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Cos’è l’ IoT (Internet of Things): significato e genesi dell’
“internet delle cose”
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Cos’è l’ IoT (Internet of Things): significato e genesi dell’ “internet delle cose” Articolo di Mauro Bellini del 30 settembre 2018 (https://www.internet4things.it/iot-library/internet-of-things-gli-ambiti-applicativi-in-italia/) Internet of Things (IoT) è un neologismo utilizzato in telecomunicazioni, un termine di nuovo conio nato dall’esigenza di dare un nome agli oggetti reali connessi ad internet. Il significato di IoT si esprime bene con degli esempi: IoT è ad esempio un frigorifero che ordina il latte quando “si accorge” che è finito. IoT è una casa che accende i riscaldamenti appena ti sente arrivare. Questi sono esempi di IoT, ovvero di oggetti che, collegati alla rete, permettono di unire mondo reale e virtuale. Il termine IoT (“Internet of Things”, o letteralmente “internet delle cose”) viene utilizzato la prima volta da Kevin Ashton, ricercatore presso il MIT, Massachussets Institute of Technology, dove è stato trovato lo standard per RFID e altri sensori. Ma anche se il termine è nuovo, si parla di questi concetti già da molto tempo, in sostanza dalla nascita di internet e del web semantico (un web fatto di “cose”, non di righe di codice: “things, not strings”). Grazie all’Internet of Things si è sviluppato il fenomeno della fabbrica intelligente, dei prodotti intelligenti e della servitizzazione. per affrontare questo tema e per capire come trasformarlo in concrete opportunità di business vi invitiamo a partecipare all’evento END TO END SERVITIZATION: Da Smart Product e Smart Business. Ma cosa significa IoT nel concreto? Con Internet delle cose si indicano un insieme di tecnologie che permettono di collegare a Internet qualunque tipo di apparato. Lo scopo di questo tipo di soluzioni è sostanzialmente quello di monitorare e controllare e trasferire informazioni per poi svolgere azioni conseguenti. In ambito cittadino ad esempio un rilevatore collocato in una strada può controllare i lampioni e segnalare se la lampada funziona, ma lo stesso rilevato potrebbe, se adeguatamente attrezzato, segnalare anche informazioni sulla qualità dell’aria o sulla presenza di persone. L’internet delle cose (lingua originale “Internet of Things“) trova sempre più consenso e rappresenta sempre più una occasione di sviluppo. Aumentano i dispositivi connessi, e c’è una forte fiducia in Italia verso le tecnologie IoT più consolidate e resistenza a provare l’ Internet delle cose più innovativo. L’evoluzione di internet ha esteso internet stesso ad oggetti e luoghi reali (“cose” appunto), che ora possono interagire con la rete e trasferire dati ed informazioni. L’oggetto interagisce con il mondo circostante, in quanto è dotato di “intelligenza”, ovvero reperisce e trasferisce informazioni tra rete internet e mondo reale. In questo modo può essere data una “identità elettronica” a tutto ciò che forma il mondo che ci circonda, attraverso, ad esempio, Rfid (Identificazione a radio frequenza) ed altre tecnologie (come il più noto il QR code).

