La Internet of Things rappresenta una delle principali tecnologie emergenti sia per quanto riguarda le potenzialità nel contesto Industria 4.0 che per quanto riguarda le applicazioni consumer, come dimostrano i sempre più diffusi sistemi di domotica e smart home. Si tratta di un contesto tecnologico incredibilmente vario ed affascinante, fortemente focalizzato sul dato digitale, con una multidisciplinarità che spazia da un’architettura IT complessa a questioni legate alla cybersicurezza. Un particolare, quest’ultimo, sempre più centrale, data l’implicita vulnerabilità di dispositivi perennemente connessi alla rete attraverso una pluralità di nodi e punti di accesso, facile bersaglio per una vasta platea di attaccanti e spioni di varia natura.

Vediamo dunque cosa si intende per Internet of Things, quali sono i presupposti funzionali che la caratterizzano e quali vantaggi possono ottenere le aziende implementandola in modo consapevole nei loro processi.

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Cos’è l’Internet of Things o IoT

La Internet of Things (IoT) – in italiano Internet delle cose – è un termine che identifica una tecnologia emergente basata sull’interconnessione di dispositivi informatici in grado di scambiare in maniera autonoma i dati attraverso la rete, mediante l’utilizzo di un protocollo di comunicazione. Un sistema IoT propriamente detto è capace di acquisire informazioni utili a supportare e automatizzare i processi decisionali. Tale processo avviene mediante tecniche di analisi dei dati, finalizzate a generare un effettivo valore per il business a partire dai dati grezzi che vengono acquisiti dai dispositivi IoT.

Secondo i dati raccolti da una recente analisi svolta dall’Osservatorio Internet of Things del Politecnico di Milano, il 94% delle grandi industrie conosce le logiche e i sistemi IIoT (Industrial Internet of Things) e il 68% afferma di aver già intrapreso almeno un progetto basato su queste tecnologie. Nel caso delle PMI i valori si sono dimostrati decisamente più meno incoraggianti, con un 49% che ha dichiarato di conoscere l’IoT e il 29% già attivo almeno su un progetto pilota. Per quanto svolti su un campione di indagine relativamente contenuto, i dati dell’Osservatorio IoT del Politecnico di Milano restituiscono un quadro qualitativo della situazione particolarmente apprezzabile, per valutare come al momento la situazione italiana sia ancora ancorata ad una fase di early adoption. Tuttavia, i numeri del business sono incoraggianti, considerando come il solo segmento IoT enterprise nel 2020 si è rivelato capace di produrre un volume di affari annuo pari a circa 6 miliardi di euro. Un indicatore destinato a crescere piuttosto rapidamente, grazie alla ripresa degli investimenti dopo la pandemia Covid-19 e le opportunità offerte dal PNRR, in particolare alle PMI, che sono quelle che paiono al momento accusare un particolare ritardo.

L’IoT è diffuso in vari settori, come la Smart Factory, la fabbrica intelligente basata sul paradigma dell’Industria 4.0, quale tecnologia abilitante dello Smart Manufacturing. Notevoli esempi di Internet of Things sono già diffusi nei servizi della città interconnessa (Smart City), nella mobilità (Smart Mobility), nelle costruzioni (Smart Building), nella domotica (Smart Home), nell’energia (Smart Energy), nella logistica (Smart Logistics) e in vari ambiti di business come la sanità, la finanza, l’agricoltura, la grande distribuzione organizzata (GDO) e molti altri.

Le aziende implementano l’IoT per operare in modo più efficiente, comprendere meglio i clienti e rispondere in maniera puntuale alle richieste provenienti dal mercato. L’analisi dei dati acquisiti grazie ai sistemi IoT rende possibile un monitoraggio dei sistemi di produzione e logistica molto più efficiente rispetto ai metodi tradizionali, ottimizzando tutti i processi della supply chain.

La breve storia dell’Internet of Things

Dal punto di vista etimologico, la Internet of Things deve i propri natali al ricercatore del MIT Kevin Ashton, che lo utilizzò per la prima volta nel 1999, nel contesto della descrizione di un progetto RFID (Radio Frequency IDentification) realizzato per Procter and Gamble, che prevedeva una supply chain in grado di comunicare attraverso la rete internet.

