EVENTI/EVENTS ADIPEC 2020, L’INDUSTRIA PETROLIFERA RIALZA LA TESTA / ADIPEC 2020, THE OIL INDUSTRY RAISES ITS HEAD A cura della Redazione

ADIPEC 2020, L’INDUSTRIA PETROLIFERA RIALZA LA TESTA

L’industria globale del petrolio e del gas ha una “opportunità storica” per gettare le basi per un futuro più sostenibile. Questa è la conferma emersa all’ Abu Dhabi International Petroleum and Conference, ADIPEC, 2020 Virtual.

A cura della Redazione

Il più grande evento del mondo del settore petrolifero e del gas, ADIPEC 2020, si è tenuto dal 9 al 12 novembre su piattaforme online anziché presenza, causa Covid. La manifestazione si è svolta sotto il patrocinio del presidente Sua Altezza lo sceicco Khalifa bin Zayed Al Nahyan ed è stata ospitata presso il Centro Nazionale delle Esposizioni con il patrocinio della Compagnia petrolifera nazionale di Abu Dhabi, ADNOC. Fino a 10.000 professionisti del settore provenienti da oltre 100 paesi si sono registrati al programma virtuale ADIPEC 2020, organizza-

to da dmg events. Più di 100 aziende hanno esibito le ultime tecnologie e i servizi più innovativi per soddisfare le pressanti esigenze di un panorama energetico in evoluzione. L’innovazione per il settore post Covid è in cima all’agenda sia della conferenza strategica virtuale ADIPEC 2000 che della conferenza tecnica virtuale associata, che hanno visto esibirsi oltre 700 relatori con più di 100 ore di live e contenuti su richiesta.

Il punto di vista dell’Asia

I ministri di tutta l’Asia hanno utilizzato la conferenza e la mostra virtuale per sollecitare una maggiore collaborazione tra le nazioni produttrici di petrolio e gas e i paesi guidati dai consumatori. Questo intento va nella direzione di garantire la resilienza delle imprese in un mondo post-Covid e durante la transizione verso una minore energia di carbonio. Kajiyama Hiroshi, ministro giapponese dell’Economia, del Commercio e dell’Industria, ha sottolineato che il suo paese si concentrerà sulla decarbonizzazione per diventare a emissioni zero entro il 2050”. Poiché la domanda di energia continua a crescere in tutto il mondo, specialmente in Asia, il Giappone sostiene l’uso pulito dei combustibili fossili nei paesi in via di sviluppo “, ha affermato, aggiungendo che il suo Paese raggiungerebbe lo status di” carbon neutral” in tutta la catena del valore del GNL e guiderebbe il mondo nel riciclaggio del carbonio, riutilizzando la CO2 dai combustibili fossili. Secondo il ministro indiano del petrolio, del gas naturale e dell’acciaio, Sri. Dharmendra Prabhan, l’India sarà il motore chiave della domanda globale di energia per i decenni a venire, sottolineando che la domanda energetica della nazione è già tornata ai livelli pre-Covid. Ha previsto che l’India rappresenterà il 12% della domanda globale di energia entro il 2050. Il vice primo ministro e ministro dell’Energia thailandese, Supattanapong Punmeechaow, ha esposto le ambizioni del suo paese di essere un hub commerciale di GNL, affermando che la collaborazione era l’unica via da seguire. “La stabilizzazione del mercato deve essere assicurata per lo sviluppo a lungo termine attraverso migliori relazioni dell’industria petrolifera e del gas, alleanze, compresi i governi e il settore privato, l’associazione di produttori e consumatoLa voce dell’Europa

