IOT: cos’è, come funziona esempi

Pensa a questa scena.

Ti avvicini al tuo frigorifero in cucina e questo, attraverso una spia, ti informa che stai esaurendo il latte.

Come è possibile?

Fino a poco tempo fa la funzione del frigorifero era semplicemente quella di contenerlo, mentre oggi, addirittura, può avvisarti quando sta per finire e darti il tempo di andare ad acquistarne un nuovo cartone.

Fantascienza?

No, questo è già il presente e si chiama Internet of Things.

Teorizzata per la prima volta nel 1999, l’Internet of Things consente di connettere tra loro oggetti e dispositivi di ogni tipo, anche i più “improbabili”.

Dalle utility alla sanità, dalla manifattura alla Pubblica Amministrazione, dalla domotica al settore automotive, sono ormai molti i settori e gli ambiti lavorativi sempre più interessati dall’innovazione tecnologica dell’IoT (acronimo di Internet of Things), con diversi livelli di maturità.

Siamo di fronte a un cambiamento epocale che sta già trasformando molti aspetti delle nostre vite.

Se anche tu vuoi far parte di questa forte evoluzione, puoi richiedere una consulenza IoT e scoprire tutti i benefici a cui può portare.

In questo articolo ti aiuteremo a capire cos’è l’IoT, come funziona, quali sono gli esempi “concreti”, gli ambiti di utilizzo reale e potenziale delle cose connesse “intelligentemente” e i possibili “pericoli” derivanti da un suo utilizzo scorretto. È vero che si preannuncia una sorta di “Grande Fratello”?

Cos’è l’Internet of Things?

L’Internet of Things è un neologismo utilizzato in telecomunicazioni, un termine nuovo nato dall’esigenza di dare un nome agli oggetti reali connessi a Internet. Si tratta di oggetti che, collegati alla rete, permettono di “connettere” il mondo reale a quello virtuale. È uno dei trend tecnologici più importanti dell’ultimo decennio: il termine IoT (“Internet of Things”, o letteralmente “internet delle cose”) venne utilizzato per la prima volta da Kevin Ashton, ricercatore presso il MIT, Massachussets Institute of Technology.

La Grande G ha proposto il seguente significato di IoT: “The interconnection via the Internet of computing devices embedded in everyday objects, enabling them to send and receive data”.

Anche Wikipedia propone la sua definizione: “un neologismo riferito all’estensione di Internet al mondo degli oggetti e dei luoghi concreti. Gli oggetti (le “cose”) si rendono riconoscibili e acquisiscono intelligenza grazie al fatto di poter comunicare dati su sé stessi e accedere ad informazioni aggregate da parte di altri. Le sveglie suonano prima in caso di traffico, […], i vasetti delle medicine avvisano i familiari se si dimentica di prendere il farmaco. Tutti gli oggetti possono acquisire un ruolo attivo grazie al collegamento alla Rete”.

In altre parole, cos’è l’Internet of Things? Si intende “un insieme di tecnologie che consentono di collegare a Internet qualunque tipo di apparato al fine ultimo di trasferire informazioni”. Anche nella vita quotidiana, si possono rinvenire validissimi esempi di IoT: si pensi, ad esempio, ad un rilevatore collocato in una strada che può controllare i lampioni, segnalare anche informazioni sulla qualità dell’aria etc.

In una recente intervista, James Maynard di Fujitsu ha messo in evidenza come “[…] per noi l’IoT rappresenta il futuro delle tecnologie, un nuovo modo di controllare il mondo che ci circonda per raccogliere dati, effettuare previsioni e interconnettere dispositivi”.

Quali tecnologie hanno reso possibile l’IoT?

Qual è la base su cui viene costruito l’Internet of Things?

Oltre al dispositivo, ossia l’oggetto stesso, c’è una combinazione di diverse tecnologie che lavorano insieme per consentire la connessione e la comunicazione tra le componenti fisiche. 

