IoT: che cos’è l’Internet of Things

Come funziona l’IoT?

L’Internet of Things (IoT) si riferisce al processo di connessione a Internet di oggetti fisici di uso quotidiano, dagli oggetti più comuni in casa, come le lampadine, alle risorse sanitarie, come dispositivi medici, dispositivi smart e wearable, e infine alla domotica e alle Smart Cities. I dispositivi IoT incorporati in questi oggetti fisici generalmente rientrano in una di due categorie: interruttori (che inviano comandi a un oggetto) o sensori (che raccolgono dati e li inviano ad altre posizioni).

Internet of Things descrive un sistema di dispositivi fisici interconnessi in un’unica rete, in grado d’inviare e ricevere dati autonomamente o con un intervento manuale limitato. Ciò si ottiene integrando negli oggetti comuni dei dispositivi di elaborazione.

Un tipico sistema IoT funziona inviando, ricevendo e analizzando i dati in un ciclo di feedback continuo. A seconda della natura del sistema IoT, l’analisi può essere quasi in tempo reale o a lungo termine, attraverso l’intervento manuale o la tecnologia di intelligenza artificiale e apprendimento automatico (AI/Machine Learning).

La quantità di dati che un sistema di dispositivi IoT può generare è enorme, da cui il termine big data. Integrare i big data nei sistemi esistenti e configurare le azioni analitiche da eseguire su tali dati è un processo complesso. Non solo dal punto di vista quantitativo, ma anche qualitativo: quando si decide di costruire una piattaforma IoT, la sicurezza è uno degli aspetti più importanti da valutare.

In ogni caso, i vantaggi dell’IoT ne giustificano l’implementazione in molte aziende e oggi ci sono molti esempi di applicazioni IoT di successo in quasi tutti i settori industriali.

Perché l’IoT è così importante?

Considerata da molti la tecnologia più importante del ventunesimo secolo, l’IoT svolge un ruolo chiave nell’orchestrare tutte le attività umane nel mondo di oggi.

Dal momento in cui i dispositivi d’uso quotidiano hanno avuto accesso alle reti, la capacità di connessione, lo scambio di informazioni e gli aggiornamenti in tempo reale sono aumentate notevolmente e le relazioni tra persone, processi e oggetti sono diventate più fluide. In un mondo in cui l’iperconnettività regna sovrana, la collaborazione tra il mondo digitale e quello fisico diventerà è diventata sempre più onnipresente man mano che i costi di queste operazioni, come big data, cloud, tecnologia wireless e condivisione e raccolta dei dati, sono stati in gran parte ridotti.

Consideriamo un esempio di IoT tratto dal quotidiano, che a prima vista potrebbe sembrare banale, ma che dimostra molto chiaramente a cosa serve e cosa può fare un dispositivo IoT. Prendiamo il caso di un termostato smart in grado di ricevere i dati di geolocalizzazione dal cellulare o dall’auto mentre ci avviciniamo a casa. Questo dispositivo accende e spegne il termosifone all’occorrenza e ne regola la temperatura, garantendo un comfort perfetto e meno sprechi. Non è nemmeno necessario accedere all’app o alle impostazioni di riscaldamento da remoto; inoltre, collegandosi a una rete, il termostato potrebbe valutare dati quali condizioni del traffico, meteo e percorsi di guida per determinare quando è meglio iniziare a riscaldare casa e se è opportuno. Nell’ottica di una rete IoT più ampia, questi termostati potrebbero essere utilizzati anche per mappare i consumi e le abitudini degli utenti in una determinata regione rispetto alle forniture di gas ed elettricità.

IoT per il settore industriale (IIoT)

IIoT è l’acronimo tecnico che sta per Industrial Internet of Things.

Si immagini, ad esempio, il ciclo di vita di un macchinario pesante utilizzato nel settore manifatturiero. Nel tempo le apparecchiature possono subire tutti i tipi di stress, per cui le manutenzioni sono considerate parte integrante delle operazioni. Per meglio gestire e prevenire le cause di blocco macchina, si possono collegare degli speciali sensori ai componenti meccanici che hanno maggiori probabilità di usurarsi o guastarsi. Questi sensori possono essere utilizzati per la manutenzione preventiva e per migliorare le competenze degli utenti nell’interagire con le apparecchiature (ad esempio grazie ad applicazioni di raccolta e analisi dei dati in tempo reale), ma anche per inviare dati all’OEM che ha costruito la macchina in modo che possa essere migliorata.

L’Industrial Internet of Things (IIoT) comprende tutte quelle applicazioni che sfruttano l’IoT in ambiti industriali, dalla produzione, all’automotive, all’energia e altri settori industriali.