Nel suo discorso inaugurale, il ministro britannico per le esportazioni, Graham Stuart, ha avvertito che “il prezzo dell’inazione non potrebbe essere maggiore di fronte a una battaglia esistenziale per mantenere la temperatura media globale al di sotto dei 2 gradi”. Sottolineando che la transizione del mondo verso l’energia pulita deve accelerare di quattro volte il suo tasso attuale, Stuart ha affermato: “Dobbiamo alle generazioni future affrontare la causa e l’impatto del cambiamento climatico - e l’adozione di energia pulita è fondamentale per raggiungere questo obiettivo. Stuart ha aggiunto che “con più di 15 trilioni di dollari di investimenti che dovrebbero essere realizzati in nuova capacità energetica a livello globale entro il 2050, di cui circa $ 11 trilioni saranno destinati alle energie rinnovabili, stiamo lavorando per posizionare il Regno Unito come partner ideale per garantire basse emissioni di carbonio e il sostegno alle aziende di energia rinnovabile in tutto il mondo”. Claudio Descalzi, amministratore delegato ENI, ha sottolineato in teleconferenza la necessità di accelerare la transizione” di Eni. Nell’attuale difficile contesto “stiamo riducendo gli investimenti ma dobbiamo continuare a trasformare la nostra compagnia” per garantire una produzione sempre più vasta “in cui il gas avrà la parte principale ma sarà affiancato dalla produzione da biomasse e rinnovabili”. “Puntiamo ad avere 3 tipi di prodotti: green, blue e bio, ma soprattutto vogliamo che i nostri clienti non debbano preoccuparsi sul contenuto di CO2 dei prodotti” che offriamo loro, questo “è un target chiaro per il futuro di Eni”.

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www.adipec.com

Keywords: Oil&Gas sostenibilità, ADIPEC, ADNOC, Carbon Neutral, GNL, ADNOC, CO2, decarbonizzazione

ADIPEC 2020, THE OIL INDUSTRY RAISES ITS HEAD

The global oil and gas industry has a “historic opportunity” to lay the foundations for a more sustainable future. This is the confirmation that emerged at the Abu Dhabi International Petroleum and Conference, ADIPEC, 2020 Virtual By the Editorial Staff

The world’s largest oil and gas industry event, ADIPEC 2020, was held from November 9 to 12 on online platforms instead of presence, Covid cause. The event took place under the patronage of President His Highness Sheikh Khalifa bin Zayed Al Nahyan and was hosted at the National Exhibition Centre under the patronage of the Abu Dhabi National Oil Company, ADNOC. Up to 10,000 industry professionals from over 100 countries registered for the ADIPEC 2020 virtual program, organized by dmg events. More than 100 companies exhibited the latest technologies and innovative services to meet the pressing needs of an evolving energy landscape. Innovation for the post Covid industry is at the top of the agenda of both the ADIPEC 2000 virtual strategy conference and the associated virtual technical conference, which saw more than 700 speakers perform with more than 100 hours of live and on-demand content,

The point of view of Asia Ministers across Asia used the conference and virtual exhibition to call for greater collaboration between oil and gas producing nations and consumer-led countries. This is a move in the direction of ensuring business resilience in a post-Covid world and during the transition to lower carbon energy. Kajiyama Hiroshi, Japan’s Minister of Economy, Trade and Industry, stressed that his country will focus on decarbonisation to become carbon neutral by 2050. As energy demand continues to grow worldwide, especially in Asia, Japan supports the clean use of fossil fuels in developing countries,” he said, adding that his country would achieve “carbon neutral” status throughout the LNG value chain and lead the world in carbon recycling by reusing CO2 from fossil fuels. According to the Indian Minister of Petroleum, Natural Gas and Steel, Sri. Dharmendra Prabhan, India will be the key driver of global energy demand for decades to come, stressing that the nation’s energy demand has already returned to pre-Covid levels. He predicted that India will account for 12% of global energy demand by 2050. Thai Deputy Prime Minister and Minister of Energy, Supattanapong Punmeechaow, outlined his country’s ambitions to be a commercial LNG hub, saying that collaboration was the only way forward. “Market stabilization must be ensured for long-term development through improved oil and gas industry relations, alliances, including governments and the private sector, the association of producers and consumers,” said Supattanapong.

