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.

I segreti del Bluetooth

Bluetooth è una specifica industriale per reti senza fili (WPAN: Wireless Personal Area Network). Fornisce un metodo standard, economico e sicuro per scambiare informazioni tra dispositivi diversi attraverso una frequenza radio sicura a corto raggio. Vediamolo in dettaglio. La tecnologia Bluetooth è stata originariamente messa a punto per Ericsson nel 1994. Nel febbraio 1998 un gruppo di interesse battezzato Bluetooth Special Interest Group (Bluetooth SIG), che riuniva più di 2000 compagnie fra cui Agere, Ericsson, IBM, Intel, Microsoft, Motorola, Nokia e Toshiba, è stato formato per produrre le specifiche Bluetooth 1.0, pubblicate nel luglio del 1999. La tecnologia Bluetooth è prevista principalmente per collegare fra loro delle periferiche (stampanti, telefoni cellulari, apparecchiature domestiche, auricolari senza fili, …

Le sfide di Test&Measurements per il 5G

Le aspettative per il 5G sono alle stelle e offrono agli operatori mobili nuove opportunità di guadagno. Tuttavia il percorso verso l'adozione completa del 5G è complicato e in continua evoluzione. La tecnologia 5G è un campo di ricerca molto attivo che consentirà alte velocità di trasmissione dati ma soprattutto una piena copertura per affrontare numerose applicazioni M2M. Gli sviluppatori del 5G devono superare una serie di sfide, come per esempio la progettazione di un efficace banco di prova per il test dei dispositivi, e la validazione di modelli software per la codifica di array di antenne. I fornitori …

La comunicazione tra dispositivi nei sistemi LTE

La comunicazione diretta tra dispositivi può portare a diversi benefici agli utenti in varie applicazioni, laddove i terminali siano nelle vicinanze. Lo standard LTE permette questo tipo di comunicazione. Il campo delle applicazioni, anche di natura commerciale è assai vasto, ma la prima applicazione risulta essere nell'ambito della pubblica sicurezza. Infatti in caso di catastrofi naturali le infrastrutture di rete potrebbero essere parzialmente danneggiate, ma grazie a questa tecnologia i terminali in prossimità spaziale tra loro potranno comunque comunicare e scambiarsi informazioni o richieste di soccorso. In questo articolo analizzeremo dal punto di vista tecnico come LTE sia riuscita …

Il futuro del wireless è il 5G, ma il focus è sulla tecnologia mobile 3GPP

Tutti su questo pianeta hanno, in un modo o nell’altro, familiarità con la tecnologia cellulare. Meno sanno o si interessano dell’imminente arrivo della tecnologia cellulare di quinta generazione, nota anche come 5G. Senza alcun dubbio, la tecnologia 5G LTE Advanced Pro ha i presupposti per garantire la comunicazione wireless ovunque, creando un’incredibile opportunità per le aziende e le organizzazioni di tutto il mondo. La loro sfida collettiva sarà da un lato quella di capitalizzare il ROI (Return On Investment) derivante dalla tecnologia 5G prima che dei loro concorrenti, e dall’altro lato assicurarsi dei finanziamenti per proseguire la ricerca e …

Firmware 147 – Speciale Wireless/RF

È uscito il nuovo numero di Firmware di Luglio! Il focus di questo mese è dedicato alla tecnologia Wireless/RF di cui ne approfondimento vari applicazioni ad esempio in ambito 5G, IoT e Automotive. Inoltre all'interno di questo numero troverete anche un articolo sui ricevitori radar e molto altro ancora. La copertina di Firmware n. 147   Il sommario di Firmware n. 147   Le sfide di design nelle reti 5G Onde millimetriche: la tecnologia a supporto del 5G Il mercato dei semiconduttori RF Trasferimento di Potenza Wireless potenziato coerentemente Il ricevitore radar Tecnologia allo stato solido: l’evoluzione del settore RF …

Le sfide di design nelle reti 5G

La tecnologia di rete wireless 5G opera con capacità di connettività dati ad alta velocità. Considerando il livello di interferenza e la compatibilità elettromagnetica, si rendono necessarie tecniche per evitare effetti elettromagnetici che non solo causano malfunzionamenti della rete, ma anche guasti totali di dispositivi e apparecchiature in operazioni mission critical dove il calore è un fattore chiave di disturbo. Introduzione La 5G, la prossima rete mobile wireless di 5a generazione, funzionerà da 24 GHz e fino a 95 GHz. Promette connessioni wireless ad alta velocità per applicazioni come lo streaming TV 4K / 8K ad altissima definizione. Ciò …

