mobile e wireless computing

MOBILE E WIRELESS
COMPUTING
Per mobile computing si intende, in senso generale, quel complesso di funzioni
e attività che possono essere condotte tramite terminali portatili. Gli stessi
terminali, che presentano prestazioni sempre più avanzate, sono spesso dei
veri computer basati su sistemi operativi standard. Il collegamento al sistema
avviene secondo due modalità: batch o in tempo reale (wireless).
I TERMINALI
I terminali portatili per la raccolta dei dati hanno generalmente alcune
terminali portatili consentono di effettuare operazioni di elaborazione
dei dati raccolti (con inserimento dati, lettura barcode, lettura RFID
caratteristiche indispensabili. Fra queste, possiamo citare:
e così via...) per alimentare in tempo reale il sistema informativo
- La memoria RAM che contiene, oltre alle variabili di programma,
centrale. In questi ultimi anni la tecnologia ha permesso di integrare
anche i dati acquisiti che vengono memorizzati in file; i dati non
le funzioni di un terminale di raccolta dati in apparecchiature leggere
e compatte.
vengono persi quando si spegne l’apparecchio anche per parecchio
Questa caratteristica, abbinata a costi contenuti, ha favorito una notevole diffusione dei terminali portatili che ormai vengono utilizzati nelle
terminali sono dotati di una batteria ausiliaria al litio che consente
di conservare i dati per il breve periodo necessario alla sostituzione
più svariate applicazioni, dalle più consolidate a quelle più innovative
della batteria principale. La quantità di memoria RAM che può essere
e originali: dalla vendita biglietti a bordo treno alle utilities, dal servizio
installata è di primaria importanza nella determinazione del numero
tecnico alla tentata vendita (insomma tutto l’in field in generale)…,
massimo di dati memorizzabili.
tempo grazie a una batteria tampone (o di backup). Di norma i
senza trascurare il settore dei trasporti, delle spedizioni, della logistica
- Il display contiene le informazioni acquisite e i messaggi di dialogo
con l’operatore ed è direttamente legato all’applicazione: vi sono
in generale.
terminali con sole tre linee aventi ciascuna una decina di caratteri
e display grafici delle dimensioni di uno schermo VGA. È molto
importante dimensionare il terminale in funzione del display: a volte
poche informazioni essenziali permettono una raccolta dati semplice
e rapida mentre in altri casi è necessario visualizzare un numero di
informazioni associate al dato acquisito, tale da richiedere un ampio
schermo denso di dati.
Oggi, i display sono ormai praticamente tutti a colori, anche perché i
dispositivi sono sempre più curati dal punto di vista del design, oltre
che delle caratteristiche di ergonomia (peso, dimensioni, facilità d’uso).
Si vedono insomma prodotti sempre più potenti dal punto di vista informatico, ma allo stesso tempo con un occhio al design e alla gradevolezza
dell’aspetto estetico, anche perché servono molto spesso per interfacciare
i clienti finali. Il terminale deve essere leggero, per poter essere tenuto in
mano lavorando per tante ore di seguito, e deve essere facile, facilissimo
Casio IT-800 con modulo
RFID UHF di microsensys.
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da usare, altrimenti non verrà usato. L’attenzione all’ergonomia generale
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del prodotto rientra quindi nella volontà costante di offrire alle persone
uno strumento utile di lavoro, e non una perdita di tempo. Un’altra
caratteristica molto importante è la retroilluminazione del display, che
consente la visualizzazione delle informazioni anche in condizioni non
ottimali di luce, cosa fondamentale in applicazioni di mobilità. Ha la sua
importanza anche la disponibilità di un orologio calendario, clock, per
Terminale veicolare LXE Thor.
associare ai dati acquisiti la data e l’ora.
Infine, la tastiera può assumere diverse configurazioni:
- solo tasti per il movimento del cursore;
- tasti numerici e alfabetici tipo telefono cellulare oltre a tasti
per il movimento del cursore;
- tasti alfanumerici e frecce per il movimento del cursore;
- tastiera alfanumerica, tasti per il movimento del cursore e tasti
Dolphin 7800 di
Honeywell.