The voice of Europe In his inaugural speech, the British Minister for Exports, Graham Stuart, warned that “the price of inaction could not be greater in the face of an existential battle to keep the global average temperature below 2 degrees”. Stressing that the world’s transition to clean energy must accelerate four times its current rate, Stuart said: “We owe it to future generations to address the cause and impact of climate change - and the adoption of clean energy is critical to achieving this goal. Stuart added that “with more than $15 trillion of investment expected to be made in new global energy capacity by 2050, of which about $11 trillion will go into renewable energy, we are working to position the UK as the ideal partner to ensure low carbon and support renewable energy companies worldwide. Claudio Descalzi, ENI CEO, stressed in a teleconference the need to accelerate the transition” of Eni. In the current difficult context “we are reducing investments but we must continue to transform our company” to ensure an increasingly large production “in which gas will have the main part but will be flanked by production from biomass and renewable energy”. “We aim to have 3 types of products: green, blue and bio, but above all we want our customers not to have to worry about the CO2 content of the products” we offer them, this “is a clear target for the future of Eni”.

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L’Onda, marchio indipendente di Editoriale Delfino, nasce nel febbraio 2020 come punto riferimento per opere dedicate agli amanti della narrativa e agli appassionati di studi sociali. Il nuovo brand offre fin dai primi titoli elevati standard qualitativi grazie alla collaborazione con Università, centri studi e massimi esperti di settore. Ma dedicherà anche spazio a storie che meritano di essere raccontate, scouting di autori e illustratori esordienti. sperimentazione. Il target de L’Onda non è rappresentato solo dai lettori forti, più facili da raggiungere, ma anche dai lettori più difficili che vengono attratti dalla narrativa lineare, dalla grafica pulita e accattivante, dai testi alternativi. Con questo marchio saranno proposti numerosi saggi sulla letteratura, sulle scienze umane, storiche, economiche e L’ONDA politiche. Altri titoli saranno dedicati alla critica letteraria, alla filosofia, alla teoria sociale e tematiche innovative. Molti libri saranno disponibili anche in formato ebook. MARCHIO INDIPENDENTE Con questo nuovo progetto Editoriale Delfino crede DI EDITORIALE DELFINO PER fortemente nel lavoro di rete: autori, editori, librai e lettori lavorano insieme mossi dalla stessa passione per i libri. NARRATIVA E SAGGISTICA

Globalizzazione dell’Integralismo Religioso

Vincenzo Luigi Gullace

Analisi del sistema politico

Giuliano Urbani

I nuovi foodmakers

A Cura di Pasquale Maria Cioffi

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I VANTAGGI DELLO STANDARD OPC UA

Il protocollo OPC UA permette di cogliere le sfide della Fabbrica Connessa semplificando la comunicazione da macchina a macchina.

Bosch Rexroth

La connettività e la comunicazione all’interno del processo produttivo sono tra i pilastri principali dell’Industria 4.0. Le fabbriche, effettivamente, sono sempre più digitalizzate e interconnesse, un requisito necessario e imprescindibile per rimanere competitivi sul mercato. Ciò comporta una crescente attenzione al potenziamento delle tecnologie che abilitano e semplificano la connettività nel settore manifatturiero, la centralizzazione dei dati prodotti in formati differenti e la loro interpretazione. I detentori di questi dati – le macchine, i server, i dispositivi – anche qualora abbiano diversa provenienza, non hanno ragione di funzionare in maniera isolata, il valore viene creato dalla loro interazione e dallo scambio di tali informazioni. Per ovviare a questa esigenza entra in gioco lo standard Open Platform Communications Unified Architecture (OPC UA) che grazie alla sua interoperabilità contribuisce ad affrontare le sfide della Fabbrica Connessa, semplificando la comunicazione da macchina a macchina (M2M).

In cosa consiste l’OPC UA L’OPC UA è uno standard di comunicazione M2M liberamente disponibile che consente lo scambio di dati tra controllori logici programmabili (PLC), interfacce uomo-macchina (HMI), server, client e altri macchinari. L’OPC UA è un protocollo successivo allo standard OPC Classic originale e ha diverse evoluzioni vantaggiose, tra cui l’importante caratteristica di essere progettato specificamente per l’automazione e di non essere più basato su COM/DCOM. L’OPC UA è realizzato per comunicare con i dispositivi e i sistemi industriali ed è ottimizzato per la gestione dei dati ai fini di soddisfare tutti i requisiti di un’automazione in

continua crescita come quella attuale. Lo standard OPC UA ha un ampio range di implementazioni in tanti linguaggi differenti. In contesti che presuppongono macchine o sistemi diversi, e quindi la necessità di farli comunicare, l’OPC UA è un’ottima scelta poiché permette di non dipendere dai singoli fornitori.

