mioty si presenta come un'opzione interessante per le distribuzioni massive di sensori wireless IIoT

Avrete sicuramente sentito parlare dell'avvento su larga scala dell'Internet delle cose industriale (IIoT). Saprete anche che esistono già decine e decine di protocolli wireless che vi aiuteranno a connettere le centinaia, se non migliaia, di endpoint. Quello che forse non sapete è che è appena emerso un altro protocollo: mioty (si pronuncia come se fosse scritto My IoT). Nel momento in cui sto scrivendo, è stato rilasciato da poco. Si tratta di un protocollo di rete WAN (LPWAN) a basso consumo e basato su software, sviluppato per offrire l'affidabilità e la scalabilità migliore della categoria per l'IIoT. I sostenitori di mioty pensano che competerà con protocolli IoT wireless del calibro di LoRaWAN, Sigfox, NB-IoT, LTE-M e altri, in reti di sensori wireless di enormi dimensioni.

Siamo agli albori della realtà IIoT su larga scala, quindi è il momento giusto per conoscere meglio mioty. mioty soddisfa lo standard TS 103 357 dello European Telecommunications Standards Institute (ETSI). Tra le prestazioni chiave previste:

• Consumo energetico di 17,8 μWh per una durata della batteria di 20 anni.
• I nodi e le stazioni base possono funzionare al massimo delle prestazioni con velocità di spostamento fino a 120 km/h.
• Elevata immunità alle interferenze.
• Alta qualità del servizio (QoS).
• Elevata connettività al chiuso, anche in ambienti industriali con ostruzioni metalliche o tondini.
• Fino a un milione di dispositivi supportati per ogni rete.

Come funziona mioty?

Le aspettative sono molto alte, come farà esattamente mioty a soddisfarle? Un aspetto fondamentale delle sue prestazioni è la tecnologia telegram splitting, utilizzata per suddividere i pacchetti dati in piccoli pacchetti secondari a livello del sensore. Questi ultimi vengono trasmessi su diverse frequenze e in momenti diversi, quindi un algoritmo nella stazione base li riassembla, ricostituendo il messaggio originale (Figura 1). L'algoritmo di mioty garantisce ridondanza incorporata dei pacchetti secondari e supporta il basso consumo energetico. Si può perdere fino al 50% dei pacchetti secondari a causa delle interferenze senza perdere il messaggio originale.

Figura 1: La tecnologia telegram splitting di mioty migliora la resilienza alle interferenze e supporta il basso consumo energetico. (Immagine per gentile concessione di Radiocrafts)

Ma la perfezione non esiste. Certo, la rete mioty è una rete privata, quindi non è necessario pagare una licenza o un abbonamento mensile, come invece succede con reti pubbliche come quelle cellulari. Ma non è gratuita: è necessario ottenere a pagamento una licenza da BehrTech per utilizzare il software mioty brevettato. Inoltre, anche se mioty è robusta e in grado di trasmettere su lunghe distanze consumando molto poco, la velocità di trasmissione dei dati è limitata a 512 bit al secondo.

mioty potrebbe rivelarsi un'aggiunta importante al set di strumenti per i progetti LPWAN. Vediamo due soluzioni per iniziare a conoscere le reti di sensori wireless mioty per il vostro prossimo progetto IIoT: una di Radiocrafts e un'altra di STMicroelectronics.

Modulo a montaggio superficiale mioty

Radiocrafts offre RC1882CEF-MIOTY1, un modulo radio compatto, ad alte prestazioni e montaggio superficiale (Figura 2), in grado di inviare un messaggio delle dimensioni massime di 245 byte in una sola trasmissione. Il controller di comunicazione embedded include il software del protocollo mioty. Questo modulo integrato è pre-certificato per il funzionamento secondo le norme europee (868 MHz) e statunitensi (915 MHz). Si basa su un set di comandi AT e include un'interfaccia UART. Il modulo ha una piedinatura compatibile con i moduli precedenti di Radiocrafts ed è quindi facile da integrare nei sistemi esistenti. Ha un consumo energetico bassissimo per il funzionamento a batteria, un segnale a banda ultrastretta con sensibilità di -129 decibel in riferimento a 1 milliwatt (dBm) e 14 dBm di potenza di uscita.

Figura 2: Il modulo mioty di Radiocrafts è in grado di inviare un messaggio delle dimensioni massime di 245 byte in una sola trasmissione. (Immagine per gentile concessione di mioty Alliance)

Il kit di sviluppo associato RC1882-MIOTY1-DK di Radiocrafts permette di realizzare una piccola rete mioty da un PC, con risorse di sviluppo aggiuntive minime, per testare rapidamente e conoscere meglio le capacità della rete. Radiocrafts offre anche software per lo sviluppo applicativo.

mioty incluso in un SoC wireless multiprotocollo

Con il System-on-Chip (SoC) STM32WL di STMicroelectronics, è possibile studiare diversi protocolli wireless, tra cui mioty. I microcontroller STM32WL supportano più schemi di modulazione, tra cui LoRa (divisione di spettro), (G)FSK, (G)MSK e BPSK, e possono quindi essere utilizzati in mioty e anche in altre reti (LoRaWAN, Sigfox, W-MBUS). Il SoC integra sullo stesso chip un microcontroller per uso generale e un modulo radio sub-gigahertz.

La scheda Nucleo-64 NUCLEO-WL55JC2 è una piattaforma per realizzare prototipi e studiare nuovi approcci alla connettività di rete wireless con STM32WL (Figura 3). Supporta diverse combinazioni di prestazioni, consumo energetico e altre caratteristiche. Include anche un'antenna SMA. Il supporto della connettività Uno R3 Arduino e delle basette Morpho di STMicroelectronics permette inoltre di espandere le funzionalità con un'ampia gamma di shield specializzati.

Figura 3: La scheda di valutazione Nucleo-64 NUCLEO-WL55JC STM32WL offre un modo conveniente e flessibile per sperimentare nuovi concetti e realizzare prototipi con mioty. (Immagine per gentile concessione di STMicroelectronics)

Conclusione

L'IIoT su larga scala è alle porte, e con mioty avete un protocollo wireless in più tra cui scegliere. Sulla carta, questo protocollo assicura QoS elevata in ambienti industriali, con basso consumo energetico, connettendo numerosi dispositivi. È però previsto il pagamento di una tariffa per la licenza. Vanta già un buon supporto hardware, pertanto merita la giusta attenzione al momento di valutare le (molte) opzioni disponibili per le interfacce wireless.