Onde millimetriche: la tecnologia a supporto del 5G

La tecnologia per la comunicazione mobile di quinta generazione (5G) utilizzerà per la prima volta le bande di frequenza al di sopra dei 24 GHz, comunemente note come onde millimetriche. L’enorme disponibilità di spettro associata a queste alte frequenze consentirà di raggiungere velocità di trasferimento e capacità senza precedenti, con benefici immediati per tutti gli utenti della rete Introduzione 5G ha tutte le carte in regola per diventare una tecnologia wireless rivoluzionaria, ma gli operatori dovranno seguire un approccio diverso rispetto a quello che ha guidato l’introduzione e l’aggiornamento delle tecnologie precedenti. La prima generazione di rete mobile (1G) …

Il mercato dei semiconduttori RF

Yole Développement ha rilasciato un rapporto completo sul mercato dei dispositivi di potenza RF. Entro la fine dell'anno 2017, il mercato totale dei semiconduttori di potenza RF era oltre 1,5 miliardi di dollari per tutte le applicazioni sopra i 3W. Le entrate complessive del mercato potrebbero potenzialmente aumentare del 75% entro la fine del 2022, registrando un CAGR del 9,8% tra il 2016-2022. Introduzione Ci stiamo avviando verso la transizione al 5G con la richiesta di dispositivi ultra efficienti. I fornitori di chip hanno quindi un'enorme opportunità, specialmente i produttori di semiconduttori a radiofrequenza. Yole stima un CAGR  del …

Trasferimento di Potenza Wireless potenziato coerentemente

Ad oggi parlare di trasferimento di potenza senza fili (WPT), significa per la maggior parte dei casi poggiare il dispositivo da caricare su un apposito pad, o al massimo ad una distanza di 3-4 cm.  Scienziati dell'Istituto di fisica e tecnologia di Mosca hanno proposto un nuovo modo per incrementare l'efficienza del trasferimento di potenza wireless sulla lunga distanza e lo hanno testato con simulazioni numeriche ed empiriche. In questo articolo, analizzeremo questo approccio concettualmente diverso per realizzare robusti sistemi WPT, basato sul controllo locale dell'impedenza d'onda grazie ai fenomeni di interferenza, in analogia con gli assorbitori perfetti coerenti.  …

Il ricevitore radar

Il segnale trasmesso da un radar ad impulsi è costituito da una serie di impulsi a radiofrequenza che, quando viene colpito un bersaglio, vengono riflessi ripresentandosi all’ingresso del Ricevitore radar. La funzione del ricevitore è quella di ricevere i segnali riflessi dal bersaglio (gli echi) che normalmente sono di livello molto basso in quanto il radar deve poter intercettare anche bersagli molto lontani. Il Ricevitore nei Sistemi Radar Il ricevitore deve svolgere una sorta di elaborazione il cui risultato finale è quello di estrarre le informazioni contenute proprio in questi segnali: distanza, posizione, velocità ed altre del bersaglio. La …

Tecnologia allo stato solido: l’evoluzione del settore RF

Grazie alla continua riduzione dei costi di fabbricazione, la tecnologia allo stato solido sta per introdurre significativi cambiamenti anche nel settore RF, a lungo dominato da soluzioni di tipo tradizionale. Scopriamo in questo articolo come la tecnologia basata sul nitruro di gallio (GaN) stia per comportare cambiamenti significativi nelle applicazioni RF di elevata potenza Introduzione Le applicazioni RF di alta potenza, in particolare quelle operanti ad elevate frequenze (bande UHF, VHF e frequenze superiori al gigahertz) stanno per subire radicali cambiamenti e miglioramenti grazie alla disponibilità, a costi accessibili, della tecnologia a semiconduttore basata sul nitruro di gallio (GaN). …

L’IoT ha bisogno del 5G

Le reti mobile di quinta generazione saranno in grado di trasmettere dati circa 15 volte più veloce di 4G LTE. Una grande opportunità per ciò che consente l'ecosistema dell'IoT. Ericsson prevede che il 5G raggiungerà oltre il 20% della popolazione mondiale entro il 2022. La spinta principale di 5G è la promessa di un insieme di connettività unificato che offre un accesso al cloud sempre disponibile e sicuro per una varietà di casi d'uso. Ci si aspetta che il 5G fornisca un accesso più rapido, ma che possa svolgere anche il ruolo di canale informativo per connettere auto a …

Aspetti di design della tecnologia LTE

In un precedente articolo avevamo illustrato una panoramica sulle tendenze di mercato in ambito IoT. In questo articolo invece analizzeremo i requisiti per i vari casi d'uso dell'IoT e di come LTE abbia trovato le soluzioni a queste richieste. La rete cellulare, ed in particolare LTE e ancor più il prossimo 5G, si pongono come alternative ad altre reti non proprietarie, come ad esempio LoRaWAN. Sebbene in competizione tra loro queste due tipologie risultano complementari tra loro con la soluzione LTE rivolta soprattutto alle applicazioni di alto valore, disposte a pagare per una qualità del servizio maggiore. Introduzione Il …