Gli 8 principali vantaggi dello standard OPC UA

1 Apertura

L’OPC UA è uno standard aperto: con il codice sorgente disponibile, il protocollo è implementabile sotto la licenza open source. Chi ha le competenze necessarie e volontà di costruirsi in autonomia il proprio server/client OPC UA, può avere a disposizione le specifiche e il codice (non è quindi obbligato ad acquistare un server OPC da un fornitore).

2 Versatilità cross-platform

Il protocollo OPC UA è indipendente dalla piattaforma specifica e quindi facilmente integrabile. Mentre il precedente server OPC funzionava solo sulla piattaforma Windows, l’OPC UA va oltre: mettendo a disposizione l’infrastruttura necessaria all’interoperabilità aziendale, è adatto per Windows, Linux, Mac, Android, Rapsberry Pi, e altre piattaforme. Questa caratteristica è fondamentale per il contesto industriale, vista la grande varietà dell’hardware e dei sistemi operativi oggi disponibili.

L’OPC UA è realizzato per comunicare con i dispositivi e i sistemi industriali ed è ottimizzato per la gestione dei dati ai fini di soddisfare tutti i requisiti di un’automazione in continua crescita come quella attuale.

È un sistema che soddisfa molteplici standard di sicurezza per quanto riguarda l’autentificazione, l’autorizzazione, la sicurezza intesa come integrità e privacy della trasmissione. Dal punto di vista della cyber-security, l’OPC UA permette di scambiare informazioni firmate digitalmente, crittografate, con algoritmi avanzati, anche all’interno dello stabilimento.

4 SOA alla base

L’OPC UA è stato concepito sulla base di un’architettura service-oriented (SOA). È un tipo di architettura che si utilizza nel gestire microservizi sul web e permette una gestione molto flessibile. Si predilige l’interoperabilità degli stessi, la flessibilità e la standardizzazione, per evitare implementazioni particolari e integrazioni personalizzate. Sviluppare tutto ad-hoc potrebbe portare a sistemi più ottimizzati ma a discapito dei tempi e costi di integrazione, oltre alla forte difficoltà a reagire rapidamente alle specifiche e ai requisiti in continuo mutamento.

5 Compatibilità

Il fatto che tantissimi grossi fornitori si siano allineati a questo protocollo lo rende uno standard de facto, il che vuol dire che mentre prima le aziende avevano propri protocolli, l’OPC UA è, oggi, largamente accettato e utilizzato nel mondo dell’automazione. Non riguarda soltanto il mondo dei PLC ma anche i prodotti IoT e quasi tutti i HMI, che sono compatibili con lo standard OPC UA.

6 Possibilità di svolgere azioni attive

Un altro vantaggio che porta l’OPC UA è la possibilità di gestire gli eventi e le azioni (metodi) al di là dei dati. Questo permette non solo di ricevere le informazioni ma anche di essere parte attiva della comunicazione grazie al fatto di poter comandare l’esecuzione di metodi. Il protocollo permette all’utilizzatore di definire eventi in base ai quali ricevere le notifiche. Inoltre, la gerarchia dei dati rende molto facile la ricerca delle informazioni necessarie.

7 Scalabilità

Questo vantaggio per i sistemi di nuova generazione unisce il concetto dell’open source con il concetto di cross-platform. Se un utente va a sviluppare un’applicazione o un’architettura, il protocollo offre il vantaggio di poter utilizzare un linguaggio di programmazione più adatto per implementarlo, a partire dal classico C++ o .net, Java, ma anche linguaggi molto leggeri come Python. Ciò consente di sviluppare i sistemi sia per i piccoli costruttori sia per grandi produttori. L’OPC UA di fatto vanta una scalabilità enorme, a partire dai piccoli sistemi fino ad arrivare ai sistemi molto strutturati e performanti.

