Internet of things: what is and how it is changing our lives

Internet of things: what is and how it is changing our lives

by Elisabetta Tisato May 13, 2020
Una smart city collegata tramite l'internet of things

1926, un preludio dell’internet of things: «Quando la telefonia senza fili sarà perfettamente applicata la Terra si trasformerà in un enorme cervello, quale di fatto è, e tutte le cose saranno parte di un intero reale e pulsante. Saremo in grado di comunicare l’uno con l’altro in modo istantaneo, indipendentemente dalla distanza»

Questa è la descrizione visionaria di Nikola Tesla fatta durante un’intervista di quasi 100 anni fa, dove prospettava un sistema di telefonia wireless che unisse tutte le persone nel pianeta in modo semplice ed immediato. Non poteva certo immaginare la nascita della rete internet come la conosciamo oggi, ma aveva compreso in pieno l’evoluzione tecnologica che avrebbe portato all’interdipendenza fra le persone.

Oggi, grazie alla rete e agli algoritmi sottostanti, l’internet of things applica questo principio di interdipendenza anche alle cose. Così, permette la connessione e il dialogo fra gli oggetti, che arrivano a gestirsi in modo autonomo, scavalcando in alcuni casi l’intervento diretto umano. Non è forse questo un enorme cervello?

Vediamo in questo articolo alcuni aspetti dell’internet of things.

Cos’è l’internet of things?

L’espressione internet of things (IoT) o semplicemente internet delle cose in italiano, definisce quella categoria di oggetti reali che vengono connessi fra loro attraverso internet.

Lo scopo di questa interconnessione è quello di controllare e trasferire informazioni in modo da poter svolgere azioni conseguenti adeguate.

È quella tecnologia che ci consente di ottimizzare le capacità di raccolta, utilizzo e comprensione dei big data provenienti da molteplici sorgenti quali veicoli di trasporto, sistemi di fabbrica, produzione industriale e molti altri. Tutto questo per ottenere una maggiore digitalizzazione ed automazione dei processi allo scopo di creare nuovi valori e servizi per clienti e consumatori.

L’internet of things costituisce il passaggio fondamentale con il quale oggetti e strumenti in rete diventano connessi, acquisendo intelligenza. Dunque, rilevano informazioni e le comunicano, assumendo un ruolo attivo grazie al fatto di essere in rete, inviando e ricevendo dati. Il tutto in modo autonomo.

Una realtà nella quale siamo già immersi da molto tempo. Essendo una tecnologia esponenziale, solo negli ultimi anni ha raggiunto maturità. Infatti, grazie allo sviluppo di algoritmi sempre più sofisticati che consente ad internet una coscienza sempre maggiore.

Pensa ad una casa che da sola accende il riscaldamento prima del tuo arrivo. Oppure un frigorifero che ordina direttamente il latte o i pomodori quando si accorge che stanno per finire. Questi sono esempi banali di realtà connessa che ci mostrano come la IoT stia già influenzando le nostre vite. Certamente solo qualche anno fa tutto questo era impensabile. Ma non è finita: velocemente il loro sviluppo ci porterà molto più lontano.

Genesi del termine internet of things

Il termine internet of things è relativamente nuovo. L’origine del nome risale a Kevin Ashton, assistant brand manager della Procter&Gamble, che lo utilizzò nel 1999 durante una presentazione.

Accortosi che alte percentuali di prodotti molto popolari non erano mai disponibili, comprese che il problema dipendeva dai sistemi informatici dei negozi. I dati disponibili erano piuttosto approssimativi sullo stato dei propri magazzini, derivanti da errati dati forniti dai dipendenti che operavano in modo completamente manuale.

Comprese così la necessità di far raccogliere i dati direttamente dai computer o macchine, mettendoli in rete. In questo modo limiti legati ad eventuali errori umani diventano passato.

Livelli di sviluppo dell’internet of things

Lo sviluppo della sensoristica, cioè la disciplina che si occupa della creazione di sensori, ha dato impulso fondamentale nella creazione ed incremento del concetto di internet of things.