Misuratore di energia da 3500 W con Wi-Fi

Un dispositivo Wi-Fi per controllare e gestire i propri apparati collegati alla presa tramite smartphone e tablet, ovunque e in qualsiasi momento. La presa intermedia può essere impiegata su qualsiasi standard della rete elettrica della casa. L'app gratuita "Sygonix Home" permette di controllare tutti i dispositivi collegati, programmandoli per metterli in stand-by quando è necessario. Introduzione Negli ultimi decenni, il miglioramento dell'efficienza energetica nelle nostre case, edifici e automobili ha ridotto significativamente le emissioni di carbonio riducendo la domanda. L'energia è responsabile di tutto ciò che alimenta le nostre vite quotidiane. E' una risorsa gestita costantemente in modo più …

Il Bluetooth Low Energy è l’ideale per applicazioni IoT Medical

Lo standard wireless Bluetooth ha avuto un enorme successo nel corso degli anni. Esso ha trovato spazio per essere utilizzato in tutti i moderni dispositivi elettronici: PC, smartphone, indossabili ed anche nelle automobili. Bluetooth supporta anche le tecnologie pensate per l'IoT, scommettendo sul sicuro successo di quest'ultime nel prossimo futuro. In questo articolo svolgeremo una panoramica sullo standard Bluetooth, partendo dalla prima versione denominata V1 fino ad arrivare all'ultima detta V5. Focalizzeremo l'attenzione sugli aspetti tecnici che caratterizzano il Bluetooth Low Energy (V4, V5), e che lo candidano a primario competitore nelle applicazioni IoT. Introduzione Dopo lo standard WLAN …

La tecnologia LTE al servizio del mercato IoT e Medical

Il 3rd Generation Partnership Project (3GPP) è una collaborazione tra gruppi di associazioni che si occupano di telecomunicazioni il cui scopo iniziale era quello di fornire le specifiche a livello globale per un  sistema di telefonia cellulare di terza generazione. Con il tempo il suo scopo ha incluso anche lo sviluppo ed il mantenimento dei successivi standard, come LTE e  il prossimo 5G. Con la crescita dell'IoT, 3GPP, sta rilasciando sempre nuove specifiche per permettere e incoraggiare l'uso della rete cellulare nel portare servizi di IoT il più presto possibile sul mercato. In questo articolo vedremo una panoramica delle …

Moduli Bluetooth low energy NINA-B1 della u-blox

Molte industrie e diverse aree applicative utilizzano soluzioni stand-alone. Questi sono dispositivi che senza necessità di interazioni vengono utilizzati per controllare le apparecchiature locali attraverso protocolli di comunicazione wireless. Tipicamente, questi tipi di dispositivi sono limitati nei costi e hanno solo pochi pulsanti e un display di testo a riga singola. La serie NINA-B1 di moduli Bluetooth a basso consumo energetico della u-blox e disponibili a catalogo TME, si presta all'impiego in un tipico sistema IoT, ottenendo il massimo dalle specifiche e senza sprechi di spazio o potenza. Introduzione U-blox ha diversi anni di esperienza nel settore Bluetooth, i nuovi moduli NINA-B1 offrono …

SWIPT – Trasmissione Wireless Simultanea di Energia e Informazione

Un recentissimo settore della ricerca noto come SWIPT (Simultaneous Wireless Information and Power Transfer) si pone oggi la sfida di trasmettere simultaneamente energia ed informazione. Grazie ai recenti sviluppi nella tecnologia del silicio le richieste energetiche, dei semplici dispositivi wireless, si sono significativamente abbassate. Introduzione Con i sensori e i trasmettitori diventati sempre più piccoli e quindi più efficienti energeticamente, si prospettano tempi in cui le onde radio potranno essere usate non solo per trasmettere l'informazione ma anche per alimentare questi dispositivi. La tecnologia SWIPT può risultare in significativi guadagni in termini di efficienza spettrale, ritardi temporali, gestione delle …

Una soluzione Bluetooth low energy per l’automotive

Uno degli ultimi sviluppi tecnologici che trova spazio nell'ecosistema digitale Automotive è la tecnologia Bluetooth a basso consumo energetico. L'intento è quello di consentire ai consumatori di utilizzare i loro smartphone e dispositivi portatili per gestire le applicazioni che ruotano attorno al controllo dei veicoli. In questo contesto Farnell element14 offre la soluzione MCU SimpleLink di Texas Instruments che svolge un ruolo importante nelle attività di progettazione dell'ecosistema IoT e Automotive. Introduzione L'industria automobilistica sta vivendo una importante trasformazione. Per molti consumatori, le automobili si stanno evolvendo in un mezzo sempre più tecnologico, diventando, di fatto, una parte integrante dell'ecosistema digitale. L'automobile moderna è …