8 Subscriptions e metadati

I due paradigmi che utilizza l’OPC UA sono il paradigma Client-Server (quello più “classico”) e il paradigma Publish-Subscriber che permette di sottoscriversi sotto certi criteri; quindi si può ricevere il nuovo dato se varia il valore o se varia l’istante in cui il dato è stato generato o se varia la sua qualità, cioè lo stato della comunicazione. Oltre al dato, con l’OPC UA gli utenti ricevono tutto un pacchetto di metadati: informazioni riguardanti un dato specifico che aiutano a qualificarlo meglio (a differenza dell’OPC DA che forniva soltanto le informazioni stesse).

Il ruolo dell’OPC UA nell’Industria 4.0 Avere un linguaggio comune rende facile, fruibile ed accessibile a tutti la raccolta dati da sistemi di provenienza arbitraria. Indipendentemente dal sistema specifico che si potrà avere nel proprio stabilimento o dispositivo, lo standard OPC UA fornirà all’utente un linguaggio comune per raccogliere i dati ancora più facilmente: un traguardo importante e una risorsa importantissima per lo sviluppo di una Fabbrica Intelligente.

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Keywords: Automazione, Industria 4.0, OPCUA, OPC DA, M2M, COM/DCOM, PLC, SOA, Python

THE ADVANTAGES OF THE OPC UA STANDARD

OPC UA protocol allows you to meet the challenges of the Connected Factory by simplifying machine-to-machine communication Edited by Bosch Rexroth

Connectivity and communication within the production process are among the main pillars of Industry 4.0. Indeed, factories are increasingly digitized and interconnected, a necessary and essential requirement to remain competitive in the marketplace. This implies an increasing attention to the enhancement of technologies that enable and simplify connectivity in the manufacturing sector, the centralization of data produced in different formats and their interpretation. The holders of this data - the machines, servers, devices - even if they have different origins, have no reason to operate in isolation, the value is created by their interaction and the exchange of this information. To overcome this need, the Open Platform Communications Unified Architecture (OPC UA) standard comes into play. Thanks to its interoperability, it helps to meet the challenges of the Connected Factory, simplifying machine-to-machine (M2M) communication.

What is OPC UA OPC UA is a freely available M2M communication standard that enables data exchange between programmable logic controllers (PLCs), human machine interfaces (HMIs), servers, clients and other machines. OPC UA is a successor protocol to the original OPC Classic standard and has several advantageous developments, including the important feature of being designed specifically for automation and no longer based on COM/ DCOM. OPC UA is designed to communicate with industrial devices and systems and is optimized for data management to meet all the requirements of today’s growing automation. The OPC UA standard has a wide range of implementations in many different languages. In contexts that require different machines or systems, and therefore the need to make them communicate, OPC UA is an excellent choice because it allows you not to depend on individual suppliers.

The 8 main advantages of the OPC UA standard 1) Opening

OPC UA is an open standard: with the source code available, the protocol can be implemented under the open source license. Who has the necessary skills and willingness to build his own server/client OPC UA, can have the specifications and the code available (so he is not obliged to buy an OPC server from a provider).

2) Cross-platform versatility

The OPC UA protocol is platform independent and therefore easily integrated. While the previous OPC server only ran on the Windows platform, OPC UA goes further: by providing the infrastructure needed for enterprise interoperability, it is suitable for Windows, Linux, Mac, Android, Rapsberry Pi, and other platforms. This feature is essential for the industrial environment, given the wide variety of hardware and operating systems available today.

3) Security

It is a system that meets multiple security standards in terms of authentication, authorization, security understood as integrity and privacy of the transmission. From the cyber-security point of view, OPC UA allows to exchange digitally signed information, encrypted, with advanced algorithms, even within the plant.

4) SOA at the base

The OPC UA was designed on the basis of a service-oriented architecture (SOA). It is a type of architecture that is used to manage

microservices on the web and allows a very flexible management. It prefers interoperability, flexibility and standardization, to avoid special implementations and custom integrations. Developing everything ad-hoc could lead to more optimized systems but at the expense of integration time and costs, in addition to the strong difficulty to react quickly to changing specifications and requirements.