Pochi mesi dopo, un collega di Ashton al MIT, vale a dire il professor Nel Gershenfeld, nel suo volume When things Start to Think, pur non facendo espressamente riferimento all’IoT, ne descriveva con puntualità i concetti nella loro definizione attuale, lanciando a pieno titolo in quella che pochi anni più tardi sarebbe diventata una delle nove tecnologie abilitanti dell’Industria 4.0.

Dal punto di vista tecnologico la Internet of Things deriva pertanto dalla RFID, una tecnologia militare nata nella Seconda Guerra Mondiale per distinguere i velivoli alleati da quelli tedeschi, onde evitare di impallinarli con la contraerea amica. Una volta che la RFID è stata estesa alle applicazioni in ambito civile il suo sviluppo si è rapidamente democratizzato, anche grazie allo sviluppo di sensori sempre più moderni e performanti, fino a quelli che utilizziamo oggi sui nostri impianti. Il vero e proprio passo verso la Internet of Things e di lì a breve alla prima definizione di Ashton si deve alle comunicazioni attraverso la rete Internet, soprattutto per quanto concerne quelle basate sul protocollo IP.

La Internet of Things consiste dunque in una evoluzione delle comunicazioni tra dispositivi basata sulla rete Internet, che trovava tuttavia una certa tradizionale in ambito industriale, se pensiamo ai sistemi di comunicazione machine-to-machine (M2M) dove i dispositivi non necessitano dell’intervento di un operatore umano per svolgere le loro operazioni. Si tratta ovviamente di sistemi ancora oggi utilizzati, ad esempio per la gestione e la raccolta dei dati dai dispositivi presenti sulle linee di fabbrica e la loro trasmissione in cloud. La IoT è al tempo stesso una naturale evoluzione dei sistemi basati sulla tecnologia SCADA, che consente di raccogliere dati in tempo reale in prossimità degli impianti, per controllarli remotamente e monitorare il loro stato di funzionamento.

Come accennato in precedenza, l’applicazione in ambito industriale della IoT è meglio nota come IIoT, acronimo di Industrial Internet of Things.

Come funziona l’Internet of Things

Prima di entrare nel merito del funzionamento di un sistema IoT, è opportuno definire cosa si intende per dispositivi IoT, al più un dispositivo informatico dotato di sensori, risorse computazionali e di un’interfaccia di comunicazione grazie al quale è in grado di connettersi con altri dispositivi per acquisire, elaborare e scambiare i dati provenienti dall’ambiente in cui è collocato.

Il classico esempio di device IoT è costituito dallo smartphone che portiamo con noi ogni giorno: ha sensori (giroscopio, fotocamere, ecc.), un SoC dotato di capacità elaborative e tecnologie di connettività (WiFi, bluetooth, NFC) che gli consentono di scambiare dati via Internet con altri dispositivi collegati alla stessa rete, in questo caso una rete di traffico dati mobile.

Nel contesto industriale, i dispositivi IoT dispongono di sensori capaci di acquisire i dati dagli impianti ed altri sistemi presenti nel piano di fabbrica, come i controller OT, indispensabili per gestire operativamente le macchine. In ambito consumer possiamo riconoscere moltissimi device IoT anche soltanto guardandoci intorno, soffermandoci su aspetti che solitamente tendiamo a dare persino per scontati. È il caso di uno smart watch interconnesso con le funzioni dello smartphone, di una fit band in grado di monitorare i nostri parametri vitali e comunicarli ad una app, di una videocamera di sorveglianza collegata via internet ad un sistema di gestione centralizzato, o dei dispositivi smart home come le lampade, i termostati e i sistemi di allarme “intelligenti”.

Per quanto riguarda i sistemi IoT, questi sono composti da due o più dispositivi tra loro interconnessi attraverso una piattaforma. Un sistema IoT è composto da vari elementi, tutti o in parte indispensabili per garantire il funzionamento complessivo. Tra questi possiamo citare:

  • Sensori per acquisire i dati;
  • Gateway per trasmettere i dati verso altri dispositivi connessi alla rete;
  • Rete che connette i singoli dispositivi mettendoli in relazione tra loro;
  • Software per acquisire i dati, prepararli e renderli disponibili per l’analisi;
  • Interfacce di gestione degli applicativi di Business Intelligence e Business Analytics che effettuano l’analisi dei dati.