Ecco alcune delle tecnologie chiave che hanno contribuito a rendere possibile l’IoT:

• Architettura Microservizi: una struttura composta da servizi ridotti e autonomi in grado di creare applicazioni che garantiscano un determinato funzionamento del sistema;
• Connettività wireless: consente ai dispositivi di comunicare tra loro e con la rete Internet, grazie a tecnologie come il Wi-Fi, il Bluetooth, il 3G/4G/5G e il protocollo Zigbee;
• Sensori: raccolgono dati dall’ambiente circostante e li trasformano in informazioni utilizzabili, ci sono sensori di temperatura, umidità, movimento, luce, pressione e molti altri;
• RFID (Radio-Frequency Identification): utilizza onde radio per identificare e tracciare gli oggetti dotati di tag RFID, questa tecnologia è ampiamente utilizzata nell’IoT per il tracciamento degli oggetti e la gestione della catena di approvvigionamento;
• Cloud computing: consente la memorizzazione, l’elaborazione e l’analisi dei dati generati dai dispositivi IoT, i dati raccolti dai dispositivi possono essere inviati al cloud per l’archiviazione a lungo termine, l’analisi dei dati in tempo reale e l’apprendimento automatico;
• Big Data: l’IoT genera una vasta quantità di dati provenienti da una moltitudine di dispositivi, la gestione e l’analisi di questi dati richiedono soluzioni di big data, che possono estrarre informazioni significative dai dati grezzi e consentire decisioni informate;
• Intelligenza Artificiale: l’apprendimento automatico e altre tecniche di intelligenza artificiale possono essere utilizzate per analizzare i dati IoT e rilevare modelli, fornendo così informazioni utili per il monitoraggio, la manutenzione predittiva e altre applicazioni.

L’evoluzione dell’IoT continua a essere alimentata da nuove innovazioni tecnologiche come la tecnologia 5G, l’edge computing e l’elaborazione dei dati distribuita.

Ambiti applicativi dell’Internet of Things

Le soluzioni IoT sono pressoché infinite, proprio perché la stessa definizione che abbiamo adottato in questa guida è piuttosto “allargata” e si presta ad essere applicata a qualsiasi cosa della vita reale.

La potenziale utilità è impossibile da stimare: non ci sono limiti ai possibili campi di applicazione dell’Internet delle Cose. Anche se oggi gli “sforzi” e gli investimenti maggiori si concentrano sul campo della domotica, degli impianti di controllo industriale e delle smart city, in un recentissimo futuro, l’Internet delle cose è destinato ad avere un impatto determinante in ogni settore.

IoT in casa o Smart Home

Immagina di svegliarti alle 7 del mattino tutti i giorni per andare al lavoro, ma le cose non vanno per il verso “giusto”: il treno viene cancellato, devi portare i bimbi a scuola, ma devi partire prima da casa perché in auto ci vuole più tempo per raggiungere il posto di lavoro.

Basta collegare la sveglia alla piattaforma IoT affinché l’oggetto si “reimposti” automaticamente in base a tutti questi fattori. In questo modo, un semplice oggetto come la tradizionale sveglia si trasforma in un oggetto “smart” che consente di avvisarti in tempo. Pensa solo a quali potrebbero essere le funzioni di una “semplice” sveglia connessa alla tecnologia IoT:

• Avvisare che il treno è stato cancellato;
• Calcolare la distanza di guida e il tempo di viaggio necessario per raggiungere il posto di lavoro;
• Trovare un percorso alternativo che consente di far risparmiare tempo;
• Ridurre la velocità di viaggio in caso di intemperie meteorologiche (forti piogge);
• Calcolare l’ora “ideale” per svegliarti in tempo.

Se non è super intelligenza questa? Addirittura, si prevede che la sveglia “smart” possa sincronizzarsi con la macchina da caffè abilitata all’IoT. In questo modo puoi anche fare colazione a casa risparmiando tempo e denaro.

E ancora, le case connesse sono quelle che utilizzano l’IoT per controllare e automatizzare gli elettrodomestici, i sistemi di sicurezza, il riscaldamento, il condizionamento, l’intrattenimento, ecc. Lo scopo è di aumentare il comfort, il risparmio, la sicurezza e il divertimento degli abitanti.