I passaggi e le fasi fondamentali dell’Internet of Things La fase definibile come pre-Internet of Things è rappresentata dalla sensoristica “semplice”: dispositivi in grado di effettuare data collection in modo sempre più preciso e mirato in funzione di specifici ambiti applicativi (apparecchiature dedicate a rilevare dati legati alla temperatura di ambienti, al movimento di veicoli, alla qualità dell’aria, al livello di rumorosità di determinati ambienti o alla presenza di determinate sostanze. Gli esempi sono numerosissimi. In questa fase è corretto parlare di sensori che rilevano informazioni e le trasformano in dati digitali. Manca, in questa fase pre-IoT la connessione in rete. Si tratta di dispositivi che in forme e modalità diverse sono interrogati “manualmente” ovvero con una organizzazione della data collection non appoggiata a una rete. Il passaggio dalla sensoristica all’Internet of Things è costituito appunto dalla connessione in rete. L’Internet delle cose appunto. Il sensore che rileva i dati della “cosa” che “parla” della sua temperatura, del suo movimento, della qualità della sua aria e che “mette in rete” questi dati. Con questo passaggio si entra nell’Internet of Things che a sua volta ha poi visto una serie di fasi che fanno tutte riferimento a un lavoro importante sui dati e che possiamo schematizzare come segue: 1. Dispositivi – connessi in rete – in grado di rilevare dati e in grado di comunicare i dati 2. Dispositivi – connessi in rete – in grado di rilevare più tipologie di dati e di trasferire questi dati 3. Dispositivi – connessi in rete – in grado di effettuare un primissimo livello di elaborazione (selezione) dei dati a livello locale per trasferire solo i dati che corrispondono a determinati requisiti 4. Dispositivi – connessi in rete – in grado di raccogliere dati, effettuare un primo livello di selezione e di effettuare azioni in funzione di indicazioni ricevute 5. Dispositivi – connessi in rete – in grado di rilevare dati, di selezionarli, di trasmettere solo quelli necessari al progetto nel quale sono coinvolti, di effettuare azioni sulla base delle indicazioni ricevute e di effettuare azioni in funzione di una capacità elaborativa locale

A cosa serve l’ IoT nella nostra società? Gli oggetti connessi nel mondo attraverso questa nuova tecnologia sono ormai svariati miliardi, e nuovi ambiti lavorativi e l’economia ne vengono influenzati. Ma molti si chiedono: “Cos’è realmente l’Internet of things?” e ancora “A cosa serve questo Internet delle cose?” Prima di rispondere a queste domande, occorre considerare che questo fenomeno è presente da molto più tempo rispetto al momento in cui è stata coniata questa definizione. Gli utenti che hanno oggetti riconducibili all’Internet delle cose, come braccialetti o orologi intelligenti, spesso non sanno di poter dire di utilizzare un oggetto dell’IoT (ovvero connesso). Da alcuni studi sull’internet delle cose emerge come molti italiani non sappiano cosa sia realmente l’Internet of Things, pur avendo con sè dispositivi che si basano su questa nuova tecnologia. Ad esempio l’osservatorio IoT del politecnico di Milano, riassume in questo modo la situazione italiana che emerge dal rapporto “Internet of Things: Smart Present o Smart Future?”. L’internet delle cose associa il tema di Internet con gli oggetti reali della vita di tutti i giorni, oggetti (e dispositivi) che saranno sempre più connessi e che stanno dando vita a una rete ancora più fitta di presenza sul territorio e in tutti gli ambienti che necessitano di controllo, automazione e rilevamento.

Come funziona l’Internet of Things: IoT, Analytics e Big Data Per poter funzionare, l’IoT ha bisogno di raccogliere e archiviare una grossa mole di dati. Ma a che servono tutti questi dati raccolti? Per far funzionare correttamente l’internet of things affinché sia davvero utile a noi, è importante processare raccogliere e analizzare grandi volumi di dati real time (ad esempio dai sensori, dai semafori, e da qualsiasi dispositivo IoT connesso), sia in azienda per migliorare sicurezza e produttività, sia in qualsiasi ambito e per qualsiasi tipo di oggetto connesso. Per questo c’è bisogno di sistemi integrati tra big data, database nosql e dati IoT. L’Internet delle Cose è una delle nuove frontiere, ormai in realtà consolidata, dell’uso della rete internet. Non più solo le persone o le “persone giuridiche”, le imprese, sono riconoscibili sulla rete Internet, ma anche le cose possono esserlo. Cose, oggetti, strumenti che acquisiscono intelligenza, ovvero capacità di rilevare informazioni e di comunicarle. L’Internet delle Cose è una vera e propria Nuova Internet proprio perché apre prospettive un tempo inimmaginabili, in cui gli oggetti assumono un ruolo attivo grazie al fatto di essere in rete e di inviare e ricevere dati sulla rete. Una videocamera non è più solo nella condizione di inviare dati e immagini, ma è nella condizione di farlo in modo intelligente, in funzione ad esempio delle immagini riprende o della temperatura o della luminosità. In questo modo è in grado di adattare il proprio comportamento in funzione di parametri di interesse che possono evolvere nel corso del tempo. Il nostro orologio può ricordarci appuntamenti e può verificare se effettivamente li rispettiamo, ad esempio se siamo o non siamo in un certo luogo a una certa ora o, se, sempre in funzione della distanza, dobbiamo affrettarci perché altrimenti facciamo tardi. Le confezioni di prodotti alimentari possono trasferire importanti informazioni sulla qualità del prodotto, sul modo in cui è stato realizzato e sui tutti coloro che hanno partecipato alla produzione e che fanno parte della filiera food. O ancora la confezione di un farmaco ci può avvertire se non lo stiamo assumendo come stabilito e ci può dire come ovviare e a una eventuale dimenticanza. Per non parlare poi delle automobili che possono dialogare costantemente con l’ambiente circostante e possono facilitare la nostra guida, aumentando comodità e sicurezza. Ma cosa può essere misurato con i dati? Alcuni esempi di parametri misurabili e corrispettivi oggetti connessi che permettono di monitorare sono:               