Ecco alcuni dei principali campi di applicazione dell’IIoT:

• Ottimizzazione della produzione
• Sorveglianza delle macchine
• Quality control e controllo dei prodotti
• Miglioramento delle prestazioni di sistemi e processi
• Monitoraggio delle condizioni sanitarie
• Efficientamento dei processi esistenti
• Organizzazione della logistica
• Utilizzo degli apparecchi elettronici a distanza e da remoto
• Prevenzione di incidenti stradali
• Tempestività di intervento
• Coordinamento e gestione di smart building (tramite BMS o Building Management System)

Lungo la Supply Chain: IoT per la logistica e i trasporti

Una delle prime applicazioni IoT nel settore della logistica e dei trasporti è stata l’etichettatura dei container marittimi con dispositivi di identificazione a radiofrequenza (RFID). I dati memorizzati nei tag erano acquisiti via onde radio, in modo tale da consentire alle società di logistica di tracciare il movimento dei container in tutti i vari checkpoint dotati di lettori RFID, come magazzini o banchine di carico/scarico.

Le recenti innovazioni IoT hanno introdotto dispositivi di localizzazione in grado di trasmettere continuamente dati di tracciatura alle applicazioni IoT senza la necessità di dover ricorrere a lettori in loco, consentendo alle organizzazioni di analizzare i dati di trasmissione in tempo reale e in ogni fase della catena di approvvigionamento.

Un caso d’uso particolare: IoT per l’agricoltura

L’IoT ha rivoluzionato alcuni aspetti dell’agricoltura, ad esempio grazie all’introduzione massiva di sensori di umidità. Installando questi dispositivi sul campo, gli agricoltori ottengono dati più accurati per la pianificazione dell’irrigazione delle colture. I sensori di umidità possono essere collegati ad applicazioni IoT che controllano direttamente le macchine per l’irrigazione, avviando automaticamente l’irrigazione senza la necessità dell’intervento umano in base ai dati dei sensori.

I settori emergenti

L’Internet delle Cose è nato e si è sviluppato in tempi diversi a seconda del campo di applicazione. Per questo motivo, ci sono alcuni settori in cui l’uso dell’IoT è già stato implementato da tempo ed è proporzionalmente cresciuto negli ultimi anni, mentre in altri si tratta di una tendenza recente.

In particolare, tutti gli ambiti che richiedono l’utilizzo di Smart Metering, sensori, strumenti di misura, eccetera, sono ambiti in cui è più forte la tendenza all’integrazione di reti IoT. Tra questi ci sono, ad esempio, quei settori che beneficiano di un vantaggio competitivo grazie al monitoraggio costante della catena di produzione, alla previsione dell’usura delle macchine, o all’analisi della saturazione del mercato relativa all’uso di determinate materie prime.

Anche la domotica, che si sta espandendo rapidamente, utilizza sempre più l’IoT per ridurre gli sprechi, migliorare il comfort degli utenti, garantire la privacy in casi particolari (vedasi il progetto Interreg SENSHome), consentire risparmi economici ed energetici, facilitare la vita quotidiana e risparmiare tempo prezioso.

IoT ed Edge Computing

Quando si parla di IoT, la possibilità di sfruttare grandi potenze di calcolo per analizzare rapidamente i dati in tempo reale sta diventando sempre più importante. Il semplice invio o ricezione di dati è stato il passaggio che ha segnato l’arrivo dell’IoT. Tuttavia, saranno l’invio, la ricezione e l’analisi dei dati nella loro interezza a definire il futuro delle applicazioni IoT.

In un tipico modello Cloud Computing, le risorse e i servizi informatici vengono centralizzati in grandi data center, spesso accessibili tramite dispositivi IoT posti ai margini della rete. Questo modello potrebbe ridurre alcuni costi ed è più efficiente dal punto di vista della condivisione delle risorse, ma affinché l’IoT sia pienamente efficace, le risorse informatiche devono essere più vicine ai dispositivi IoT.

Si prenda in considerazione l’esempio citato sopra della tecnologia RFID nei trasporti. La comunicazione tra RFID e lettore è sempre unidirezionale. I dispositivi RFID non possono ricevere aggiornamenti e la rete informatica centrale non può trasferire dati a RFID. Il monitoraggio della logistica può essere effettuato solo in determinati posti di blocco in quanto non si tratta di un sistema di monitoraggio continuo. D’altra parte, se i dispositivi IoT potessero funzionare con sensori IoT collegati ai veicoli che li trasportano, tutti i dati potrebbero essere gestiti da una rete IT centrale. Questo scenario connesso richiede un’elevata potenza di calcolo in ogni dispositivo IoT fisico, soprattutto quando le società di logistica utilizzano sistemi complessi come i veicoli senza pilota.

In un esempio simile, i dispositivi IoT devono essere in grado di elaborare dati e prendere decisioni in modo autonomo, e non possono essere semplici dispositivi di invio-ricezione in costante attesa di istruzioni da un data center centralizzato tramite Wi-Fi. Posizionare la potenza di calcolo ai margini della rete anziché in un data center centrale è chiamato Edge Computing.

L’Edge Computing fornisce a una rete IoT più risorse di elaborazione sul campo e riduce la latenza nelle comunicazioni tra i dispositivi IoT e la rete IT centrale a cui sono connessi. In altre parole, l’Edge Computing distribuisce le risorse di elaborazione nella periferia della rete e centralizza tutto il resto nel cloud.

Se desideri saperne di più sull’IIoT o sulle sue applicazioni di raccolta dati, contattaci: saremo lieti di ascoltare le tue esigenze per ideare insieme la soluzione Edge Computing su misura della tua specifica realtà aziendale.