Le piattaforme IoT sono dei sistemi IT composti da hardware e software per configurare varie situazioni, che vanno dalla gestione di pochi dispositivi in un ambito hobbistico come quello domestico fino ai più evoluti apparati IIoT attivi presso le linee di fabbrica.

Per quanto riguarda lo schema di funzionamento tipico di un sistema IoT, i dati vengono solitamente acquisiti mediante i sensori ed elaborati a livello locale grazie alle capacità computazionali dei singoli dispositivi IoT operanti sulle periferie della rete. Una volta pre-elaborato, il dato viene selezionato e trasmesso ad un sistema centralizzato per essere archiviato o divenire oggetto di analisi più approfondite. Ciò accade sia nei data center in locale che utilizzando risorse IT disponibili in cloud. In particolare, quest’ultima eventualità favorisce l’impiego di soluzioni avanzate come quelle basate sull’Intelligenza Artificiale ed altre tecnologie emergenti, utili a favorire e rendere più efficiente il processo di analisi dei dati.

Quello descritto costituisce un flusso costante che acquisisce ed analizza continuamente i dati per valorizzare l’enorme patrimonio informativo di cui le aziende dispongono nell’era del digitale, attraverso il controllo di tutto ciò che è connesso e monitorato attraverso la rete.

A titolo puramente esemplificativo, la gestione dei dati in un sistema IoT potrebbe essere pertanto sintetizzata in quattro fasi fondamentali:

  • Acquisizione: i sensori consentono di rilevare in tempo reale informazioni informazioni provenienti dal contesto ambientale, in relazione ad una vasta tipologia di variabili, come il periodo di utilizzo, suoni, vibrazioni, luci, immagini, colori, temperatura, umidità, pressione, presenza, orientamento, posizione, velocità, accelerazione, consumi, parametri funzionali, ecc.
  • Archiviazione: i dispositivi IoT selezionano i dati utili e li trasmettono ad un sistema di archiviazione in locale o in cloud. La trasmissione dei dati avviene mediante la rete locale e la rete Internet.
  • Elaborazione in locale: quando il sistema di gestione lo prevede, il dato acquisito viene elaborato direttamente da un dispositivo IoT in prossimità, grazie alla capacità di interagire in maniera bidirezionale con i sensori di rilevamento. È il caso del sistema di refrigerazione di un impianto presente su una linea di fabbrica, controllato da un device capace di analizzare in tempo reale il suo stato di funzionamento, attivando determinate procedure qualora identificasse dei valori oltre soglia stabilita.
  • Analisi: può avvenire in locale, secondo quanto descritto al punto precedente, o essere demandata alle maggiori risorse a disposizione dei sistemi centralizzati, a cui i dati vengono trasmessi in fase di archiviazione. Il dato viene sottoposto ad un processo di preparazione, indispensabile per raggiungere la data quality necessaria per i sistemi di analisi. Una volta pronto, il dato è reso disponibile alle applicazioni di Business Analytics (BA) e Business Intelligence (BI) mediante sistemi di sintesi dei dati (database, data lake, data warehouse, ecc.). In base alla loro natura, i dati vengono solitamente categorizzati come strutturati, non strutturati e semistrutturati e la loro analisi consente di ottenere un ulteriore ricchezza informativa rispetto alla condizione originale. Il processo analitico viene infatti predisposto per generare report e insight utili a supportare e rendere più consapevoli i processi decisionali. I sistemi più evoluti di gestione dei dati sono in grado di automatizzare le decisioni e renderle operative attraverso interfacce robotiche, in tutto o in parte svincolate dalla supervisione umana.

La continua esecuzione dell’analisi dei dati supportata dai sistemi IoT consente di rendere operativa una strategia aziendale basata sul miglioramento continuo, in modo da soddisfare e rendere sempre più efficienti tutti i processi funzionali agli obiettivi di business.

I vantaggi per le aziende

Il principale beneficio che deriva dall’introduzione dell’IoT nei processi aziendali è costituito dalla spinta all’innovazione, generata dal profondo ripensamento dell’approccio al business, secondo una logica data driven. Se un tempo questo discorso era riservato alle grandi realtà enterprise, oggi ciò anche le PMI possono accedere sempre più facilmente a nuovi ed evoluti strumenti di data management.

