Arduino ha recentemente ampliato la sua gamma di prodotti introducendo Arduino Stella e Portenta UWB Shield, due dispositivi che sfruttano la tecnologia Ultra-Wideband (UWB) per offrire soluzioni di tracciamento in tempo reale con elevata precisione. Grazie alla loro progettazione avanzata e alla collaborazione con Truesense, azienda specializzata in soluzioni UWB, questi dispositivi si rivelano strumenti essenziali per applicazioni che richiedono un posizionamento accurato e affidabile.
Introduzione
Arduino nasce nel 2005 come piattaforma open source pensata per studenti, hobbisti e makers desiderosi di sperimentare con l’elettronica in modo semplice e accessibile. Il suo successo si deve alla combinazione di hardware intuitivo e software open source, che ha reso la programmazione di microcontrollori alla portata di tutti. Oggi, a vent’anni dalla sua creazione, Arduino ha superato i confini del mondo hobbistico per affermarsi come una soluzione professionale in settori chiave come l’industria, l’automazione e la robotica. L’affidabilità e la scalabilità della piattaforma hanno spinto aziende e ingegneri ad integrarla in processi produttivi, macchinari e sistemi di monitoraggio avanzato, grazie anche alla crescente gamma di schede avanzate equipaggiate con connettività IoT, potenza di calcolo maggiore e ampia compatibilità con gli ambienti di sviluppo professionali. Nel campo dell’automazione industriale, Arduino è utilizzato per la prototipazione rapida e per il controllo di dispositivi complessi, mentre nella robotica facilita lo sviluppo di sistemi autonomi e interattivi. Il suo approccio open source ha contribuito a creare una vasta comunità di sviluppatori e aziende che continuano ad innovare, confermando Arduino come uno strumento versatile capace di unire semplicità e potenza, ideale sia per chi inizia a sperimentare sia per chi opera in ambiti altamente specializzati. La presentazione di nuovi prodotti Arduino all'Embedded World 2025 ha segnato un traguardo importante nell'evoluzione delle applicazioni IoT, dimostrando come la tecnologia UWB possa essere sfruttata per migliorare la precisione del tracciamento in contesti industriali, logistici e domestici. L'adozione sempre più diffusa di dispositivi basati su UWB sottolinea l'importanza di soluzioni hardware innovative, capaci di garantire prestazioni superiori rispetto alle tecnologie di localizzazione tradizionali come Bluetooth e Wi-Fi.
Arduino Stella: Il Nodo Client per il Tracciamento di Precisione
Arduino Stella è progettato per operare come nodo client all'interno di una rete UWB, e fornire un tracciamento della posizione in tempo reale con una precisione senza precedenti. Il dispositivo è dotato di un microcontrollore nRF52840 e del modulo Truesense DCU040, elementi che gli conferiscono elevate capacità di calcolo e affidabilità nella gestione delle comunicazioni UWB. La sua compatibilità con dispositivi di tracciamento avanzati, inclusi smartphone e sistemi di automazione industriale, lo rende una scelta ideale per applicazioni che vanno dalla sicurezza alla gestione intelligente degli spazi. La capacità di comunicare con altri dispositivi UWB consente a Stella di essere utilizzato in scenari complessi come la navigazione indoor, il monitoraggio di asset e il controllo degli accessi senza contatto, mentre la versatilità che lo contraddistingue lo rende particolarmente utile in ambiti che necessitano di un sistema di localizzazione robusto, capace di fornire dati accurati con una latenza minima.
Figura 1: Arduino Stella
Portenta UWB Shield: Versatilità tra Base Station e Nodo Client
Il Portenta UWB Shield amplia le funzionalità delle schede Portenta integrando la comunicazione UWB tramite la tecnologia Truesense DCU150. Lo shield è stato progettato per garantire una perfetta compatibilità con la Portenta C33, un microcontrollore avanzato che supporta connessioni sicure e ad alta efficienza. La combinazione tra Portenta C33 e il nuovo UWB Shield consente di implementare servizi di localizzazione in tempo reale (RTLS) con elevata accuratezza, ideale per applicazioni come la robotica autonoma, la gestione della logistica e l'ottimizzazione degli spazi industriali. Una delle caratteristiche distintive di questo shield è la sua capacità di operare sia come stazione base che come nodo client con una flessibilità notevole per diverse esigenze operative. In ambito industriale, la possibilità di implementare una rete di localizzazione basata su UWB garantisce una gestione efficiente degli asset, capace di migliorare la produttività e ridurre gli errori umani. La sua affidabilità e semplicità di integrazione rendono Portenta UWB Shield una scelta strategica per aziende che desiderano implementare soluzioni IoT avanzate senza dover ricorrere a infrastrutture complesse.