5) Compatibility

The fact that many large suppliers have aligned themselves to this protocol makes it a de facto standard, which means that while before companies had their own protocols, OPC UA is now widely accepted and used in the automation world. It not only concerns the PLC world but also IoT products and almost all HMIs, which are compatible with the OPC UA standard.

6) Possibility to carry out active actions

Another advantage that OPC UA brings is the ability to manage events and actions (methods) beyond data. This allows you not only to receive information but also to be an active part of the communication thanks to the fact that you can command the execution of methods. The protocol allows the user to define events on the basis of which to receive notifications. In addition, the data hierarchy makes it very easy to search for the necessary information.

7) Scalability

This advantage for new generation systems combines the open source concept with the cross-platform concept. If a user goes to develop an application or architecture, the protocol offers the advantage of being able to use a more suitable programming language to implement it, starting with the classic C++ or .net, Java, but also very light languages like Python. This allows systems to be developed for both small and large manufacturers. The OPC UA in fact boasts enormous scalability, from small systems to very structured and high-performance systems.

8) Subscriptions and metadata

The two paradigms that use the OPC UA are the Client-Server paradigm (the more “classic” one) and the Publish-Subscriber paradigm that allows to subscribe under certain criteria; then you can receive the new data if the value varies or if the instant in which the data was generated varies or if its quality varies, i.e. the state of communication.

In addition to the data, with the OPC UA users receive a whole package of metadata: information about a specific data that helps to better qualify it (unlike the OPC DA that provided only the information itself).

The role of OPC UA in Industry 4.0 Having a common language makes data collection from arbitrary source systems easy, usable and accessible to all. Regardless of the specific system you may have in your plant or device, the OPC UA standard will provide the user with a common language to collect data even more easily: an important goal and a very important resource for the development of an Intelligent Factory.

Keywords: Automation, Industry 4.0, OPCUA, OPC DA, M2M, COM/DCOM, PLC, SOA, Python

INTRODUZIONE RAPIDA ALLA TECNOLOGIA NB-IOT

NB-IoT (Narrow Band – Internet of Things) è uno standard di comunicazione wireless per l’internet degli oggetti. NB-IoT appartiene alla categoria delle reti a banda larga a bassa potenza (LPWAN), che consente di collegare dispositivi che necessitano di scambiare piccole quantità di dati, ridotta larghezza di banda e lunga durata della batteria.

Giovanni Marino

Nell’ambito della Release 13 del consorzio 3GPP, nel corso del 2016 sono state specificate tre tecnologie abilitanti per l’IoT in ambito cellulare, a seconda dei requisiti da soddisfare e dei mercati a cui si rivolgono: • NB-IoT (NarrowBand Internet of Things), rappresenta una soluzione basata su una nuova interfaccia radio, che può essere utilizzata sia in una porzione della banda del segnale LTE (o nella sua banda di guardia), o ancora in modo autonomo in porzioni di spettro rese disponibili dal rilascio di frequenze (ad esempio nel caso del refarming di una banda GSM). • LTE-M (Long Term Evolution - Machine-Type Communications), rappresenta un’evoluzione di quanto iniziato a definire nell’ambito della Release 12 del 3GPP, in termini di MTC (Machine-Type Communications) in una rete LTE, con l’introduzione di una categoria specifica per i terminali, denominata Cat-0. LTE-M è pertanto noto anche con l’acronimo eMTC (enhanced-MTC) e per i terminali è stata introdotta una nuova categoria, denominata Cat-M1. • EC-GSM-IoT (Extended Coverage GSM

IoT), rappresenta la soluzione compatibile con una rete GSM/EDGE, di cui riutilizza una porzione della banda e che richiede la

disponibilità dell’EGPRS in rete (ossia della componente a pacchetto di EDGE).