Temperatura dell’aria Pressione dello spazio Movimento (sensori di movimento) Termostati; Videocamere; Rilevatori di luminosità; Rivelatori di umidità; Orologi; Wearable (oggetti da indossare, come braccialetti connessi e orologi); Sensori ambientali e territoriali. Orientamento nello spazio Prossimità (sensori di prossimità) Immagini (videocamere) Rilevazione di luminosità Rilevazione di onde elettromagnetiche

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Radiofrequenze Elettricità, tensione, corrente Suoni

Tutti oggetti “intelligenti” che sono chiamati a comunicare in una forma sempre più interconnessa. Ma prima di scendere nel dettaglio di cosa è possibile fare con l’Internet of Things vediamo cosa si intende per oggetto. Per “cosa” o “oggetto” si intendono tante categorie di apparecchiature che vanno da semplici dispositivi a impianti e sistemi, dai materiali ai macchinari e alle attrezzature per la produzione. Il fatto che tutti questi oggetti siano o possano essere collegati in rete permette di creare una mappa intelligente di tutte le cose, del loro funzionamento e delle informazioni che che sono in grado di rilevare e di trasmettere creando nuove forme di conoscenza.

Ambiti di applicazione e casi d’uso dell’IoT per consumatori e aziende I principali ambiti di applicazione dell’Internet of Things (sia per consumatori finali come me e te, sia per le aziende e la manifattura) sono rappresentati da quei contesti nei quali ci sono “cose” che possono “parlare” e generare nuove informazioni come ad esempio:           

Casa, smart home, domotica Edifici intelligenti, smart building, bulding automation Monitoraggio in ambito industriale, Robotica, Robotica collaborativa Industria automobilistica, automotive, self driving car Smart health, sanità, mondo biomedicale Tutti gli ambiti della telemetria Tutti gli ambiti della sorveglianza e della sicurezza Smar city, smart mobility Nuove forme di digital payment tramite oggetti Smart agrifood, precision farming, sensori di fields Zootecnia, wearable per animali

Presente e futuro dell’IoT: quanti sono gli oggetti connessi? Quanti sono gli oggetti connessi? Le maggiori società di ricerca, come Accenture tra le altre, sostengono che si arriverà a oltre 25 miliardi di apparati IoT entro il 2020. Molti operatori del settore ritengono che il numero sarà ampiamente superato e già questo rappresenta una straordinaria opportunità di business per tutti gli operatori del settore. Autori quali Adrian McEwen (con il libro Designing the Internet of Things ) parlano di creatività e IoT, e di come le prossime idee e prodotti vincenti avranno bisogno di collegare oggetti della vita di ogni giorno con internet e con la tecnologia. E come cresce la diffusione di apparati e sensori ancora di più cresce la mole di dati che dovranno essere gestiti e cresce il numero di applicazioni che dovranno essere sviluppate.