Figura 2: Portenta UWB Shield
Applicazioni Pratiche e Vantaggi della Tecnologia UWB
L'integrazione della tecnologia UWB in Arduino Stella e Portenta UWB Shield apre nuove possibilità in diversi settori attraverso soluzioni di tracciamento avanzate che superano le limitazioni delle tecnologie tradizionali. Nel settore della logistica, ad esempio, i veicoli a guida autonoma (AGV) possono essere dotati di sistemi di tracciamento UWB per seguire dinamicamente il personale, ottimizzare le operazioni di magazzino, ridurre i tempi di inattività e migliorare la sicurezza nelle operazioni quotidiane. In ambito residenziale, la tecnologia UWB può essere impiegata per automatizzare l'accesso agli edifici, consentendo l'apertura delle porte solo agli utenti autorizzati attraverso il riconoscimento della loro posizione. Nei sistemi di pagamento contactless, il tracciamento UWB garantisce transazioni sicure e prive di errori che possono evitare interferenze accidentali con altri dispositivi nelle vicinanze. Anche il settore automotive può trarre grandi benefici da questa tecnologia, grazie alla possibilità di localizzare con precisione i veicoli in fase di ricarica o parcheggio automatico. L'elevata accuratezza della misurazione della distanza consente di migliorare la sicurezza e l'efficienza dei sistemi di guida autonoma e assistita, con nuove applicazioni e possibilità nel settore dei trasporti.
Sviluppo e Programmazione Semplificati
Entrambi i dispositivi sono programmabili utilizzando l'IDE Arduino, il che facilita enormemente lo sviluppo e l'integrazione nei progetti pre-esistenti. Come molti di voi sapranno, Arduino offre un ampio set di librerie dedicate, una serie di tutorial dettagliati e codice di esempio per aiutare gli sviluppatori a sfruttare al massimo le potenzialità della tecnologia UWB. Il supporto costante consente sia agli hobbisti che ai professionisti di implementare rapidamente le funzionalità UWB nei loro progetti, senza dover affrontare una curva di apprendimento complessa. La documentazione dettagliata e le risorse messe a disposizione dalla community Arduino rappresentano un ulteriore vantaggio che rende più semplice l'intera implementazione di sistemi di tracciamento avanzati anche per chi non ha esperienza pregressa con la tecnologia UWB. La combinazione di un hardware potente e di strumenti software intuitivi rende Arduino Stella e Portenta UWB Shield soluzioni ideali per chiunque desideri esplorare le potenzialità del tracciamento di precisione nell'IoT, con l'ambizione di creare un ecosistema completo per lo sviluppo di applicazioni innovative.
Sicurezza e Affidabilità della Comunicazione UWB
La tecnologia UWB presenta numerosi vantaggi in termini di sicurezza, in particolare grazie alla sua capacità di trasmettere segnali difficili da intercettare o manipolare, per questo è particolarmente indicata in applicazioni in cui la protezione delle informazioni è un aspetto chiave, pensiamo ad esempio al controllo degli accessi, alla gestione delle identità digitali e alla trasmissione di dati sensibili. L'adozione della tecnologia UWB in Arduino Stella e Portenta UWB Shield assicura che le applicazioni IoT possano beneficiare di una comunicazione robusta e sicura, con un bassissimo rischio di interferenze e garanzia dell'integrità dei dati trasmessi. Rispetto alle tradizionali tecnologie di localizzazione, quali GPS e Bluetooth, UWB offre una maggiore resistenza alle interferenze specialmente in ambienti affollati o industriali, caratteristica basilare per implementare reti di localizzazione con prestazioni elevate, riducendo al contempo il consumo energetico e migliorando l'affidabilità delle comunicazioni.
Integrazione con Piattaforme Cloud e Scalabilità
Combinando il Portenta UWB Shield con la scheda Portenta C33, è possibile sfruttare la connettività cloud per una gestione dei dati semplificata, il monitoraggio remoto e l'analisi avanzata delle informazioni. L'integrazione con piattaforme cloud consente di raccogliere e analizzare grandi quantità di dati in tempo reale, migliorare la capacità di prendere decisioni informate e ottimizzare le operazioni aziendali, il tutto permette di raggiungere la piena scalabilità delle applicazioni IoT in modo che le aziende possano adattare rapidamente le loro soluzioni alle esigenze in continua evoluzione. La possibilità di espandere facilmente la rete IoT con comunicazioni UWB sicure ed efficienti rende questi dispositivi strumenti potenti per lo sviluppo di sistemi complessi e interconnessi, determinanti per realizzare ecosistemi digitali avanzati e resilienti.
Conclusioni
L'introduzione di Arduino Stella e Portenta UWB Shield rappresenta un importante avanzamento nel campo del tracciamento di precisione per l'Internet of Things. Grazie alla collaborazione con Truesense, il team Arduino offre strumenti preziosi che combinano alta precisione, sicurezza e facilità di integrazione, con nuove possibilità per applicazioni innovative in vari settori. I dispositivi summenzionati vanno oltre il miglioramento delle capacità di tracciamento e localizzazione, e semplificano anche il processo di sviluppo rendendo la tecnologia UWB accessibile ad un'ampia e diversificata gamma di utenti, dagli hobbisti ai professionisti.
Riferimenti
Hardware - Arduino Stella & UWB Shield