Esistono infinite tipologie di sensori che forniscono le più svariate informazioni, come la temperatura di un’ambiente, il livello di rumorosità o di movimento piuttosto che l’umidità di una stanza. Il dato di per sé è utile ad una persona per poter agire manualmente in base alle proprie esigenze, alzando o abbassando la temperatura, ad esempio, o per annotarlo in una statistica e questo succedeva anche prima di internet.

La grande evoluzione con l’avvento della rete è stata quella di poter utilizzare questi dati in modo dinamico.

La connessione in rete del sensore e del dispositivo predisposto ad agire fisicamente nella realtà permetterà al sensore stesso di “dialogare” con il dispositivo in modo autonomo, valutando i dati derivati dalla rete ed operando in modo corretto e preciso in base alle disposizioni. Il tutto senza l’intervento umano.

Esistono vari livelli di interazione fra le cose, ecco quelle che si possono trovare:

Dispositivi connessi in rete che sono in grado di:

  1. rilevare e comunicare dati;
  2. oltre rilevare più tipologie di dati anche trasferirli;
  3. rilevare più tipologie di dati, effettuando un primissimo livello di elaborazione-selezione;
  4. raccogliere dati, effettuare un primo livello di selezione e effettuare azioni in funzione di indicazioni ricevute;
  5. rilevare dati, selezionarli e trasmettere solo quelli necessari al progetto nel quale sono coinvolti, effettuare azioni sulla base delle indicazioni ricevute ed in funzione di una capacità elaborativa locale.

Come funziona l’internet of things?

Condizione fondamentale per funzionare è quella di raccogliere e archiviare una quantità grandissima di DATI, forniti ad esempio da sensori o da qualsiasi altro dispositivo IoT connesso.

Questi dati servono per fornire al sistema il maggior numero possibile di informazioni per poter valutare ed attuare la migliore scelta. Devono quindi essere disponibili e processabili in tempo reale.

L’oggetto in sé non svolgerà più semplicemente solo il compito per il quale è stato creato ma adatterà la propria attività in base ai parametri a sua disposizione in modo da consentire il migliore risultato possibile.

Le cose di cui avrà bisogno saranno un indirizzo IP che ne consenta l’identificazione e la capacità di inviare e ricevere dati in modo autonomo, diventando uno smart device, in grado cioè di sentire, comunicare, elaborare e compiere azioni, attuando comandi e trasmettendo dati.

Pensiamo all’orologio del nostro smartphone: essendo in rete è in grado di ricordarci un appuntamento valutando la nostra posizione e l’ora; se ad esempio siamo lontani dal luogo dell’incontro consulterà autonomamente i dati a sua disposizione (es. Google Maps) come traffico, distanza, tempo medio di percorrenza e tutte le altre variabili presenti.

Tutto per poter darci avviso dell’appuntamento in tempo, per ottimizzare le nostre possibilità di arrivare puntuali e quindi per una massima efficienza.

Un ulteriore salto tecnologico in avanti

Gli oggetti, tramite i dati e la loro elaborazione attraverso gli algoritmi, acquisiscono “intelligenza” ovvero la capacità di rilevare informazioni e di comunicarle, assumendo un ruolo attivo grazie al fatto di essere in rete e di inviare e ricevere dati in rete. Il tutto in modo autonomo.

Secondo Harriet Green, Global Head di IBM Watson IoT, nei prossimi anni l’internet of things diventerà la principale fonte di dati sull’intero pianeta. Comprendere questi dati e trasformarli in informazioni utilizzabili sarà compito delle intelligenze artificiali e dei sistemi di cognitive computing come Watson, sviluppato dalla stessa IBM.

Watson utilizza l’apprendimento automatico (machine learning) e altre tecniche per contribuire ad automatizzare le attività, consentire ai produttori di realizzare prodotti migliori e introdurre nuovi servizi in particolare nell’ambiente domestico.

