Wireless RF:

In questa categoria sono presenti articoli tecnici di approfondimento sul mondo del wireless. Dai più famosi protocolli, come 4G LTE, Wi-Fi e Bluetooth BLE fino a LoRa ed alle comunicazioni RF con uno sguardo sempre attento al futuro, con approfondimenti sul 5G. Non mancano progetti di riferimento e tutorials.

HD Voice: tutta la qualità delle chiamate VoIP e VoLTE con Wideband Speech

Grazie all’utilizzo diffuso di app VoIP come Skype e FaceTime, così come grazie alla crescente pervasività di VoLTE, le chiamate tramite laptop, tablet e smartphone non sono mai state così nitide. Tuttavia, la qualità delle chiamate via Bluetooth in auto è rimasta indietro, rendendo difficile sentire la differenza.  Introduzione Sia che si tratti di kit vivavoce per auto, autoradio o sistemi di infotainment, diversi sistemi elettronici per auto utilizzano implementazioni Bluetooth obsolete che trasmettono le chiamate vocali con un audio di scarsa qualità. Lo stack Bluetooth attuale supporta Wideband Speech, in grado di offrire una trasmissione vocale di qualità …

Tecnologie medicali: è l’ora degli “indossabili”

La miniaturizzazione dei sensori biomedicali, la proliferazione degli smartphone e la diffusione di protocolli wireless efficienti dal punto di vista dei consumi hanno favorito lo sviluppo di una generazione di dispositivi medicali che avranno un impatto profondo sul settore dell’assistenza sanitaria.  Introduzione I dispositivi medicali indossabili vanno ben oltre i classici braccialetti per il fitness. Essi infatti non servono solo a contare i passi o monitorare la frequenza cardiaca, ma anche a monitorare il livello di glucosio e la pressione sanguigna, a trattare il dolore cronico o persino a somministrare farmaci.  Il Nucleo centrale di questa rivoluzione nel settore …

Progetti modulari in bandabase per applicazioni wireless

Nell’ultimo decennio, i progettisti di stazioni base wireless hanno fatto molti sforzi per ridurre costi, consumi e ingombri. Per questi progettisti, l’obiettivo preso in considerazione per lo sviluppo delle stazioni base 3G è stato semplice: raggiungere una banda dieci volte superiore a fronte di un costo dieci volte inferiore. L'approccio servirà come base futura per lo sviluppo di tecnologie mobile di prossima generazione, un esempio è rappresentato dal 5G. Introduzione La specifiche di  potenza di  calcolo necessarie  per gestire gli algoritmi in banda base continuano a crescere a causa dei nuovi protocolli wireless. Come riportato  in  figura  1,  i  DSP (Digital  Signal Processor) …

Soli: la tecnologia Radar di gesture recognition

Il concetto di interazione virtuale è la base per il prossimo sviluppo di interfacce gestuali che trovano spazio soprattutto nei sistemi wearable di piccole dimensioni. Immaginate un pulsante invisibile tra il pollice e l'indice, è possibile premerlo toccando insieme le dita. O un quadrante virtuale che si accende per sfregamento di due dita. Immaginate di afferrare e tirare un cursore virtuale dal nulla. Tutte queste interazioni virtuali che sfiorano l’immaginazione rappresentano la tecnologia Soli.  Soli è una nuova tecnica di rilevamento che utilizza segnali radar per analizzare le interazioni gestuali touchless. Il chip incorpora un'intera elettronica di elaborazione con …

Il Protocollo IrDA

Il protocollo di comunicazione IrDA (Infrared Device Application) è uno standard di interconnessione dati tramite infrarossi bidirezionale tra dispositivi posizionati in visibilità reciproca. Per definire questo standard è stata fondata nel 1993 negli Stati Uniti un’organizzazione, Infrared Data Association. I dipartimenti principali di questa organizzazione sono: la commissione tecnica che si occupa della definizione della parte software e hardware dello standard di comunicazione; la commissione marketing per la promozione e la pubblicità della comunicazione infrarossa e la commissione test per le operazioni di verifica e messa a punto dello standard. In questo articolo analizzeremo le caratteristiche e la struttura di questo protocollo. Introduzione La  comunicazione …