In questo quadro NB-IoT è uno standard di tecnologia radio LPWAN (Low Power Wide Area Network) candidato a consentire la comunicazione per un’ampia gamma di dispositivi e servizi cellulari. NB-IoT è destinato principalmente su una copertura interna a basso costo e lunga durata della batteria in situazioni ad alta densità di connessione per aree di copertura estese. Utilizza inoltre un sottoinsieme dello standard LTE, ma limita la larghezza di banda a una singola banda stretta di 200 kHz ed utilizza la modulazione OFDM per la comunicazione in scaricamento dati e SC-FDMA per le comunicazioni in invio dati. Nelle applicazioni NB-IoT, in genere i piccoli volumi di dati devono essere trasmessi sporadicamente. Negli ultimi anni gli operatori di telefonia mobile sono fortemente impegnati nell’implementare la copertura Narrowband-IoT per i loro clienti.

Gli standard LPWAN Da un punto di vista pratico la conseguenza dell’arrivo degli standard LPWAN cellulari è che gli operatori mobili tradizionali - cellulari - offrono l’NB-IoT (spesso in aggiunta a quello non cellulare, principalmente LoRaWAN e a fianco dell’LTE-M). Ciò produce alcuni benefici inerenti alle tecnologie di rete cellulare (ad esempio, QoS o Quality of Service) e al lavoro con le reti di operatori e i loro ecosistemi aziendali. Dunque i cosiddetti standard LPWAN non cellulari sono disponibili attraverso vari tipi di aziende e attori, a seconda dell’area geografica. Nel caso di uno di questi standard non cellulari, LoRa, molti operatori di telefonia mobile lo offrono anche per motivi storici, pratici e commerciali. Altre opzioni non cellulari includono Sigfox. LoRa e Sigfox rappresentano la maggior parte delle connessioni LPWAN non cellulari (e almeno fino al 2023 e oltre delle connessioni LPWAN in generale).

Un mercato che non si ferma Secondo ABI Research, entro il 2026, NB-IoT e LTE-M cattureranno oltre il 60% dei 3,6 miliardi di connessioni di rete LPWA. Del restante 40%, LoRa e Sigfox rappresenteranno oltre l’80% delle connessioni di rete LPWA non cellulari. Markets&Market stima che il mercato dei chipset di NB-IoT dovrebbe crescere da 461 milioni di dollari entro il 2020 a 2.484 milioni di dollari entro il 2025 con un CAGR del 40%. L’ampliamento delle applicazioni della tecnologia NB-IoT e l’aumento dell’uso di dispositivi collegati in rete sono tra i fattori che alimentano lo sviluppo del mercato dei chipset NB-IoT. Inoltre, la crescente domanda di dispositivi indossabili causata dall’epidemia di COVID-19 sta ulteriormente espandendo mercato dei chipset NB-IoT.

Dispiegamento di banda Il sistema NB-IoT è autoconsistente con i suoi propri canali di broadcast e segnali di sincronizzazione, motivo per cui non può essere dispiegato nei 6 PRB (Physical Resource Block) centrali di un’allocazione LTE su cui sono trasmessi i suddetti canali, al fine di evitare interferenza reciproca tra NB-IoT ed LTE. È proprio tale caratteristica che consente inoltre a NB-IoT di essere dispiegato in modalità “guard-band” o “stand-alone”, dal momento che ai fini della segnalazione broadcast e della sincronizzazione non dipende da un sistema legacy esistente.

Fig.1 - Dispiegamento di banda NB-IoT

Applicazioni I campi di applicazione di NB-IoT includono quelli per i quali i dispositivi sono collocati in luoghi tali per cui è necessario garantire una consistente estensione della copertura radioelettrica e la durata della batteria è un fattore estremamente importante, in quanto non risulta agevole, e neanche economicamente conveniente, intervenire sugli stessi dispositivi per sostituirne la batteria; in questi casi il ciclo di vita dei dispositivi corrisponde di fatto alla durata stessa della loro batteria. Al contem-

FAST INTRODUCTION TO NB-IOT TECHNOLOGY NB-IoT (Narrow Band - Internet of Things) is a wireless communication standard for the Internet of Things. NB-IoT belongs to the category of low power broadband networks (LPWAN), which allows you to connect devices that need to exchange small amounts of data, low bandwidth and long battery life. Giovanni Marino