Tra i vantaggi che le aziende possono ottenere grazie alla Internet of Things possiamo citare:

  • Elevata visibilità dei processi a livello operativo;
  • Acquisizione di enormi quantità di dati;
  • Accesso ai dati da remoto attraverso gli endpoint;
  • Crescente automazione delle operazioni;
  • Riduzione dell’errore umano;
  • Elevata visibilità delle operazioni delle linee di business aziendali, per favorire la comunicazione interna;
  • Miglioramento della employer experience e conseguente aumento della produttività aziendale;
  • Modernizzazione delle applicazioni gestionali;
  • Miglioramento dei processi decisionali grazie all’analisi dei dati;
  • Generale riduzione del time-to-market e dei costi generali.

Per contro non bisogna trascurare che un’architettura IT in grado di supportare la Internet of Things costituisce qualcosa di tutt’altro che banale, grazie alla varietà, alla quantità e alla complessità di nodi presenti nella rete, il che comporta notevoli competenze di gestione e configurazione per rendere disponibili tutti i dispositivi e soddisfare i requisiti funzionali predefiniti. Tale criticità assume particolare rilevanza se consideriamo come la dimensione di un sistema IoT può coinvolgere anche diverse migliaia di elementi tra loro interconnessi.

I sistemi IoT tendono ad incrementare la possibile superficie di attacco di una infrastruttura IT, facendo della sicurezza informatica una costante da considerare sin dalle fasi di concept dell’architettura di rete. Sul nuovo, è possibile implementare nativamente un approccio proattivo in termini di sicurezza. Tale aspetto assume tuttavia una rilevanza particolarmente critica qualora fossero presenti controller IT/OT piuttosto datate. Ciò accade abbastanza spesso nelle linee di fabbrica, in quanto le macchine possono essere ancora perfettamente efficienti nella propria azione meccanica e non avrebbe alcun senso sostituirle con qualcosa di analogo. Tuttavia, i sistemi che li controllano, molto spesso dispongono di sistemi operativi e applicazioni che non sono più supportate da diverso tempo e rischiano di costituire una vulnerabilità molto ghiotta per qualsiasi malintenzionato.

La protezione di dati da esfiltrazioni e compromissioni diventa un valore assolutamente necessario per garantire la sopravvivenza del business, tutelandolo da pesanti ripercussioni economiche in caso di attacco informatico, in particolare per quanto concerne i sempre più diffusi attacchi ransomware a doppia estorsione. Un’adeguata politica in fatto di sicurezza informatica è altresì essenziale per rispettare le normative vigenti (GDPR, NIS) evitando inoltre che l’azienda subisca un danno reputazionale spesso ben più devastante della perdita economica diretta.

IoT – Internet of Things e Edge Computing

L’architettura IT su cui si basano in particolare i sistemi IIoT è altresì nota come edge computing. La sua definizione è data solitamente evidenziando le sue differenze con il cloud computing. Se il cloud mette a disposizione risorse a livello centralizzato in remoto grazie ad Internet, l’edge concentra le proprie attenzioni sulle periferie della rete, posizionando le proprie risorse nella posizione più prossima al punto di acquisizione dei dati.

IoT - Dispositivi connessi
IoT – Dispositivi connessi

Nella sua configurazione architetturale, l’edge computing è caratterizzato dai componenti hardware e software utili a garantire il funzionamento dei sistemi IoT, con particolare attenzione per quelle che sono le condizioni operative ottimali per i device IoT, che non prevedono generalmente le elevate risorse computazionali dei servizi in cloud, ma necessitano di condizioni di latenza il più possibile ridotta per quanto concerne il tempo di accesso ai dati.

Le architetture edge sono basate su reti cablate e reti wireless, utili a connettere tra loro i dispositivi IoT e consentire loro di acquisire i dati tramite i sensori di cui dispongono, oltre ad elaborarli grazie alla capacità elaborativa on-board. In tale prospettiva, risulta evidente come edge e cloud si completino a vicenda, sfruttando i relativi punti di forza nella gestione dei dati.