802.11ax – Il wireless ad alta efficienza

Gli utenti di telefonia mobile hanno continuamente richiesto più dati e più grande disponibilità di connessioni alle reti wireless. Successivamente lo standard delle reti wireless IEEE 802. 11 si è evoluto consistentemente e si è adattato per incontrare queste necessità di miglioramento. Intorno al 1999, l’implementazione dello standard 802.11b ha consentito connessioni wireless a circa 11 Mbps utilizzando lo spettro a diretta sequenza di diffusione (DSSS). Nel 2003 la revisione del 802.11a/g ha incrementato la velocità di connessione e la prestazione wireless utilizzando la multiplazione ortogonale a divisione di frequenza (OFDM). Questa implementazione ha offerto agli utenti una velocità …

Le soluzioni IC Time-of-Flight (ToF) per il gesture recognition

Il riconoscimento dei gesti (gesture recognition) è la capacità di un dispositivo di identificare una serie di movimenti del corpo umano. La tecnologia elettronica si basa sull’ausilio di una telecamera e dispositivi IC per l’identificazione e la scansione della scena in un profilo 2D o 3D. La tecnica Time-of-Flight (ToF) consiste nell’invio di un fascio infrarosso sul target da analizzare con conseguente riflessione del segnale processato per mezzo di un’elettronica di ricezione. Le varie soluzioni IC, con l'ausilio di algoritmi software per il riconoscimento dei gesti, creano una mappa di profondità delle immagini ricevute, rispondendo in real time ai …

TIDA-00881, ricarica wireless per le schede launchpad

Come già illustrato nei precedenti articoli, anche Texas Instruments ha i suoi microcontrollori capaci di adattarsi a diversi ambiti, le launchpad, schede dal costo veramente basso (si va dai 10$ ai 20$ a seconda della scheda che si voglia acquistare), ma con molteplici possibilità di utilizzo. La comodità di queste schede risiede nella non trascurabile possibilità di aggiungere ulteriori funzionalità inserendo un “Booster Pack”, ovvero il corrispettivo delle shield per Arduino. In questo articolo analizzeremo il TIDA-00881 un booster pack capace di aggiungere la ricarica wireless al microcontrollore, funzionalità molto utile in varie applicazioni. Schema a blocchi del modulo …

Tecniche di design per ridurre l’esposizione RF negli smartphone

Le ultime norme sui limiti di esposizione raccomandano un massimo di circa 1-2 watt per chilogrammo come tasso di assorbimento specifico (SAR). Dai primi telefoni cellulari fino all’epoca degli smartphone, i livelli di potenza in gioco hanno visto una decisa diminuzione, ma nello stesso tempo è incrementata la gamma di dispositivi intelligenti mobili interconnessi. L'utilizzo di questi dispositivi sta aumentando drammaticamente. In un sondaggio del 2014 della società Nielsen, i consumatori americani hanno speso 34 ore in media al mese utilizzando le applicazioni mobili sui loro telefoni. Ciò ha decisamente aumentato l’esposizione con la necessità di tecniche per la …

Il problema delle emissioni elettromagnetiche

In molti paesi, più della metà della popolazione utilizza gli smartphone che rappresentano, ormai, una parte integrante delle moderne telecomunicazioni. Molti analisti stimano per i prossimi anni oltre 5 miliardi di dispositivi a livello globale costituendo, di fatto, una sorgente artificiale RF. Dato il gran numero di dispositivi è importante indagare, comprendere e monitorare qualsiasi potenziale impatto delle onde elettromagnetiche sulla salute umana. Le numerose ricerche hanno analizzato vari casi di assorbimento con correlazioni statistiche per quanto riguarda l'insorgere di malattie. SAR è un acronimo (Specific Absortion Rate) che esprime la quantità di energia elettromagnetica assorbita dal corpo umano …

