti per trasmettere o verificare la presenza di messaggi. Si tratta dello stato di sospensione più profondo ed efficiente disponibile, al costo di rendere il dispositivo irraggiungibile tra un risveglio e l’altro; qualsiasi comando in downlink deve attendere.
L’eDRX (Extended Discontinuous Reception) è l’alternativa più leggera: il dispositivo entra in modalità di sospensione per intervalli più brevi e più frequenti, sacrificando un po’ di efficienza energetica in cambio della possibilità di continuare a ricevere comandi con una latenza moderata.
Un dispositivo che invia solo dati verso l’esterno, come un sensore di livello che invia un ping una volta al giorno, è adatto alla rete PSM. Un dispositivo che occasionalmente necessita di ricevere un comando richiede la maggiore raggiungibilità offerta dall’eDRX, con il conseguente maggiore consumo energetico che ne deriva. Ottenere la giusta configurazione, oltre a scegliere la rete sottostante adeguata, è ciò che distingue un sensore che richiede la sostituzione della batteria ogni due anni da uno che funziona per dieci.
Perché l’IoT industriale (IIoT) necessita specificamente della tecnologia LPWA
Vale la pena essere precisi riguardo alla distinzione tra IoT generale e IoT industriale. L’IoT generale copre applicazioni consumer e commerciali: dispositivi per la casa intelligente, dispositivi indossabili, uffici connessi, dove la praticità e la scalabilità contano di più. L’IIoT copre applicazioni industriali: fabbriche, reti elettriche, reti di trasporto e macchinari pesanti, dove l’affidabilità, la sicurezza, i lunghi cicli di vita dei dispositivi e una connettività stabile su migliaia di asset contano più di ogni altra cosa.
L’Industria 4.0, l’attuale fase dell’evoluzione industriale che segue la meccanizzazione (1.0), l’elettrificazione e la produzione di massa (2.0) e l’automazione digitale (3.0), è caratterizzata da operazioni connesse e basate sui dati: macchine, sensori e software che collaborano per ottimizzare la produzione e la manutenzione in tempo reale. Il mercato globale dell’Industria 4.0 è stato valutato a 52,17 miliardi di dollari nel 2023 e, secondo MarketsandMarkets, dovrebbe raggiungere i 182,01 miliardi di dollari entro il 2028: un volume di investimenti che riflette quanto siano diventate fondamentali le operazioni connesse nei settori manifatturiero, energetico e delle infrastrutture.
L’IIoT è il livello di connettività e dati che rende tutto questo possibile, e la LPWA è molto spesso la tecnologia specifica su cui si basa, per un semplice motivo: la maggior parte dei sensori industriali, dei monitor di vibrazioni, dei contatori intelligenti, dei sensori di pressione e di livello non ha bisogno di trasferire grandi quantità di dati a velocità elevate. Devono funzionare in modo affidabile per anni, spesso in luoghi – come scantinati, sottostazioni e condutture remote – che un segnale normale fatica a raggiungere.
Dispositivi LPWA industriali comuni
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Sensori di vibrazione e acustici per il monitoraggio dello stato delle macchine
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Sensori di temperatura e pressione su apparecchiature industriali e serbatoi
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Contatori intelligenti nelle reti energetiche e dei servizi pubblici
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Sensori di livello e riempimento su contenitori per rifiuti, carburante o stoccaggio
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Dispositivi di tracciamento di beni e attrezzature
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Apparecchiature di monitoraggio della rete elettrica e delle sottostazioni
Implementazioni reali dell’IoT industriale basate su LPWA
La teoria è semplice; è nelle implementazioni in produzione che si mettono alla prova le scelte relative alla tecnologia LPWA. Questi sono progetti reali che oggi funzionano grazie alla connettività Com4.