Sense di corrente in wireless con un amplificatore operazionale micropower a deriva zero

Molti circuiti di misure della corrente si basano sullo stesso principio: sviluppare una tensione ai capi di una resistenza di sense. Si amplifica quella tensione, la si legge attraverso un ADC e si conosce il valore della corrente. Ma se la resistenza di sense si trova a un potenziale che si discosta di parecchio da quello di terra, le cose si complicano velocemente. Le soluzioni tipiche, in generale, portano la differenza di potenziale nel dominio analogico o digitale, ma esiste un approccio differente: il wireless. Introduzione Gli amplificatori di sense di corrente high-side operano nel dominio analogico. Gli IC …

Sniffare una rete WiFi con ESPertino

Tra le caratteristiche più interessanti della scheda ESPertino rientra sicuramente la connettività, che permette alla board di collegarsi a una rete internet e operare come nodo IoT avanzato. L'interfaccia di rete wireless integrata nel modulo ESP32 può inoltre essere programmata in modalità promiscua, consentendo di realizzare un semplice ma versatile sniffer di pacchetti WiFi. Scopriamo in questo articolo in cosa consiste questa funzionalità e come sfruttarla su ESPertino utilizzando uno sketch in ambiente Arduino. Introduzione "Sniffare" una rete WiFi significa catturare, monitorare e analizzare (sia in tempo reale che in un secondo tempo, analizzando i log registrati) i pacchetti …

Problematiche progettuali in WiMax

Gli standard 802.16 IEEE sono stati definiti per garantire una connessione dati wireless a banda larga di tipo “always  on” agli utenti sia fissi (prima generazione, 802.16d/802.16-2004) che mobili (seconda generazione, 802.16e). Grazie alla capacità di soddisfare i requisiti di classi multiple di Quality of Service (QoS), una rete 802.16 può supportare servizi vocali mobili, trasmissione dati ad alta velocità e video in modalità wireless. Gli standard 802.16 sono approvati dal WiMAX Forum (WiMAX sta per Worldwide Interoperability for Microwave Access) a garanzia sia dell’interoperabilità degli apparati che della diffusione degli standard. Modulazione e codifica  adattabili Nello standard 802.16 la distanza massima tra una stazione base (BS) e un terminale utente (Service Station, SS o Mobile …

Creare un’infrastruttura wireless riutilizzabile e a basso costo

In articoli passati avevamo affrontato tematiche su progetti modulari delle stazioni base, descrivendo i componenti chiave di una architettura ideale di un sistema bandabase di nuova generazione. In questo nuovo articolo ci portiamo su un livello successivo, prendendo in esame un’architettura ideale per schede bandabase di nuova generazione. Si esamineranno gli aspetti cruciali a livello di scheda associati a questi sistemi, suggerendo ai progettisti come massimizzare le prestazioni attraverso la parallelizzazione delle funzioni in uno switch bandabase centralizzato Introduzione L'architettura quasi ideale è dove uno switch seriale RapidIO® è supportato  da  un  sommatore,  da un sincronizzatore nonché da un’interfaccia CPRI/OBSAI. Il …

Spiare i dati personali altrui con gli ultrasuoni

Il fatto che l'uomo non sia più sicuro da sguardi indiscreti è risaputo da decenni. Satelliti, telecamere nascoste, microfoni ben mimetizzati e dispositivi a onde radio minano ogni giorno la nostra privacy. Ma la tecnologia sta facendo passi da gigante e anche in questo settore i sistemi di spionaggio e di reperimento informazioni promettono risultati inaspettati. Vediamo cosa ci riserva l'immediato futuro. Introduzione Da quando esiste il genere umano, probabilmente, le tecniche per spiare i propri simili sono stati sempre al centro dell'attenzione. Per motivi commerciali, militari o più semplicemente sentimentali, il bisogno di venire a conoscenza d'informazioni altrui, …

Firmware 138 Speciale Automotive

È uscito il nuovo numero di Firmware di Settembre! Il focus di questo mese è dedicato all'Automotive, ecco alcuni articoli: la flash embedded per il settore automotive, auto a guida autonoma: cresce la domanda per lo storage, e il primo articolo del corso VHDL! Buona lettura! La copertina di Firmware n. 138 Il sommario di Firmware n. 138   Il test dei convertitori DC-DC per il settore Automotive Che cosa significa Platooning per i camion a guida autonoma iNAND 7250A: la flash embedded per il settore automotive   La tecnologia PC Fanless di Advantech per la gestione del traffico …