Qi – Uno standard per il trasferimento di potenza wireless

Il concetto di wireless si è diffuso prepotentemente nelle nostre abitudini già da molti anni in relazione al trasferimento di informazione: non ci occorre più un cavo per guadagnare la connessione ad un punto d’accesso ad internet col nostro PC e abbiamo più di una scelta quando vogliamo trasmettere un contenuto dal nostro cellulare a quello del nostro amico. Prima o poi dovremo tuttavia collegare il nostro dispositivo mobile ad una presa di corrente per ricaricarne la batteria. O meglio, era così fino a ieri: la tecnologia Qi, che sfrutta l'induzione magnetica per realizzare il trasferimento di potenza wireless, è …

Lo standard Wireless M-Bus per i contatori intelligenti (smart meter)

L'IoT o meglio l'Internet delle cose, si sta diffondendo a vista d'occhio con l'esplosione delle reti di sensori wireless WSN, contatori intelligenti e tutta l'elettronica indossabile oltre ai dispositivi di automazione per il mondo industriale. Il fattore di crescita si preannuncia strabiliante e dovrebbe continuare nei prossimi anni, raggiungendo circa 80 miliardi di dispositivi connessi nel 2025. La piattaforma IoT ha l'obiettivo di estendere la sua funzionalità anche ad altre reti come le smart grid, ma anche a tutti quei sistemi di sicurezza residenziali e della gestione dell'energia dove la connettività può essere un requisito importante per i sistemi …

IoT: soluzioni di design per le Smart City

Città come Barcellona, Dubai, Singapore, New York sono già nel futuro. Sono già delle Smart City. In queste aree metropolitane l'"Internet delle Cose" ha cominciato a declinarsi in molteplici applicazioni con il risultato finale che in un prossimo domani ogni essere vivente, uomo, pianta e animale, e inanimato saranno costantemente connessi tra loro.  Di seguito verranno esposte applicazioni di Smart City che andranno a pervadere, volenti o nolenti, le nostre vite. Con lo scopo ovviamente di rendere migliori e più sicure le nostre giornate. E tutto questo senza che noi ne avvertiamo la presenza perché come diceva Mark Weiser, …

Li-Fi: la tecnica di trasmissione wireless di tipo ottico

La tecnologia Li-Fi, peraltro già nota e oggetto da anni di investimenti anche considerevoli, sta ultimamente calamitando l'attenzione del web e non solo, non fosse altro per l'interessamento di Apple per un suo futuro impiego sugli iPhone. Li-Fi, acronimo di Light Fidelity, è una tecnica di comunicazione wireless bidirezionale ad alta velocità che utilizza la luce come mezzo di comunicazione. Il nome è stato coniato da Harald Haas, docente all'Università di Edimburgo, e co-fondatore di pureLiFi, un'azienda che sviluppa e produce dispositivi basati sull'impiego di questa tecnologia. Vediamo in questo articolo quali sono i vantaggi ed i limiti di …

EW&D Fortronic: IoT, ARM, nuove soluzioni…e le slide del talk!

L'evento EW&D Fortronic ha visto la partecipazione di aziende quali NXP e Mouser, presentando molti dei loro ultimi aggiornamenti Embedded, Wireless e Display in materia di IoT e industry 4.0. Nello stesso tempo le conferenze di carattere tecnico hanno visto come obiettivo la diffusione e lo studio di tematiche rivolte al digital signage, soluzioni PCAP e ARMmbed. Noi di Elettronica Open Source siamo stati protagonisti con il nostro stand e l'aperitivo tecnologico con la presentazione di Emanuele dal titolo "Arduino ai raggi X", dove sono state illustrate le caratteristiche dell'Arduino professionale mettendo in primo piano l'uso di debugger e …