Tra gli standard IoT attualmente più diffusi ritroviamo 6LoWPAN (IPv6 over Low-Power Wireless Personal Area Network, IEEE 804.15.4, BLE (Bluetooth Low Energy), Z-Wave, Zigbee, CoAP (Constrained Application Protocol), LoRaWAN (Long Range Wide Area Network), LiteOS, OneM2M e molti altri. Si tratta di tecnologie anche profondamente differenti tra loro, accomunate dal fatto di richiedere un basso consumo energetico, a prescindere dal range di connessione. Inutile dire che gli architetti delle soluzioni edge debbano possedere conoscenze molto approfondite in questo ambito, in modo da individuare la soluzione ottimale per soddisfare le esigenze operative dei sistemi IoT in funzione del budget effettivamente disponibile.

Un requisito fondamentale nella progettazione di un’architettura edge computing è dato dalla sua espandibilità. Concepire sistemi chiusi o soggetti ad una saturazione di risorse di rete non avrebbe infatti alcun senso in un contesto che fa della capillarità il proprio particolare punto di forza.

L’Osservatorio Internet of Things del Politecnico di Milano ha recentemente pubblicato una serie di dati piuttosto eloquenti, secondo cui in Italia nel 2020 erano attive circa 93 milioni di connessioni IoT, di cui 34 riconducibili alle reti mobili, con una lenta ma inesorabile diffusione delle reti 5G, che costituiranno il principale abilitatore su larga scala per la diffusione dei sistemi basati sulla Internet of Things a livello enterprise e per la Smart City.

I campi applicativi dell’IoT

Abbiamo più volte fatto accenno alla diffusione che la Internet of Things ha avuto in ambiti applicativi estremamente differenti tra loro. Quantificare questo fenomeno rappresenta qualcosa di estremamente difficile al momento, come conferma l’ampiezza della forbice relativa ad una recente stima di McKinsey, secondo cui entro il 2025 l’IoT potrebbe complessivamente valere una cifra compresa tra i 4000 e i 15000 miliardi di dollari, ivi comprese tutte le applicazioni a livello enterprise e consumer.

In attesa che i valori in campo acquisiscano una conformazione più certa, possiamo affermare con sufficienti margini di certezza che l’IoT costruirà un impatto economico importante soprattutto nel medio e lungo termine, quando le tecnologie di rete utili per garantire una connettività performante su larga scala saranno finalmente mature. Già oggi l’IoT costituisce il principale elemento abilitante dei vari ecosistemi smart.

Smart Manufacturing (Industria 4.0)

I sistemi IoT costituiscono una componente essenziale nella fabbrica intelligente, dove da tempo sono attivi sulle linee di produzione, quale naturale evoluzione degli apparati M2M e SCADA, con cui si integrano peraltro con soluzione di continuità. Come più volte accennato l’IoT industriale, più frequentemente noto come IIoT rappresenta ad oggi il comparto applicativo più solido e radicato della Internet of Things e rientra nel novero delle tecnologie abilitanti dell’Industria 4.0, il paradigma produttivo su cui si basa la fabbrica digitale. L’IIoT si integra molto spesso con altre tecnologie emergenti, come Big Data & Analytics, Realtà Aumentata, Robotica e Intelligenza Artificiale.

L’IoT in ambito industriale, oltre a costituire un fattore essenziale per lo sviluppo della Smart Factory, ha molto spesso rappresentato una palestra tecnologica per tecnologie successivamente adottate anche in altri contesti, in particolare quelli rivolti al mercato consumer.

Smart Agricolture

Altrimenti nota come agricoltura di precisione, la Smart Agricolture fa ampio uso di sistemi IoT per rendere sempre più tecnologica e interconnessa una filiera sempre più orientata verso le soluzioni digitali. Grazie a sensori evoluti, che possono essere facilmente installati su droni ed altri dispositivi controllabili in remoto, è possibile sviluppare applicazioni in grado di monitorare spazi incredibilmente estesi, rendendo più veloci, sicure e sostenibili moltissime operazioni che caratterizzano la produzione agricola in quello che viene identificato sotto il cappello mediatico dell’Agrifood.

Tra i moltissimi benefici che le aziende possono ottenere grazie ai sistemi IoT nella produzione agricola vi è la possibilità di ottimizzare i consumi di acqua, energia ellettrica, fertilizzanti, agrofarmaci, concimi e altre risorse fondamentali per alimentare le coltivazioni in maniera sempre più green e complessivamente sostenibile.