Cosa si può misurare attualmente?

Ecco alcuni esempi di parametri misurabili:

    • temperatura dell’aria, termostati
    • pressione dello spazio
    • movimento
    • videocamere
    • rivelatori di umidità (qui sotto l’esempio della ormai celebre AeroFarms):

AeroFarms 360

This farm will change the way we feed humanity. AeroFarms unframed by #Gear360

Pubblicato da NowThis Future su Venerdì 23 giugno 2017

  • rilevatori di luminosità
  • orologi
  • wearable (oggetti da indossare, come braccialetti connessi e orologi)
  • sensori ambientali e territoriali
  • orientamento nello spazio
  • prossimità (sensori di prossimità)
  • rilevazione di luminosità
  • radiofrequenze
  • elettricità, tensione, corrente
  • suoni

In questo video di presentazione del primo negozio fisico Amazon Go nel 2017 (maggio 2020 sono 25 i negozi), si possono vedere in azione parecchi dei sensori elencati sopra, in perfetta armonia:

Ambiti di applicazione della IoT

Questi “oggetti” o “cose” che dialogano fra di loro sono costituiti da semplici dispositivi, fino ad impianti e sistemi produttivi complessi. In questo modo queste reti di oggetti diventano “smart”. Dunque, ecco alcuni esempi rigorosamente smart che decorrono dall’uso dell’internet of things:

Smart metering & smart asset management (SAM)

In questa modalità i dati serviranno a tutte le utility. Infatti, consentiranno la telelettura e telegestione dei contatori di energia elettrica, gas e acqua, con notevoli riduzione di costi per le letture. Non solo meno costi, ma anche maggior controllo dei consumi ed un uso più razionale delle risorse con conseguente migliore gestione della rete.

Smart car

Le auto con almeno il livello 1 di guida autonoma (self-driving) fino ad arrivare a quello completo che prevede un’autonomia sostanzialmente piena, dove il veicolo può svolgere tutte le funzioni di sicurezza e monitorare le condizioni della strada. È totalmente connessa permettendo agli automobilisti di accedere alle informazioni relative all’auto, localizzazione, traffico, dati tecnici, comunicare in caso di emergenza.

Smart building & smart home

Un edificio intelligente in grado di gestire in modo ottimale l’energia ed ottimizzare il confort attraverso un insieme di tecnologie di comunicazione che consentono ai diversi oggetti all’interno di un edificio di comunicare ed interagire fra loro in modo automatizzato.

Smart city

Una città progettata e organizzata per poter sfruttare in modo ottimale le risorse energetiche grazie ad infrastrutture connesse. Percorse da auto con guida autonoma e con segnali stradali intelligenti che interagiscono fra loro grazie ad una connessione capillare, consentono uno sviluppo sostenibile, eliminando gli sprechi energetici e migliorando la qualità della vita degli abitanti.

Smart factory

Una fabbrica intelligente che tramite connessione diretta dei macchinari e sensori, pone le basi dell’autoregolazione dei sistemi produttivi.

Smart agricolture

Un’attività agricola gestita in modo intelligente attraverso nuove tecnologie che consentano un’automatica rilevazione dei dati tramite i sensori e un’autoregolazione da parte del sistema nelle varie necessità, ad esempio, quelle idriche.

Smart health

Una “sanità intelligente” che attraverso una gestione IoT dei dati forniti dai sensori, mira a prevenire eventi medici negativi e ad aiutare lo staff medico nella diagnosi.

Evoluzione del mercato IoT in Italia

Ad oggi qual è lo stato di avanzamento in Italia?

Secondo l’Osservatorio Internet of Things della School of management del Politecnico di Milano, nel 2019 il valore del mercato IoT in Italia ha raggiunto la cifra di 6,2 miliardi di euro, +24% in più rispetto al 2018, un crescita in linea a quella dei principali paesi occidentali.