A volte le tastiere più complesse non sono molto ergonomiche costrin-
per più di un certo periodo di
tempo e riattivi le stesse funzioni
alla semplice pressione di un
gendo l’operatore a veri e propri virtuosismi per poter inserire caratteri
soprattutto se alfabetici. Ad oggi crescono le soluzioni con touch screen
tasto o all’inserzione nella base
nel caso di terminali batch. In
che sono più versatili dal punto di vista della soluzione, e anche più
ergonomiche, potendo inserire i dati anche se le mani sono coperte dai
questo modo la durata delle batterie viene ottimizzata e si riescono
facilmente a raggiungere le 8 ore consecutive di funzionamento, pari a
guanti. Va da sé che lo schermo dovrà essere concepito nell’ottica della
massima robustezza, in quanto può (ma non deve) costituire il punto
un turno di lavoro. Le batterie impiegate possono essere ricaricabili o
non ricaricabili: alcuni terminali le accettano entrambe.
più debole del prodotto e il più esposto a rotture.
I mobile computer per la raccolta dati sono nati come prodotti professio-
- Alcuni terminali sono dotati di porte seriali o comunque possono
nali, dotati quindi di caratteristiche molto specifiche, principalmente la
robustezza, e in secondo luogo i sistemi operativi, per lo più proprietari.
funzionali.
collegarsi ad altri dispositivi portatili, quali stampanti per l’emissione
istantanea di etichette (vi sono anche soluzioni con stampante integrata
nel terminale stesso, da valutare in base alle esigenze dell’applicazione).
Terminale portatile Nylux di Bancolini.
Oggi, invece, il segmento dell’identificazione sta convergendo per tanti
aspetti con il resto del mondo IT, e per quanto riguarda le caratteristiche
Nel mondo AIDC i terminali portatili sono normalmente dotati di un
lettore incorporato, di codici a barre lineari come bidimensionali e/o
transponder; qualora ciò dovesse mancare, si possono utilizzare lettori
collegati a una porta di I/O del terminale (generalmente RS 232-C).
Altre periferiche di cui i terminali sono o possono essere dotati sono:
• Interfaccia PCMCIA, che consente (batterie permettendo)
di utilizzare periferiche aggiuntive (schede di memoria,
comunicazione anche a radiofrequenza, ecc.), aumentando
notevolmente le potenzialità applicative del prodotto;
• Lettori di badge magnetici/Lettori di smart card, spesso usati in
applicazioni POS.
- Infine, altra caratteristica fondamentale è quella dell’utilizzo dell’energia. Se tutte le funzioni del terminale restassero sempre attive, dopo
pochissimo tempo le batterie sarebbero scariche. È quindi indispensabile prevedere che il power manager disattivi alcune funzioni (display,
comunicazione, elaborazione) quando il terminale non viene utilizzato
Il terminale “bifronte” iPA280 di Ingenico, mobile computer completo e
robusto con funzioni di pagamento.
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applicazioni professionali, un’attenta valutazione del business case, in
Il nuovo terminale
industriale CN70e
di Intermec.
modo da commisurare il giusto strumento alla giusta applicazione. E
soprattutto, la sovrapposizione con il mercato IT significa, per lo più,
non tanto un livellamento delle caratteristiche fisiche o di costo sulla
media di telefonini o PDA convenzionali, piuttosto la condivisione con
questi strumenti delle stesse modalità di comunicazione e degli stessi
sistemi operativi. Per quanto riguarda la comunicazione, la mobilità
industriale, dopo aver praticamente “inventato” il Wi-Fi, ha attinto a
piene mani dalle nuove opportunità offerte dalle reti a largo raggio,
come GSM/GPRS (Edge o UMTS) o i sistemi di localizzazione GPS, che
aprono moltissime e interessanti possibilità di utilizzo.
Unitech PA968.
PDA Morphic
Cross Dipole
di Nordic ID
con lettore RFID UHF.