IoT nel settore automotive

Auto connessa? Tra gli esempi più rilevanti non possiamo citare il caso Bosch-Nvidia che da anni sono impegnate a sviluppare un sofisticato sistema di intelligenza artificiale pensato per i sistemi di mobilità del futuro.

Dalle anticipazioni, si tratterebbe di un sistema “modulare” e universale, pronto per essere utilizzato da qualsiasi casa automobilistica per integrare servizi di mobilità connessa e per realizzare un’auto a guida autonoma.

In buona sostanza, l’IoT Platform sarà in grado di decidere autonomamente in base alle abitudini di guida e agli eventuali “imprevisti” che possono incorrere ed accadere nella vita reale.

Oltre all’hardware, grande attenzione sarà data all’Automotive Cloud Suite, che permette alle case automobilistiche di implementare una piattaforma software dotata di strumenti per lo sviluppo. Tra qualche anno sarà il navigatore satellitare della nostra auto a consigliarci con grande anticipo quale tragitto e percorso seguire, nel caso in cui si verifichi un incidente rilevato dai sensori installati nei lampioni pubblici.

Smart City

Una smart city è una città che sfrutta la tecnologia e l’Internet of Things per migliorare la qualità della vita dei cittadini, ottimizzare l’efficienza dei servizi pubblici e ridurre l’impatto ambientale. L’IoT consente di connettere dispositivi, sensori e sistemi di controllo per raccogliere e scambiare dati in tempo reale, consentendo una gestione più intelligente e automatizzata delle risorse e dei servizi urbani. 

L’applicazione dell’IoT nelle smart city serve per monitorare e gestire i servizi pubblici, come il trasporto, l’illuminazione, il parcheggio, l’ambiente, i rifiuti, l’energia, ecc. 

Un esempio possono essere i sensori installati sulle strade e nei parcheggi che raccolgono dati sul traffico in tempo reale, consentendo ai sistemi di gestione del traffico di monitorare e ottimizzare il flusso veicolare. Oppure l’utilizzo di luci a LED intelligenti controllate da sensori e software può consentire di regolare l’illuminazione pubblica in base alle condizioni ambientali e all’afflusso di persone. E ancora, i bidoni per la raccolta dei rifiuti possono essere dotati di sensori che segnalano quando sono pieni, consentendo una gestione più efficiente della raccolta. 

L’obiettivo è quello di rendere le città più vivibili, efficienti e competitive, riducendo i consumi, le emissioni, il traffico e gli sprechi.

Smart Agriculture

L’agricoltura intelligente è quella che utilizza l’IoT per monitorare e ottimizzare le coltivazioni, gli allevamenti, l’irrigazione, la fertilizzazione, la raccolta, ecc. L’IoT viene utilizzato per raccogliere dati in tempo reale dai sensori distribuiti nelle aree agricole, consentendo ai coltivatori di prendere decisioni più informate e ottimizzare le operazioni agricole.

Ad esempio, i sensori IoT possono rilevare parametri ambientali cruciali come temperatura, umidità, luce solare e qualità dell’aria nel terreno agricolo. Inoltre, l’IoT può essere utilizzato per monitorare la salute e il comportamento degli animali attraverso dispositivi indossabili come collari o tag RFID. Oppure l’IoT viene spesso combinato con droni e robot per svolgere attività specifiche nell’agricoltura come mappare le colture, monitorare le condizioni del suolo o spruzzare pesticidi in modo preciso ed efficiente. 

L’obiettivo è di aumentare la qualità, la quantità e la sostenibilità dei prodotti agricoli, riducendo i costi, i rischi e gli impatti ambientali.

Smart Manufacturing

La manifattura intelligente è quella che utilizza l’IoT per monitorare e controllare i processi produttivi, le macchine, i materiali, i prodotti, i magazzini e la logistica. L’IoT viene utilizzato per creare un ambiente di produzione interconnesso in cui i dispositivi, i sensori e i sistemi di produzione comunicano tra loro e con i sistemi di gestione aziendale.