Smart City

La Smart City costituisce probabilmente l’ambito in cui la Internet of Things può esprimere il proprio potenziale nel modo più eterogeneo possibile, grazie alla varietà di applicazioni che caratterizzano i sistemi urbani interconnessi. In particolare, il ruolo delle soluzioni IoT consiste in larga prevalenza nel creare l’interfaccia relazionale tra i servizi smart gestiti dalla collettività e i cittadini chiamati ad avvalersene. Oltre alla componente puramente tecnologica si profila un enorme lavoro in termini di design della user experience.

Una Smart City è il risultato di un’ampia pluralità di fattori, che si fondano su una pianificazione urbanistica di moderna generazione, capace di andare oltre i presupposti morfologici per porre l’attenzione sui requisiti funzionali necessari per rendere più moderno ed efficiente il modo di vivere le città. La missione fondamentale dell’urbanistica e del governo del territorio diventa quella di migliorare progressivamente la qualità diffusa degli spazi e dei servizi per i cittadini, in modo da soddisfare in maniera sempre più puntuale le loro esigenze. Tale approccio consente di avere ricadute positive su moltissimi aspetti in termini sociali ed economici, nella direzione di rendere più inclusiva e sostenibile la cultura condivisa dell’abitare.

Grazie ai sistemi IoT, la Smart City riesce ad abilitare servizi essenziali come la gestione intelligente dei rifiuti e delle risorse idriche, oltre al controllo automatizzato dei sistemi di irrigazione, degli impianti semaforici, dei parcheggi urbani e dei sistemi di videosorveglianza, illuminazione stradale e pubblica. Grazie alla sensoristica, gli impianti possono ad esempio regolare l’erogazione in funzione delle effettive necessità. Non avrebbe ad esempio alcun senso illuminare a giorno un’area totalmente deserta. L’azione dei sensori di prossimità e degli impianti di videosorveglianza possono al tempo stesso assicurare la sicurezza dei luoghi e la loro corretta illuminazione, funzionale al flusso di traffico effettivamente presente. Per abilitare tali sistemi è necessario un approccio attivo, che la sensoristica e le capacità elaborative dei sistemi IoT sono ormai perfettamente in grado di garantire.

Dal punto di vista tecnologico, un aspetto rilevante è costituito dalla centralità del dato, che nel caso della Smart City risiede soprattutto negli aspetti relativi alla sua governance. Mettere in relazione un ecosistema fondato su molte tecnologie differenti, oltretutto dovendo garantire in piena regola il rispetto delle normative e i disciplinari legati agli appalti pubblici costituisce una sfida decisamente ambiziosa. Ciò vale in particolar modo per quegli enti locali che non sempre sono strutturati per far fronte in maniera autonoma ad un onere gestionale di questa portata, con il rischio che la spinta innovativa, qualora vi sia la volontà politica di procedere, si areni bruscamente contro gli scogli della burocrazia. Un film già visto, soprattutto quando l’attore protagonista è la PA italiana.

Le amministrazioni virtuose hanno da tempo intrapreso l’adozione di strumenti come gli Open Data, svincolati da una tecnologia proprietaria in modo da poter essere condivisi, pur non senza complessità, tra varie applicazioni. Gli Open Data costituiscono dunque uno strumento essenziale per garantire la sopracitata trasparenza nelle procedure pubbliche, ma da questo punto di vista c’è ancora moltissimo lavoro da fare.

Smart Mobility

La mobilità urbana ed interurbana costituisce puntualmente un pilastro nei programmi legati all’innovazione e allo sviluppo sostenibile, come ribadito da ogni programma UE che viene pubblicato. I progetti nell’ambito della mobilità consentono di ottenere importanti finanziamenti e di far partire concretamente i cantieri delle infrastrutture.

I sistemi IoT contribuiscono in maniera essenziale allo sviluppo della Smart Mobility, o mobilità intelligente, in vari aspetti che vanno dalla guida autonoma al controllo del traffico urbano, a sua volta connesso con altri servizi della Smart City. La sensoristica dei sistemi IoT riveste un ruolo chiave anche in termini di sicurezza infrastrutturale, grazie agli impianti di monitoraggio su ponti, viadotti, gallerie ed altre sedi viabili.