Manutenzione predittiva: Soundsensing
Soundsensing sviluppa sensori e software per il monitoraggio di attrezzature meccaniche, sistemi di ventilazione, impianti di climatizzazione (HVAC) e pompe negli edifici commerciali. I sensori apprendono la firma sonora normale di un determinato motore e, grazie all’apprendimento automatico, segnalano i rumori anomali prima che si verifichi un guasto. Grazie alla connettività LTE-M di Com4, oltre 1.500 sensori Soundsensing sono ora operativi in 150 edifici, tra cui quelli di clienti come Statsbygg e Oslo City; molti di essi sono installati nei seminterrati degli edifici, dove la copertura di rete mobile è solitamente più debole. I proprietari degli edifici ottengono un funzionamento più fluido e costi di manutenzione ridotti; Soundsensing ottiene piena visibilità sulle prestazioni dei dispositivi e sull’utilizzo dei dati attraverso la piattaforma di Com4, consentendole di mantenere la qualità del servizio e controllare i costi su larga scala.
Manutenzione della rete elettrica: Gomero
Il Gruppo Gomero, con sede a Göteborg e leader di mercato in Svezia, fornisce alle aziende che gestiscono la rete elettrica il monitoraggio remoto e in tempo reale delle infrastrutture critiche delle sottostazioni, comprese le vasche di contenimento dei trasformatori, per clienti quali Ellevio, Vattenfall, Fingrid, Deutsche Bahn e SA Power Networks. Grazie alla connettività IoT cellulare di Com4 in nove paesi, la piattaforma SIPP di Gomero ha messo in sicurezza oltre 6.000 vasche dei trasformatori per più di 100 clienti, raccogliendo oltre 76 milioni di punti dati, prevenendo più di 6.300 fuoriuscite di olio, evitando oltre 6.700 sopralluoghi non necessari e riducendo le emissioni di CO₂ di oltre 56 tonnellate. Come ha affermato il responsabile tecnologico di Gomero: «Com4 garantisce una connessione affidabile ed efficiente presso tutte le stazioni dei nostri clienti. Per noi è di fondamentale importanza poter contare su un fornitore in grado di garantire che la nostra comunicazione funzioni in modo fluido e affidabile in tutti e nove i paesi in cui operiamo».
Gestione dei rifiuti nei cantieri edili: Sensorita
Sensorita risolve un problema industriale specifico e poco affascinante: sapere quando un contenitore per rifiuti in un cantiere edile è effettivamente pieno. Utilizzando la connettività LTE-M di Com4, i sensori segnalano in tempo reale i livelli di riempimento, alimentando una pianificazione logistica basata sull’intelligenza artificiale che elimina i viaggi di ritiro superflui e riduce i costi.
Infrastruttura ferroviaria: Bane NOR
Com4 e Bane NOR, l’operatore dell’infrastruttura ferroviaria nazionale norvegese, hanno integrato la connettività IoT nei sistemi centrali della rete ferroviaria norvegese: un esempio di LPWA e IoT cellulare operanti in uno degli ambienti industriali più critici in termini di sicurezza.
Scegliere la giusta tecnologia LPWA: un quadro di riferimento pratico
La scelta di una tecnologia LPWA dipende da come un dispositivo si comporta effettivamente, non dalla larghezza di banda che potrebbe teoricamente utilizzare.
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Requisiti |
Opzione migliore |
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Dispositivi in movimento (veicoli, attrezzature mobili) |
LTE-M |
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Copertura in ambienti interni profondi o sotterranei |
NB-IoT |
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Maggiore volume di dati o payload più ricchi |
LTE-M |
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Massima durata della batteria su dispositivi fissi |
NB-IoT |
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Supporto vocale necessario |
LTE-M |
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Moduli al minor costo per grandi volumi |
NB-IoT |
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Dati frequenti e in tempo reale |
LTE-M |
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Sito completamente autonomo, si desidera possedere l'infrastruttura |
LoRaWAN (rete privata) |
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Implementazione in più paesi, necessità di sicurezza e supporto di livello operatore |
LPWA cellulare (NB-IoT/LTE-M) |
Alcuni dispositivi supportano sempre più spesso sia LTE-M che NB-IoT in un unico modulo dual-mode, consentendo la selezione dinamica della rete in base alla copertura; tuttavia, cambiare tecnologia dopo che un dispositivo è già stato progettato e implementato raramente è semplice: in genere richiede modifiche all’hardware e al firmware compatibili, non solo un aggiornamento della configurazione.