Ecco quindi un segno importante di convergenza con l’IT: l’attenzione
al tempo reale, all’always on, alla connessione costante fra centro e
periferia tramite strumenti che possono comunicare senza fratture in
modo locale (Wi-Fi) o distribuito (GSM/GPRS), e che possono integrare
la geolocalizzazione in chiave di servizio al cliente. I sistemi operativi
nel mondo della mobilità professionale da qualche anno non sono più
soltanto proprietari: Microsoft (con Windows CE, Windows CE.NET,
Windows Mobile, e tutti questi nelle diverse versioni che Microsoft
periodicamente lancia) ha dilagato anche nell’AIDC e, pur in diversa mi-
dei mobile computer, vi sono due conseguenze importanti. La prima è
che si contempla la possibilità di costruire delle applicazioni di mobilità su
sura, anche i costruttori dell’AIDC hanno modificato il proprio approccio
basandolo sull’utilizzo di sistemi operativi sostanzialmente standard.
Resta comunque la possibilità di scegliere altro da Microsoft: e può
terminali non industriali, e quindi non robusti: telefoni cellulari, palmari,
PDA, smartphone. La seconda è il lancio, da parte di produttori tipici
consistere sia nella scelta di Linux e di programmi open source, anche
dell’AIDC, di prodotti cosiddetti ibridi, cioè con caratteristiche miste fra
grazione software, oppure nella conferma di soluzioni proprietarie, che
mondo industriale e mondo consumer. Tuttavia rimane necessaria, nelle
rimangono apprezzate e preferite in contesti particolari.
CONNESSIONE
AL SISTEMA HOST
so una base (cradle o calamaio) che funge anche da supporto mec-
elettronica. Ciò evita di utilizzare connettori con contatti a inserzione
SERIALE ATTRAVERSO CALAMAIO
trasmissione di ordini alla propria sede o di ricezione di una situazio-
Quasi tutti i terminali batch scambiano dati con elaboratori attraver-
ne di magazzino aggiornata.
se questa soluzione è tutt’altro che scontata dal punto di vista dell’inte-
canico e da caricabatterie.
L’accoppiamento fra base e terminale è frequentemente per via opto-
a connessione con il sistema host può avvenire in svariati modi:
diretta che col tempo possono perdere in affidabilità soprattutto con
dal classico sistema batch via cavo, ai sistemi in tempo reale
in radiofrequenza locale, per arrivare a sistemi che attraverso
le correnti estremamente deboli in gioco.
la telefonia cellulare permettono di collegarsi direttamente o
via Internet a reti remote.
nessione seriale via cavo. La comunicazione seriale via cavo può
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Il calamaio è a sua volta collegato al sistema host tramite una conessere convenientemente sostituita da una connessione seriale via
modem per collegarsi con un host remoto nel caso ad esempio della
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Il tablet di classe
enterprise ET1 di
Motorola Solutions.
INFRAROSSO
È una tecnologia che trae origine, come generalmente noto, da impieghi su larga scala nei telecomandi per televisori, per impianti HiFi
e così via. In ambito informatico è utilizzata soprattutto per stabilire i
collegamenti tra stampanti, tastiere, mouse e PC, con il vantaggio di
eliminare il groviglio di cavi che invade ogni tavolo di lavoro. Lo standard di comunicazione è definito dall’IrDA - Infrared Data Acquisition
- cui aderiscono tutte le principali aziende del settore.
Le distanze di comunicazione in gioco sono dell’ordine di qualche
metro. Nell’ambito della raccolta automatica dei dati, pur inizialmente
ToughPad FZ-A1
Panasonic con sistema
Android e grado di
protezione IP65.
usata anche in impianti fissi ma via via sostituita da soluzioni RF low
il sistema, dal Ministero Poste
power, trova le maggiori applicazioni in sistemi portatili a supporto
e Telecomunicazioni. Tale assegna-
della connessione tra stampanti e terminali.
zione garantisce che nessun altro possa
utilizzare la stessa banda nella stessa area.