Sotto questo profilo è prevedibili una importante opportunità di business in termini di diffusione di piattaforme di sviluppo e così pure in termini di soluzioni di connettività e sotto questo profilo si nota già una crescita di interesse molto importante da parte delle telco. Un altro ambito di crescita fondamentale è rappresentato dai system integrator e delle società di consulenza. IoT vuol dire integrazione e apre importantissime prospettive in termini di rivisitazione dei sistemi informativi aziendali. Anche da questo punto di vista l’IoT rappresenterà una importante occasione di sviluppo. Dopo diversi anni di curiosità e di sperimentazione dell’Internet of Things, in Italia si iniziano a vedere i primi risultati concreti che presentano diversi gradi di applicazione: le realtà più consolidate, quelle sperimentali e quelle embrionali. Il rapporto analizza 340 applicazioni IOT avviate da imprese private o pubbliche amministrazioni in Italia e all’estero.

Esempi e applicazioni dell’Internet delle cose nella vita reale Dal frigorifero di casa, all’orologio, al semaforo, tutti possono essere considerati esempi di IoT. L’importante è che questi oggetti siano connessi alla rete, e che abbiano la possibilità di trasmettere e ricevere dati. In questo modo, questi oggetti diventano “intelligenti”, e possono attivarsi e disattivarsi “da soli” e secondo le necessità. Ad esempio, in Svizzera esistono semafori intelligenti, che diventano verdi quando “vedono” che una macchina e vicina al semaforo, e che dall’altro lato non sta passando nessuna macchina. Anche per Bticino ci sono novità e sviluppi sull’IoT. Questo, come altri, sono esempi di come gli oggetti prendono “vita”, e di come questi oggetti possono essere collegati tra loro e con la vita reale di tutti i giorni. Ecco il futuro descritto da Orwell e dai romanzi distopici, nel presente. Questi dispositivi ed oggetti connessi possono tra l’altro collegarsi a software di analisi dei dati (ad esempio Google Universal Analytics) e in questo modo trasmettere dati ed informazioni dalla vita reale direttamente ai computer ed ai software di analisi. Aprendo la strada ai Big Data. Almaviva lancia la prima piattaforma italiana per l’Internet delle cose. La nuova piattaforma tutta italiana si chiama Giotto, e riesce a connettere diversi dispositivi e farli interagire tra loro e con le persone, i servizi e le applicazioni. Esistono inoltre molti esempi e ambiti applicativi dell’IoT, dalle città intelligenti alle aziende. In basso tutti gli esempi di IoT e internet delle cose nella vita di tutti i giorni. 1. SSma ma mart rt C City ity (ci (città ttà int intellig ellig elligenti) enti) Le città intelligenti (alcuni le chiamano città sensibili) si riferiscono a strategie di pianificazione urbanistica che migliorano la qualità di vita in città, e cercano di soddisfare le esigenze ed i bisogni dei cittadini. Le tecnologie adottate per realizzare città intelligenti (o parti di esse) permettono di relazionare infrastrutture (oggetti) con gli abitanti della città. Esempi sono semafori intelligenti (che diventano verdi quando non passano macchine dal senso opposto) oppure sistemi innovativi per la gestione e