Sfide comuni nelle implementazioni LPWA industriali
Anche le tecnologie LPWA più mature presentano aspetti pratici di implementazione che è facile sottovalutare:
Gestione dei dispositivi e delle SIM su scala di flotta. Una manciata di sensori può essere gestita manualmente. Alcune migliaia, distribuite in diversi paesi, no. È qui che una piattaforma di gestione della connettività smette di essere un optional e diventa l’elemento che determina se l’implementazione dell’IIoT è sostenibile dal punto di vista operativo.
Roaming e variabilità della copertura. Il roaming NB-IoT rimane più limitato rispetto all’LTE-M in alcune regioni e la copertura varia a seconda della strategia di spettro dell’operatore. Una SIM multi-rete che si connette automaticamente all’operatore con il segnale più forte disponibile elimina gran parte di questo rischio, ma vale la pena verificare la copertura nelle regioni specifiche in cui l’implementazione sarà effettivamente operativa.
Integrazione dei sistemi legacy. Molti siti industriali utilizzano apparecchiature che risalgono a un’epoca in cui il concetto stesso di connettività non esisteva. Adattare le macchine più vecchie con sensori e integrare tali dati nel software operativo esistente richiede spesso più lavoro rispetto al livello di connettività stesso.
Prestazioni della batteria in condizioni reali. La durata della batteriastimata in laboratorio presuppone buone condizioni di segnale. In pratica, una copertura scarsa costringe un dispositivo a trasmettere più a lungo e più spesso per far passare il segnale, il che può ridurre significativamente la durata della batteria in condizioni reali rispetto a quanto indicato nella scheda tecnica.
Sicurezza fin dal primo giorno. Ogni dispositivo connesso è un potenziale punto di accesso. La tecnologia LPWA cellulare beneficia dell’architettura di sicurezza 3GPP completa come base di riferimento, ma è comunque necessario progettare fin dall’inizio reti APN private, VPN e un’autenticazione adeguata dei dispositivi, senza aggiungerle a posteriori una volta che l’implementazione è già attiva.
Migrazione in vista della dismissione delle reti 2G/3G. Man mano che le reti legacy vengono disattivate in diverse parti d’Europa, tra cui Norvegia e Svezia, i dispositivi che funzionano ancora con standard cellulari più datati necessitano di un percorso di migrazione verso LTE-M o NB-IoT ben prima della scadenza, non dopo.
Come Com4 supporta le implementazioni LPWA industriali
Com4 fornisce il livello di connettività alla base delle implementazioni IIoT come quelle sopra descritte: schede SIM IoT indipendenti dall’operatore che si connettono a oltre 750 reti in più di 190 paesi, supportando NB-IoT, LTE-M, 4G, 5G e connettività satellitare da un’unica piattaforma gestita, Polaris CMP. Anziché destreggiarsi tra contratti e dashboard separati per paese o per tecnologia, un’organizzazione gestisce l’intero parco dispositivi e SIM, l’assegnazione delle risorse, il monitoraggio dell’utilizzo, gli avvisi e il cambio di connettività da un’unica postazione.
Il supporto per eSIM e iSIM consente di configurare o aggiornare il profilo di rete di un dispositivo da remoto, senza che un tecnico debba sostituire fisicamente una scheda SIM in una sottostazione, in un seminterrato o in un sito a nove paesi di distanza. Per implementazioni delle dimensioni di quelle di Gomero o Soundsensing, questa non è una semplice comodità, ma è ciò che rende operativamente realistico, in primo luogo, il funzionamento su scala globale.
La connettività di Com4 ha già consentito oltre 20 milioni di connessioni IoT per più di 1.000 clienti, in settori quali energia, produzione, edilizia, logistica e sanità, con una priorità di fondo comune a tutti: affidabilità di livello industriale, ovunque si trovi il dispositivo.
Pronti a realizzare la vostra implementazione IoT industriale?
Che si tratti di infrastrutture di rete, manutenzione predittiva o monitoraggio delle risorse oltre confine, la giusta base LPWA determina se un progetto pilota si trasformerà in un’implementazione su larga scala. Rivolgiti a un esperto Com4 IoT per capire quale tecnologia LPWA sia più adatta alla tua implementazione.
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