As part of Release 13 of the 3GPP consortium, three enabling technologies for IoT in the cellular environment were specified during 2016, depending on the requirements to be met and the markets they address: - NB-IoT (NarrowBand Internet of Things), represents a solution based on a new radio interface, which can be used either in a portion of the LTE signal band (or in its guard band), or independently in portions of the spectrum made available by the release of frequencies (for example in the case of refarming a GSM band). - LTE-M (Long Term Evolution - Machine-Type Communications), represents an evolution of what started to be defined in 3GPP Release 12, in terms of MTC (Machine-Type Communications) in an LTE network, with the introduction of a specific category for terminals, called Cat-0. LTE-M is therefore also known by the acronym eMTC (enhanced-MTC) and a new category, called Cat-M1, has been introduced for terminals. - EC-GSM-IoT (Extended Coverage GSM IoT), represents the solution compatible with a GSM/EDGE network, of which it reuses a portion of the band and requires the availability of EGPRS on the network (i.e. the packet component of EDGE). In this framework NB-IoT is a radio technology standard LPWAN (Low Power Wide Area Network) candidate to enable communication for a wide range of mobile devices and services. NB-IoT is primarily intended for low-cost, long battery life in high-density situations for extended coverage areas. It also uses a subset of the LTE standard, but limits the bandwidth to a single narrow 200 kHz bandwidth and uses OFDM modulation for data download communications and SC-FDMA for data send communications. In NB-IoT applications, small volumes of data generally have to be transmitted sporadically. In recent years, mobile operators have been strongly committed to implementing Narrowband-IoT coverage for their customers.

LPWAN standards From a practical point of view the consequence of the arrival of cellular LPWAN standards is that traditional mobile operators - cellular - offer NB-IoT (often in addition to non-cellular, mainly po, la mole di dati da trasferire e da ricevere da parte di tali dispositivi è molto contenuta (nell’ordine di alcune decine di byte al giorno, come media), per cui il NB-IoT risulta una soluzione ottimizzata per applicazioni tipiche come lo smart metering.

Keywords: NB-IoT, LPWAN, OFDM, SC-FDMA, LoRa, SigFox, LTE-M, EC-GSM-IoT, Smart Metering

LoRaWAN and alongside LTE-M). This produces some benefits inherent to cellular network technologies (e.g. QoS or Quality of Service) and working with operator networks and their business ecosystems. So the so-called non-cellular LPWAN standards are available through various types of companies and actors, depending on the geographical area. In the case of one of these non-cellular standards, LoRa, many mobile operators also offer it for historical, practical and commercial reasons. Other non-cellular options include Sigfox. LoRa and Sigfox represent the majority of non-cellular LPWAN connections (and at least until 2023 and beyond LPWAN connections in general).

A market that does not stop According to ABI Research, by 2026, NB-IoT and LTE-M will capture over 60% of the 3.6 billion LPWA network connections. Of the remaining 40%, LoRa and Sigfox will account for more than 80% of non-cellular LPWA network connections. Markets&Market estimates that the NB-IoT chipset market is expected to grow from $461 million by 2020 to $2,484 million by 2025 with a CAGR of 40%. The expansion of NB-IoT technology applications and increased use of networked devices are among the factors driving the development of the NB-IoT chipset market. In addition, the growing demand for wearable devices caused by the COVID-19 outbreak is further expanding the NB-IoT chipset market.

Band deployment The NB-IoT system is self-contained with its own broadcast channels and synchronization signals, which is why it cannot be deployed in the 6 central PRBs (Physical Resource Blocks) of an LTE allocation on which these channels are transmitted, in order to avoid mutual interference between NB-IoT and LTE. It is precisely this feature that also allows NB-IoT to be deployed in “guard-band” or “stand-alone” mode, since it does not depend on an existing legacy system for broadcast reporting and synchronization purposes.

Applications The fields of application of NB-IoT include those for which the devices are located in places where it is necessary to ensure a consistent extension of radio coverage and the battery life is an extremely important factor, as it is not easy, and not even economically convenient, to intervene on the devices themselves to replace the battery; in these cases the life cycle of the devices corresponds in fact to the life of their battery. At the same time, the amount of data to transfer and receive from these devices is very small (in the order of a few tens of bytes per day, as an average), so the NB-IoT is an optimized solution for typical applications such as smart metering.