La tecnologia IoT nell’agricoltura

Nell'immaginario comune la tecnologia è vista come un termine astruso al concetto di salvaguardia dell'ambiente. D'altra parte ogni seminario o studi di mercato relativi al settore dell'Internet of Things riferisce che nel 2020 ci saranno miliardi di dispositivi elettronici connessi al cloud. In questo articolo si mostra un esempio di come le tecnologie del domani, quelle dietro l'angolo, quelle che i grandi produttori di tecnologia definiscono come la nuova rivoluzione di Internet, possano andare a braccetto con l'ambiente e la produzione di cibo.  Il caso che si prende in esame è quello dei filari di viti. Si analizza come …

IIoT (Industrial Internet of Things): quale futuro ci aspetta con l’Industry 4.0 ?

La quarta rivoluzione industriale è caratterizzata dalla crescente digitalizzazione e interconnessione dei dispositivi, offrendo nello stesso tempo nuove opportunità professionali e sfide di progettazione. Le varie opportunità e la gran parte del cambiamento (necessario) rendono l'industry 4.0 o IIoT (Industrial Internet of Things) uno dei temi più importanti per la gestione aziendale. La tecnologia vedrà subire miglioramenti e nuove soluzioni in termini di connettività dati, semplificando notevolmente la difficoltà di collegare i relativi sensori/dispositivi di produzione industriale. Il massiccio flusso di dati necessiterà di nuovi standard di comunicazione e protocolli di sicurezza. Industry 4.0 favorirà inoltre cambiamenti significativi nel …

Monitoraggio wireless delle stampanti 3D con Renkforce 3D Printbox Astroprint

La Renkforce 3D printbox offre la semplicità di gestione di una stampante 3D da qualsiasi luogo attraverso PC e dispositivi portatili Wi-Fi. Con il modulo printbox è possibile collegare, per esempio, la RF2000 Renkforce (oppure la RF1000 Renkforce) con Astroprint cloud, per avere a disposizione sul dispositivo portatile tutte le funzionalità di Astroprint Dashboard. Le stampe possono essere monitorate, avviate, fermate, il tutto attraverso l'accesso Wi-Fi. Si potrà lavorare con uno smartphone, tablet, computer, comodamente da casa e senza essere nelle vicinanze del processo di stampa. Inoltre, è possibile anche organizzare i propri modelli, e nello stesso tempo creare i …

Ricevitori FM a cristallo

La ricezione della gamma FM (88-108 Mhz) è abbastanza complicata, se paragonata a quella delle onde medie e corte. Ancor di più se si utilizza un cristallo per la rivelazione. Intraprendiamo alcuni esperimenti per ricevere le emittenti broadcast commerciali e per ascoltare la nostra musica preferita, a patto di seguire scrupolosamente alcuni accorgimenti tecnici e pratici. Senza un'opportuna amplificazione, infatti, è possibile ricevere le stazioni trasmittenti distanti non più di 5-6 Km circa. Si può effettuare l'audizione in cuffia ad alta impedenza o, meglio ancora, con casse amplificate. Intraprendiamo, dunque, questa emozionante esperienza, a dir di molti impossibile, per …

La comunicazione mobile 5G

Il 5G è il passo successivo nell'evoluzione della comunicazione mobile. Sarà un componente chiave del Networked Society e contribuirà a realizzare una visione di accesso illimitato alle informazioni e la condivisione di dati ovunque e in qualsiasi momento. L'obiettivo del 5G è fornire una connettività universale per qualsiasi tipo di dispositivo e qualsiasi tipo di applicazione. Le funzionalità devono estendersi ben oltre le precedenti generazioni di comunicazioni mobile. Esempi includono rate dati molto elevati e una latenza molto bassa. La rete mobile di 5a generazione  (5G)  giocherà un ruolo importante nei sistemi di comunicazione del futuro. Automobili, l'Internet degli …