Per fare qualche esempio, i sensori IoT possono essere installati sui macchinari e sugli impianti di produzione per raccogliere dati sulle prestazioni, le condizioni operative e i livelli di utilizzo. Oppure l’IoT può fornire una visibilità in tempo reale delle operazioni di produzione, consentendo di monitorare le prestazioni degli impianti, l’utilizzo delle risorse e il flusso delle merci lungo la catena di produzione. In aggiunta, l’IoT può integrarsi con la robotica per automatizzare le operazioni di produzione. E ancora, l’IoT può essere utilizzato per monitorare e ottimizzare il consumo energetico nei processi di produzione. 

L’applicazione dell’IoT nella Smart Manufacturing sta trasformando il modo in cui le aziende producono, consentendo di aumentare la produttività, la qualità, la flessibilità e la competitività, riducendo i tempi, gli errori e gli sprechi.

Applicazioni IoT

Le applicazioni IoT sono soluzioni software che sfruttano una piattaforma di sviluppo come può essere ThingWorx per creare, gestire e monitorare dispositivi connessi alla rete IoT. Noi stessi forniamo consulenza IoT con ThingWorx poiché è una piattaforma di sviluppo IoT sviluppata da PTC (Parametric Technology Corporation) che fornisce strumenti e funzionalità per connettere, raccogliere dati, analizzare e visualizzare informazioni provenienti da dispositivi IoT.

Le applicazioni IoT costruite con ThingWorx consentono agli sviluppatori di creare soluzioni personalizzate per una vasta gamma di settori come manifatturiero, energia, trasporti, salute, agricoltura e molti altri. La piattaforma ThingWorx offre un ambiente di sviluppo basato su modelli che semplifica la creazione di applicazioni IoT complesse senza richiedere una programmazione tradizionale intensiva.

Le applicazioni IoT consentono di gestire e monitorare i dispositivi connessi in tempo reale, raccogliendo dati dai sensori e dai dispositivi per fornire informazioni utili e analisi approfondite. Inoltre, ThingWorx supporta anche la connettività cloud per l’integrazione con altri servizi e sistemi esterni.

Le applicazioni IoT costruite con ThingWorx possono offrire una vasta gamma di funzionalità tra cui connessione e gestione dei dispositivi, raccolta e analisi dei dati, visualizzazione e dashboard, automazione e controllo, integrazione con altri sistemi e sicurezza. 

Modalità di implementazione delle applicazioni IoT

Le applicazioni IoT possono essere implementate in diverse modalità a seconda delle esigenze specifiche del progetto e delle risorse disponibili. 

Vediamo alcune delle modalità comuni di implementazione delle applicazioni IoT:

• Piattaforme di sviluppo IoT: esistono diverse piattaforme di sviluppo IoT tra cui ThingWorx, Microsoft Azure IoT Suite, AWS IoT, Google Cloud IoT Core, che offrono strumenti e servizi per facilitare lo sviluppo e la gestione delle applicazioni IoT, come abbiamo appena visto;
• Architetture basate su cloud: utilizzo di servizi cloud per ospitare l’infrastruttura di backend delle applicazioni IoT, i dispositivi connessi inviano i dati ai servizi cloud che li elaborano, li archiviano e offrono funzionalità di analisi e visualizzazione;
• Gateway IoT: fungono da intermediari tra i dispositivi e il cloud aggregando i dati dai dispositivi, gestendo la connettività e fornendo funzionalità di elaborazione dei dati in loco prima di inviarli al cloud;
• Edge Computing: in alcune situazioni è necessario elaborare e analizzare i dati IoT in prossimità dei dispositivi stessi, senza inviarli al cloud per l’elaborazione, l’edge computing prevede l’utilizzo di dispositivi o server locali per l’elaborazione dei dati e l’esecuzione di applicazioni direttamente sull’edge della rete;
• Reti mesh e protocolli di comunicazione: nei casi in cui si hanno molti dispositivi IoT distribuiti su un’ampia area geografica, si possono utilizzare reti mesh in cui i dispositivi comunicano tra loro per trasmettere i dati verso un gateway o un punto di raccolta centrale;
• Sicurezza: è necessario proteggere i dispositivi, i dati e le comunicazioni da potenziali minacce con crittografia dei dati, firewall, monitoraggio e aggiornamenti regolari del software;
• Integrazione con sistemi esistenti: le applicazioni IoT spesso richiedono l’integrazione con sistemi aziendali esistenti come CRM, ERP o sistemi di gestione dei dati. 

