La ricerca sulle tecnologie di connettività sta procedendo spedita tanto quanto le connessioni stesse: mentre iniziano ad accendersi i servizi 5G e il nuovo standard WiFi 6 sembra confermare le aspettative anche in ambito industriale, un nuovo record tecnologico, che ha dello sbalorditivo, arriva dal Politecnico di Torino.
Il record consiste nella realizzazione di un collegamento WiFi tra un sensore e un ricevitore distanti più di 700 km.
Tra due siti, uno in Spagna e l’altro in Sardegna, sono stati trasmessi dati in modo efficace e ripetuto, anche a distanze superiori ai 700 km. Ma facciamo un passo indietro, per vedere il contesto in cui è nato questo risultato.
La sperimentazione ha avuto inizio nel 2017 ed è stata condotta dagli iXem Labs, un laboratorio del Politecnico di Torino nato nel 2004 e da sempre impegnato nella ricerca per il superamento del divario digitale.
L’attività degli iXem Labs ha l’obiettivo di costruire un sistema autonomo e alternativo alla telefonia mobile per la raccolta di dati tramite l’Internet of Things, applicabile in qualsiasi luogo, anche quello più remoto, indipendentemente dalla disponibilità di energia e dalle condizioni di copertura. Gli iXem Labs già nel 2007 avevano tra l’altro realizzato il record mondiale di trasmissione WiFi, con un collegamento di 300 km tra il Monte Rosa e il Monte Cimone.
WiFi a basso consumo e lunga gittata
Affinché il sistema sia sostenibile e replicabile, spiegano i ricercatori, sono necessarie due caratteristiche essenziali: consumi energetici ridottissimi e collegamenti a lunga distanza.
Per disporre di un campo di prova reale, le nuove tecniche di trasmissione sono quindi state implementate su alcuni dei sensori di iXemWine, progetto nato anch’esso nel contesto dei laboratori iXem del Politecnico di Torino del Politecnico e finalizzato alla condivisione dei dati agrometeorologici raccolti nelle vigne e utilizzati per migliorare l’efficacia dei trattamenti fitosanitari.
I sensori sono stati miniaturizzati, dotati di antenne molto piccole (inferiori a 2 cm) e alimentati con l’energia fornita da due semplici batterie stilo, alcaline e non ricaricabili. Soprattutto, sono stati posizionati solo in contesti reali, nelle vigne, in mezzo ai filari.
Fin dall’inizio, raccontano ancora i ricercatori, tutte le attività sono state autofinanziate e realizzate in economia, pur dovendo affrontare difficoltà ambientali (ad esempio l’assenza di tralicci).
Nel 2017 si sono avuti già i primi risultati concreti: questi dispositivi hanno permesso di raccogliere dati fino a 50 km, distanza comunque superiore a quelle raggiunte dai sistemi telefonici tradizionali.
Nel corso di questi due anni i sensori sono stati più volte riprogettati e perfezionati, fino alla realizzazione di un collegamento tra una stazione meteo installata il 3 giugno nelle vigne “U Tabarka” di Carloforte, in Sardegna, e un ricevitore insediato successivamente in Catalogna, sulle alture di Tarragona.
I due siti sono stati efficacemente e ripetutamente collegati durante tutto il periodo di prova, sottolineano i ricercatori, e la stazione ha trasmesso dati ogni 10 minuti, anche a distanze superiori ai 700 km.
Ma il fatto probabilmente ancora più sorprendente è che, nonostante la distanza raggiunta, la stazione dopo sei mesi mantiene più del 90% di carica residua delle batterie.
Non solo, quindi, è stato battuto un record di distanza nella connettività, ma questo è anche stato ottenuto con emissioni bassissime, paragonabili al telecomando di un’automobile, e al contempo con una straordinaria sensibilità in ricezione.
Daniele Trinchero, direttore di iXem Labs, detto che “La rivoluzione digitale in corso impatta tutti i settori produttivi, soprattutto con il prossimo avvento delle piattaforme per l’Internet delle Cose. Da tempo il nostro Ateneo è attivo in questo campo, e questo record testimonia l’efficacia e l’applicabilità della nostra attività di ricerca. Questo esperimento ha carattere dimostrativo, con una forte connotazione radioamatoriale. Abbiamo scelto le condizioni di propagazione più favorevoli per raggiungere distanze sempre maggiori, con grande attenzione alla sostenibilità. Il record del 2007 fu ottenuto utilizzando solo materiali riciclati e obsoleti, dimostrando una via alternativa alla digitalizzazione a banda larga. Oggi sperimentiamo dispositivi compatti, di facile installazione, a bassissime emissioni, con fabbisogno energetico minimo, e quindi replicabili. Questa sarà l’Internet del futuro”.
Sul sito di iXemWine è possibile consultare liberamente i dati dei sensori di questa piattaforma per il monitoraggio dei vigneti, registrando il proprio account gratuito.
Una curiosità : perché si è usato siti spagnoli e non italiani? Grazie e a leggerVi. G.R.