RADIOFREQUENZA RETI WLAN
Un impianto wireless RF si compone tipicamente di quattro elementi
La licenza è soggetta a tassa di concessione governativa a fronte della
quale viene garantito un efficace servizio di sorveglianza che protegge
base: l’Host Computer, il Network Controller - spesso non presente
la banda da intrusioni e disturbi. La potenza d’uscita ai terminali è al
fisicamente ma sempre quantomeno virtualmente - che gestisce le
massimo 2 Watt e la distanza di trasmissione può arrivare in spazi
interrogazioni dei terminali, il flusso dei dati, le eventuali conversioni
aperti fino a sei chilometri. Da ciò la convenienza del suo impiego in
di protocollo; la Stazione Base, ovvero il dispositivo che provvede a
impianti su aree estese quali porti, aeroporti, grandi centri logistici. Il
trasmettere e ricevere le informazioni ai/dai terminali; i terminali con
incorporate unità radio per ricetrasmissione a distanza. La trasmissio-
suo punto debole è la relativa lentezza di trasmissione dei dati, limitata
dalla dimensione del canale normalizzato secondo le norme ETSI ETS
ne in radiofrequenza può avvenire secondo quattro modalità: Narrow
300-113 che limita la velocità massima a 4.800 bps anche se qualche
Band, Spread Spectrum, LPD e Bluetooth.
costruttore riesce a superare gli effetti di questo limite mediante l’adozione di sofisticate tecniche di modulazione ed utilizzando logiche di
Radiofrequenza Narrow Band
tipo screen-saving ossia trasmettendo solo le informazioni che di volta
Le comunicazioni avvengono su frequenze comprese tra 450 e
470 MHz (UHF), su una specifica “banda stretta”, assegnata dopo
in volta subiscono variazioni. I moduli radio, salvo qualche eccezione,
sono parte integrante del terminale.
un sopralluogo radioelettrico, effettuato da o per conto di chi vende
Radiofrequenza Spread Spectrum o SST
Algiz-8 di Handheld al porto di
Gothenburg.
Questa tecnologia, non soggetta a licenza ed operante sulla frequenza
di 2,4 GHz per l’Europa e di 902-928 MHz per gli Usa, prevede di distribuire uniformemente il segnale da trasmettere entro un ampio range di
frequenze, con il doppio vantaggio di eliminare le interferenze, grazie
alla ridondanza del segnale distribuito su un vasto spettro; e di poter
operare a elevate velocità di trasmissione. Queste ultime arrivano fino
a 11 Mbps (oltre 1 milione di caratteri al secondo) nello standard IEEE 802.11b, con modulazione direct sequence, e fino a 1,2 Mbs nello
standard IEEE 802.11, con modulazione frequency hopping; da notare
che i due standard non sono compatibili fra di loro. In pratica si tratta
di uno standard TCP/IP, ossia Ethernet, ma via etere invece che via
cavo che consente di creare delle vere e proprie reti che vengono denominate WLAN, Wireless Local Area Network.
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Con la certificazione Wi-Fi, Wireless Fidelity, questi sistemi si stanno
ove supportato dal software dell’AP, di configurarli a distanza, ma so-
diffondendo sempre di più arrivando a coprire vaste aree pubbliche,
prattutto di fare via browser una telediagnostica sia sulla propria rete
quali aeroporti, hotel, stazioni, centri congressi, per arrivare in futuro
anche a intere città, in alternativa a reti come l’UMTS.
locale che su quella di una filiale remota. Questo significa ad esempio che l’assistenza e supporto ad un sistema RF remoto può essere
agevolmente effettuato da un team della casa madre, lasciando alle
L’IEEE 802.11b consente, oltre alla trasmissione dei dati, l’invio della
squadre locali, esclusivamente l’incombenza di sostituire un eventuale
voce in modalità telefonica e il trasporto di immagini in movimento in
terminale o access point guasto o di cui si metta in dubbio il corretto
formato VGA.
funzionamento. Completamente diverso è il discorso degli AP ad uso
I moduli radio nei terminali più recenti sono frequentemente delle
schede PCMCIA o addirittura, per ragioni di miniaturizzazione, delle
office. Qui è possibile usare eventualmente apparati meno sofisticati
curando che la emissione RF non vada in modo incontrollato oltre lo
compact flash. Il futuro vedrà con molta probabilità il diffondersi di
spazio degli uffici e comunque rendendoli non facilmente accessibili.
radio embedded, ossia integrate nei microchip, più economiche e
compatte di qualsiasi altra soluzione.