I sistemi IoT vengono inoltre utilizzati anche in altri contesti legati alla mobilità, come quelli delle reti ferroviarie e marittime, introducendo l’era dello Smart Vehicle, il veicolo intelligente, dotato di impianti in grado di recepire le variabili ambientali ed agire in maniera informata per ottimizzare le rotte, evitare situazioni di imminente pericolo e, in generale, automatizzare una serie di procedure che tradizionalmente venivano svolte esclusivamente dall’uomo, con tutti i pro e i contro del caso. I sistemi di guida autonoma costituiscono un passo essenziale nella loro evoluzione, ma non sono certamente l’unica variabile in gioco all’interno di un ecosistema così complesso.

Smart Building

Gli edifici intelligenti sono capaci di autoregolamentarsi grazie all’azione dei sensori attivi in varie parti del manufatto e nelle sue immediate vicinanze. In buona parte si tratta di concepire sulla scala del singolo edificio quanto avviene a livello urbano nella Smart City, di cui lo Smart Building entra sostanzialmente a fare parte. I sistemi IoT rivestono un ruolo essenziale per controllare gli impianti di illuminazione, di erogazione dell’energia elettrica agendo sugli impianti fotovoltaici ed altre fonti di energia rinnovabile.

Sul fronte della ricerca sta prendendo sempre più piede l’impiego degli Smart Material, dotati di proprietà chimiche e fisiche che, mediante sensori integrati, consentono di stabilire una relazione interattiva con l’ambiente. Si tratta di tecnologie particolarmente onerose ed ancora poco diffuse, ma che costituiscono un autentico game changer a medio e lungo termine.

Grazie a tali dispositivi è possibile creare applicazioni integrate nei componenti edilizi che consentono ad esempio di autoripararli nel caso in cui venissero rilevate delle tensioni anomale rispetto a quelle predefinite. Il monitoraggio consente di creare una storia dell’edificio che, dati alla mano, consente analisi avanzate anche in funzione di implementare i processi di manutenzione predittiva, molto più efficienti rispetto alla tradizionale manutenzione programmata.

Smart Home

La domotica è un ambito molto diffuso in cui l’IoT è stato implementato forse ancora prima che si chiamasse così. La Smart Home è l’insieme delle funzioni intelligenti e interconnesse che possiamo ritrovare nel contesto di un’unità di civile abitazione e pertanto è caratterizzata da una vocazione prevalentemente consumer, in quanto il primo destinatario delle sue applicazioni coincide con una persona comune, non per forza dotata di particolari competenze dal punto di vista tecnologico.

La domotica si compone di funzioni interconnesse ad un sistema di gestione centrale, in locale o in remoto, che consente spesso di controllare più dispositivi attraverso una unica e comoda interfaccia semplificata, la cui user experience è progettata per essere davvero alla portata di tutti. Parliamo di dispositivi come le prese elettriche controllate, gli antifurti, le videocamere, i termostati, le lampade e i piccoli e grandi elettrodomestici che possiamo connettere e controllare mediante ecosistemi diffusi come Amazon Alexa, Google Nest ed applicazioni proprietarie di brand specializzati nella domotica. L’obiettivo di un sistema IoT per la Smart Home è sempre quello di gestire attraverso un’unica piattaforma vari dispositivi interconnessi, anche con funzionalità molto differenti tra loro.

Per abilitare un sistema Smart Home, oltre ai singoli device dotati di funzionalità IoT, sono sufficienti un semplice router Wi-Fi domestico e una app mobile, che fa dello smartphone il principale controller a disposizione dell’utente finale.

Cosa riserva il futuro

Per quanto le applicazioni IoT siano già molto diffuse sia nel contesto enterprise che nel mercato consumer, l’impressione è di trovarsi ancora nelle fasi primordiali dello sviluppo di una tecnologia destinata a capillarizzare l’interattività tra dispositivi e utenti sempre più coinvolti in una realtà che pare inevitabilmente destinata alla costante connessione tra il mondo reale e i suoi alter ego digitali.

Ormai la maggior parte dei dispositivi tecnologici con cui siamo chiamati ad interagire ogni giorno è puntualmente connessa a Internet, in un trend che si preannuncia in costante crescita, fino alle previsioni miliardarie che ci attendono nel futuro prossimo. Crisi dei chip permettendo, il costo dei sensori e dei device edge sta diventando sempre più accessibile, offrendo ai produttori un crescente numero di opzioni per quanto concerne la connettività degli endpoint.