Caricabatterie wireless: guida agli standards

Negli ultimi tempi, grazie anche a nuovissimi modelli di smartphone, si è riaccesa la luce sui caricabatterie wireless. Questi strumenti non sono soltanto la versione senza filo dei normali "charger", ma rappresentano una prima forma concreta dell'utilizzo delle tecnologie wireless per il trasporto della potenza elettrica. In un precedente articolo avevamo trattato i cosiddetti sistemi WPT (Wireless power transfer system) con una descrizione generale della loro storia, delle loro applicazioni, e della tecnologia alla loro base. In questo articolo invece analizzeremo più nel dettaglio i caricabatterie wireless, sia sotto l'aspetto tecnologico sia sotto quello di mercato con un'introduzione sulla …

Wireless bungee jumping: un tuffo nel vuoto, appesi ad un filo..di speranza

Cosa c’entra Ikea con la tecnologia del wireless portata al suo estremo? Il bungee jumping potrà a breve fare a meno dell’elastico? Il bungee jumping è quanto di più simile l’uomo abbia inventato all’idea del volo. Appesi ad un elastico si salta in aria per provare quell’adrenalinica sensazione di libertà che la natura riserva agli esseri alati. Pochi mesi fa su internet ha iniziato a circolare un video che presenta una ricerca che è andata anche oltre: il wireless bungee jumping. Bufala o realtà? Viviamo in un mondo senza fili ormai e se siamo riusciti a togliere il cavo …

LTE: scopriamo la telefonia mobile 4G

LTE (Long Term Evolution) è l'ultima evoluzione per ciò che riguarda la rete radiomobile a diffusione mondiale. Lanciata dieci anni dopo l’UMTS e venti dopo il GSM, LTE si caratterizza per la grande velocità di trasmissione ed il ridotto tempo di latenza rispetto alle precedenti tecnologie radiomobili. In questo articolo analizzeremo le differenze tecnologiche di LTE rispetto al sistema UMTS, non prima però di aver introdotto l'architettura del sistema cellulare. Inoltre verrà affrontata l'evoluzione storica del sistema radiomobile in Italia in modo da dare anche ai meno esperti la possibilità di comprendere le differenze e le migliorie apportate nel corso …

Antenne trasparenti: la tecnologia del mimetismo

Nel corso degli ultimi decenni la corsa all'integrazione si è manifestata nella ricerca di soluzioni di progetto volte alla continua riduzione delle dimensioni dei dispositivi elettronici, parallelamente alla necessità di prestazioni sempre maggiori. Nelle nostre mani sono arrivati dispositivi sempre più piccoli e portatili, frutto di rivoluzioni nell'ambito della progettazione, dei processi e dei materiali utilizzati. In questo articolo esploriamo le proprietà di un materiale molto particolare e vediamo la sua innovativa applicazione nell'ambito delle antenne trasparenti. Come ogni progetto, quello di un antenna è vincolato a specifiche tipiche dell'ambito in cui si opera e caratteristiche della particolare applicazione. …

Scopriamo come sono realizzate le antenne in microstriscia degli smartphone

Le antenne in microstriscia vengono usate nella maggior parte dei dispositivi elettronici di cui facciamo uso quotidianamente. Dai navigatori GPS passando ai cellulari fino ad arrivare ai tablet, tutto ciò che ci permette di comunicare in modalità wireless lo fa grazie ad una invisibile antenna nascosta nel case del nostro dispositivo. Chi ha memoria degli albori della telefonia mobile in Italia si ricorderà anche degli antennoni dei telefoni cellulari ETACS. Da allora grazie all'aumento della frequenza operativa per questi sistemi e alla ricerca tecnologica, le antenne sono andate sempre più rimpicciolendosi fino ad integrarsi del tutto nel hardware del …