La scelta delle modalità dipende dalle esigenze specifiche del progetto, dalle risorse disponibili e dalle caratteristiche dei dispositivi IoT coinvolti.

IoT in Italia

Secondo l’Osservatorio Internet of Things del Politecnico di Milano, il mercato IoT in Italia ha raggiunto un valore complessivo di 8,9 miliardi di euro nel 2023, con una crescita del 9% rispetto all’anno precedente. Il numero di oggetti intelligenti è aumentato del 13%, raggiungendo i 140 milioni, ovvero poco più di 2,4 per abitante.

Le principali applicazioni dell’IoT in Italia includono:

• Smart Car: con un valore di 1,56 miliardi di euro, rappresenta il 18% del mercato IoT;
• Utility (Smart Metering e Smart Asset Management): con un valore di 1,38 miliardi di euro, in crescita dell’1%;
• Smart Factory: + 16%, per un totale di 905 milioni di euro;
• Smart City: + 15%, con un valore di 950 milioni di euro.
• Smart Logistics: + 8%, portando il settore a un valore di 770 milioni di euro;
• Smart Agriculture: + 6%, con un valore di 570 milioni di euro.

Nonostante la crescita, ci sono anche sfide legate alla privacy e alla sicurezza dei dati. L’IoT sta sempre più integrandosi con l’intelligenza artificiale e i big data per analizzare grandi quantità di dati e migliorare le decisioni aziendali, il che solleva preoccupazioni riguardo alla protezione delle informazioni personali.

L’integrazione dell’AI con l’IoT sta aprendo nuove opportunità sia per i consumatori che per le aziende. Ad esempio, nel settore del retail, i camerini dei negozi dotati di display trasparenti e touch possono fornire informazioni in tempo reale e comprendere le preferenze degli utenti.

Nelle smart city, l’AI viene utilizzata per migliorare la sicurezza attraverso software di video analytics nelle telecamere intelligenti, capaci di riconoscere situazioni di pericolo senza violare la privacy. In ambito industriale, dispositivi indossabili possono raccogliere informazioni sull’ambiente di lavoro e avvisare i lavoratori in caso di pericolo, mentre l’AI può essere impiegata per la manutenzione predittiva dei macchinari.

IoT: conclusioni e spunti di riflessione

Ogni essere vivente è circondato da oggetti che si connettono, “interloquiscono” ed “interagiscono” con altri oggetti.

Si tratta di una comunicazione continua e rilevante che “promette” un interessante e cospicuo giro d’affari per il comparto delle aziende hi-tech. È solo questione di grande entusiasmo? Sarà un “Grande Fratello” mediatico? Quali saranno i possibili problemi di privacy?

L’implementazione “massificata” dei sistemi IoT sui quali non abbiamo controllo potrebbe facilmente portare a scenari di sorveglianza pubblica e “pervasiva”, oltre che “invasiva” per la nostra vita reale. Una premonizione di George Orwell? Il computer, lo smartphone e tutti gli altri oggetti collegati a Internet ci espongono a seri pericoli, ma potrebbero, secondo le autorità, risolvere i problemi di cyberterrorismo, oltre a mettere al sicuro le infrastrutture ICT delle nazioni.

In conclusione, l’IoT è il modo in cui chiamiamo l’evoluzione di Internet, che da “semplice” Rete di pc diventerà sempre di più un Network of Things ovvero di oggetti che si collegano, comunicano e agiscono anche senza il controllo di un essere umano. Questo deve allarmarci o possiamo stare tranquilli? Per ora non abbiamo risposte certe. Intanto, cerchiamo di “cogliere” il lato positivo dell’IoT.

Lo staff di Nextre, altamente specializzato e sempre al passo con le ultime tendenze, è a tua completa disposizione per preparare un preventivo personalizzato e senza impegno: contattaci e saremo lieti di rispondere ad ogni tua richiesta!