Secondo Gartner, il volume d’affari riconducibile alle tecnologie IoT aumenterà del 30% ogni anno, fino ad arrivare a circa 75 miliardi di device interconnessi entro il 2025 (fonte Statista). Nelle sue previsioni, IDC si sbilancia ulteriormente, arrivando ad ipotizzare addirittura 80 miliardi di device IoT nel medesimo lasso di tempo.

È evidente come se la prima fase evolutiva dell’IoT sia stata di natura prevalentemente tech driven, quanto ci attende da ora in avanti vada soprattutto in una direzione sempre più funzionale ad obiettivi di business ben precisi, in quanto le aziende stanno diventando sempre più consapevoli del potenziale dell’IoT nelle rispettive applicazioni. È infatti evidente, a differenza di quanto accade per altre tecnologie emergenti, come l’IoT non sia caratterizzato da un unico mercato di riferimento, ma sia nativamente orientato secondo gli ambiti applicativi che abbiamo precedentemente elencato, e in molti altri in cui si sta rapidamente diffondendo.

In ambito enterprise una fortissima richiesta di tecnologia IoT è attesa a livello di ottimizzazione della supply chain, dove l’analisi in tempo reale dei dati, riferiti in modo capillare su quanto accade lungo l’intera filiera, costituisce un autentico game changer in termini di efficienza complessiva.

Se la fase che stiamo vivendo è caratterizzata da una notevole frammentazione a livello di standard, non è da escludere che nel medio termine si possa finalmente assistere all’affermazione di alcuni framework di riferimento, almeno per quanto riguarda le applicazioni verticali dell’IoT.

La principale sfida che attende il mercato dell’IoT è infatti rappresentato dall’interoperabilità, considerando che le aziende saranno costrette ad acquisire tecnologia da molti vendor differenti, dovendo in qualche modo mettere in relazione sistemi differenti con basi di dati il più possibile comuni.

Si pensi ad esempio alle applicazioni per l’analisi dei dati in tempo reale, garantire dai principali hyperscaler del mercato cloud. Ognuno utilizza tecnologie e standard proprietari, per varie motivazioni, che spaziano dal garantire un livello di performance e un controllo più elevato, al cercare una condizione di lock-in per fidelizzare, con tutti i pro e i contro del caso, la propria base di utenti.

L’analisi dei dati costituisce una attività imprescindibile nell’era del digitale, per cui l’IoT stabilirà connessioni sempre più solide e frequenti con altre tecnologie emergenti, in primis l’Intelligenza Artificiale, anche in funzione degli investimenti che le aziende stanno in questa direzione. Le tecniche di Machine Learning consentono di effettuare analisi incredibilmente potenti e dettagliate, con il vantaggio di implementare continuamente conoscenza in un sistema destinato a diventare sempre più performante nel corso del tempo.

Per contro, il proliferare di sistemi IoT comporterà un sensibile aumento dei rischi per quanto concerne la sicurezza informatica. La cybersicurezza comporta un costo che molte aziende reputano ancora un extra, non una inevitabile parte in causa quando si intende implementare in maniera diffusa sistemi IT/OT perennemente connessi ad una rete in cui possono esservi delle vulnerabilità che i cybercriminali e i cyberspioni possono sfruttare a loro vantaggio.

La cultura aziendale legata alla sicurezza informatica delle architetture edge computing e dei sistemi IoT sarà quindi uno dei temi chiave e ricorrenti nei prossimi anni, di pari passo con le questioni legate alla privacy dei dati, soprattutto quando ci si avvale anche di servizi in cloud pubblico, con tutte le implicazioni relative alla sovranità dei dati. È quindi estremamente importante capire quali dati vengono archiviati, limitando la condivisione al minimo indispensabile per garantire il corretto funzionamento delle operazioni.

Il futuro dell’IoT comporta ovviamente anche molti altri fattori di natura puramente tecnologica, come l’evoluzione della connettività, in grado di garantire una maggior copertura e una maggior velocità, ai fini di implementare le architetture cloud-to-edge dotate di tempi di latenza compatibili con il regolare svolgimento delle operazioni. I device IoT saranno sempre più potenti per quanto riguarda i processi computazionali on-board, a tutto vantaggio del pre-processing e dell’elaborazione in tempo reale dei dati in prossimità con il loro punto di acquisizione. La progressiva diffusione dei sistemi IoT li renderà via via sempre più economici, favorendo ulteriormente lo sviluppo e la configurazione di nuovi layout.

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