Mercato italiano delle IoT in Italia

Mercato della IoT in Italia 2019 – Infografica Osservatorio del Politecnico di Milano

Applicazioni che utilizzano tecnologie di comunicazione (3 miliardi di euro – +36%), quelle che sfruttano la tradizionale connettività cellulare (3,2 miliardi di euro- +14%) e i servizi connessi (2,3 miliardi – + 28%) guidano questo incremento.

Quasi la metà del fatturato complessivo proviene da:

  • auto connesse o smart car: +14% con oltre 1,6 milioni di veicoli connessi e 1,2€ miliardi di fatturato;
  • contatori intelligenti o smart metering: +19% con oltre 1,7€ miliardi di fatturato

I settori con la crescita più significativa sono:

Mercato delle smart home in Italia

Infografica mercato smart home in Italia – Osservatorio Politecnico di Milano

  • smart cities: 520€ milioni, un +32% (il 42% dei Comuni con almeno 15 mila abitanti ha avviato un progetto di Smart City negli ultimi tre anni, anche Schio;
Benefici delle smart city in Italia e l'internet of things

Benefici dell’IoT per le smart city in Italia – Osservatorio Politecnico di Milano

  • smart factories – 350 milioni, +40% che in questi anni ha beneficiato degli incentivi di Industria 4.0;

Smart factory: perché l’internet of things?

Per quale ragione un’azienda dovrebbe implementare un progetto IoT?  In realtà ci sono multiple ragioni per farlo. Ecco alcuni dei benefici.

Una maggiore efficienza e produttività fornite da sensori che individuano la redditività stessa della macchina ed eventuali difetti da migliorare.

In questo modo si ha a disposizione una grandissima quantità di dati che attraverso una piattaforma IoT completa di machine learning (apprendimento automatico) permette una più precisa visione strategica.

Da questa si ottiene anche una migliore distribuzione logistica, grazie all’elevata tracciabilità delle merci. Conseguentemente una migliore gestione delle scorte, con meno sprechi di spazio e tempo, evitando stoccaggi, o al contrario la mancanza delle merci, ed attuando un sistema di utilizzo “just-in-time” (merce pronta al bisogno senza esubero).

Tutti questi aspetti assieme a sensori specifici, ad esempio, per aria o temperatura, garantiscono una maggiore sicurezza sul luogo di lavoro, che il sistema potrà gestire in modo autonomo. Potrà farlo anche nel caso di riparazioni, dove predisposto, e di salute dei lavoratori, ad esempio allertando direttamente chi di competenza nel caso di necessità.

Il punto fondamentale è che un’azienda strutturata con IoT fonde due sistemi che storicamente sono sempre stati separati:

  • IT (information technology): solitamente deputato alla gestione commerciale dell’azienda (libro paga, transazioni, ecc.);
  • OT (operation technology): sistema di monitoraggio e controllo dei sistemi produttivi.

Questa separazione tecnica gestionale ed organizzativa comporta una mancata comunicazione di dati fra due parti della stessa azienda. Le stime vanno dal 40% fino anche all’80%! Una volta insieme, questi sistemi agiranno in modo più efficiente e produttivo.

Internet of things: una rivoluzione in atto

Cosa sta cambiando quindi? Il mondo sta diventando smart e il dialogo fra gli oggetti ora collegati offrono opportunità finora impensate. L’IoT mette la circolarità dell’informazione al centro, un’informazione di qualità sempre migliore e più precisa, che possa essere sfruttata in tutti i campi e settori della nostra vita, per ridurre gli “sprechi” e migliorare i “risultati”.

L’avvento del 5G (che può arrivare ad essere 10 volte più veloce del 4G), quindi una connessione molto più veloce, ci sarà la definitiva esplosione dell’IoT come sistema di organizzazione delle “cose” che ci circondano. L’internet of things sta già cambiando in modo radicale il nostro modo di utilizzare e concepire gli oggetti ed i servizi, in un’ottica di maggiore performance e minore spreco.

 

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