smaltimento dei rifiuti, altre innovazioni ambientali, energetiche, di mobilità, comunicazione, ed urbanistiche. Tra i settori sui quali si assiste a un maggior imteresse a livello di industriale e di pubbliche amministrazione rileviamo tutto il mondo delle Smart City che si accompagnano con tematiche legate ai progetti della pubbliche amministrazioni e ai temi pià strategici come quelli relativi agli Open Data. 2. SSma ma mart rt B Build uild uilding ing e SSmart mart Ho Home me (cas (casee e pal palazz azz azzii ccon on onness ness nessi) i) Le differenze sostanziali tra edifici e case intelligenti è che, mentre le smart home (case intelligenti) si rivolgono soprattutto ad un pubblico “consumer ” ovvero a consumatori e fruitori finali dei servizi (esempi possono essere regolare la temperatura della casa a distanza, oppure sensori di rilevamento per le persone in casa), le smart building (edifici intelligenti) si rivolgono soprattutto al B2B, ovvero alla realizzazione ed ottimizzazione di palazzi ed uffici, per dotarli di oggetti intelligenti che interagiscano con l’ambiente interno (ad esempio gestione della luce e dell’energia elettrica). Il mondo dello Smart Building prosegue su un doppio binario, con una componente che guarda principalmente al mondo domestico (case intelligenti) e che sta accendendo fenomeni di attenzione verso il mondo consumer e una componente professionale (smart building) che è ormai diventata patrimonio comune di sviluppo e progettazione da parte di progettisti e architetti. Un report del politecnico di Milano mostra scenari interessanti per la smart home. 3. SSma ma mart rt Mo Mobilit bilit bilityy Il tema della mobilità è assolutamente centrale per determinare la qualità della vità delle nostre città e come è stato più volte enfatizzato non può esserci Smart City se non c’è Smart Mobility. Sono tante le imprese che stanno pesantemente investendo in questo settore anche perchè nella dimensione ddlle Smart Car e della Connected Car ma anche applicazioni legate al mondo del trasporto ferroviario con treni controllati da IoT, apre grandissime opportunità di business. 4. SSma ma mart rt Agric Agricu ultur lturee Qual è l’impatto sull’ambiente dell’Internet of Things? Il Precision farming o Smart Agriculture chiamato anche Agrifood è uno dei settori con la più elevata opportunità di sviluppo e con la più bassa penetrazione, ad oggi, di soluzioni digitalizzate. Si tratta di un settore che a livello di sensoristica ambientale e territoriale, di applicazioni per il meteo, di automazione di apparati per la gestione sempre più precisa di acqua, fertilizzanti, concimi, agrofarmaci necessità di soluzioni digitali. Le esperienze sono tante e solo legate all’utilizzo dei droni, a sensoristica che rimanda ai temi dell’Internet della Terra, a soluzioni di logistica innovativa per la Smart Agriculture, o ancora a soluzioni per l’agroenergy o a operazioni che puntano a migliorare il rapporto legato a cibo e sostenibilità. 5. IIoT oT e Pu Pubb bb bblica lica aammi mmi mministraz nistraz nistrazion ion ione: e: tras traspor por porti, ti, ener energi gi gia, a, sost sosten en enibil ibil ibilità, ità, rif rifiu iu iuti, ti, aamb mb mbien ien iente te Oggi le pubbliche amministrazioni ricoprono un ruolo fondamentale per lo sviluppo dell’Interne delle cose. Spesso la tecnologia è regolamentata, finanziata e gestita dal settore pubblico anche nella

prospettica dell’Intelligent Transport System (ITS), che spesso è anche committente. Per quanto riguarda il ruolo regolatore si citano due esempi: il monitoraggio del corretto funzionamento e della posizione delle gambling machine o l’introduzione obbligatoria dei contatori intelligenti per il telecontrollo e la telegestione. Secondo gli analisti dell’Osservatorio, il soggetto pubblico può e deve promuovere azioni di indirizzo stanziando finanziamenti straordinari destinati a enti pubblici e aziende private: questo può accadere ad esempio per la riduzione dei consumi energetici o per la sostenibilità delle aree urbane. Infine il soggetto pubblico spesso è anche committente: è il caso dell’Internet of Things utilizzato per l’illuminazione stradale o per il monitoraggio preventivo del territorio. 6. SSma ma mart rt Ma Manuf nuf nufact act actur ur uring ing (industr (industria ia 4.0 o iindu ndu ndustr str stryy 44.0) .0) Lo Smart Manufacturing (anche chiamato industria 4.0) è stato certamente uno dei precursori del mondo IoT. Applicazioni IoT sono attive da tanti anni, da ben prima che si iniziasse a parlare di Internet delle cose. Oggi questo settore è uno dei più maturi e unisce tematiche legate all’automazione con tematiche legate al mondo della robotica. https://www.internet4things.it/industry-4-0/industria-4-0-significato-opportunita-ed-esempiconcreti-dello-smart-manufacturing/ Lo Smart Manufacturing si sovrappone anche con il mondo Industry 4.0, vale a dire con una vera e propria politica di sviluppo per estendere l’introduzione del digitale nel mondo dell’industria che è nata in Germania con il fenomeno industrie 4....