LPD (Low Power Device)
Un cenno molto particolare meritano gli access points, AP, ossia i
Gli LPD sono sistemi non soggetti a licenza, operanti su una frequenza
punti di interfacciamento fra rete Ethernet cablata e mondo RF. Si trat-
di 437 MHz, secondo lo standard Etsi EN300 220-3, con potenze limi-
ta essenzialmente di schede elettroniche, montate in contenitori più o
meno protetti, che hanno le seguenti funzioni o caratteristiche:
tate a 10 mW e portate che raggiungono i 40-50 m in aree aperte. In
Italia questa tecnologia è sopratutto utilizzata per i così detti scanner
• hanno un indirizzo IP sulla rete Ethernet
cordless, senza filo, di cui abbiamo già parlato, mentre ad esempio in
• contengono un apparecchi radio ricetrasmittente
Germania trova per motivi storici anche un certo impiego per la raccol-
• hanno un software di roaming che consente ad un terminale RF di
ta dati mediante terminali portatili. Fra l’altro un importante produttore
passare da un AP all’altro, ossia da una cella all’altra, senza perdere
di terminali portatili e componenti di questo tipo di soluzioni è proprio
la comunicazione
• hanno numerose funzioni software che riguardano la sicurezza e la
Italiano. Le radio sono sempre parte integrante degli scanner o dei
terminali portatili.
difesa da intrusioni da parte di terzi
Bluetooth
• hanno software per permettere la telediagnostica.
Si tratta di uno standard sempre più diffuso e che opera nella banda
Solitamente gli AP vengono montati nella parte alta di capannoni indu-
dei 2,4 GHz in modo affidabile essendo stato sviluppato per connettere
striali, in zone poco accessibili, ma frequentemente soggette a cam-
in modalità wireless delle periferiche ai PC. Le distanze di trasmissione
pi elettromagnetici molto forti a seguito di scariche atmosferiche in
quanto i tetti sono tipicamente costituiti da materiale isolante, per cui
sono solo di alcuni metri per cui non è utilizzabile per la trasmissione
dati RF classica.
permeabili a fenomeni elettromagnetici.
Alcuni costruttori stanno implementandolo come alternativa al LPD
Può essere pertanto importante scegliere degli AP nativamente scher-
per connettere scanner in modalità cordless all’host in quanto si tratta
mati o montati entro appositi contenitori metallici IP65. Per migliorare
di una soluzione affidabile a basso costo.
la copertura di ogni AP, può essere importante che siano dotati di antenna esterna in modo da poter scegliere, all’atto del sopraluogo radio
RETI WWAN
elettrico, il tipo di antenna più adatto per un certo ambiente. Gli AP
sviluppati recentemente hanno funzioni software di protezione ben più
Inserendo negli slot PCMCIA dei terminali che ne sono forniti e ove
supportato, delle schede per telefonia cellulare 2.5G, GPRS, o 3G, UM-
sofisticate di quelli di solo qualche anno fa, che vanno ben oltre la WEP
TS, si realizza in un unico terminale la connettività alla WLAN proprie-
encription, il sistema di crittografia tradizionalmente usato che dà però
taria e, attraverso la telefonia cellulare, la connettività alla stessa rete
ben poca sicurezza contro un eventuale tentativo di intrusione. È op-
da siti remoti. Va da sé che se il terminale è inoltre dotato di browser si
portuno qui non pensare tanto ai dati scambiati fra gli AP ed i terminali
può accedere alla rete Internet sia da WLAN locale che da siti remoti.
che probabilmente non interessano a nessuno, ma piuttosto al fatto
che una zona coperta da un AP permette, ove non opportunamente
Si comprende come in questo modo si possa restare permanentemente collegati con la propria rete aziendale e il mondo Internet, sia che ci
protetta, ad un potenziale intrusore di entrare nel sistema informatico
si trovi nella propria azienda che in viaggio in quelle parti del mondo
dell’azienda.
dove il GPRS, l’UMTS o un sistema Wi-Fi pubblico sono implementati,
Il fatto inoltre che gli access points abbiano un indirizzo IP, permette
soprattutto facendo uso delle schede che integrano il 2,5G e il Wi-Fi.
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