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Applicazioni IoT

Con Internet delle cose si intende il processo di installazione di determinate tecnologie (sensori, microprocessori, ecc.) in oggetti e dispositivi, rendendoli più intelligenti, in grado di connettersi a Internet o a qualsiasi altro protocollo di tecnologia di comunicazione e di registrare dati dall'ambiente circostante, comunicare dati tra loro, prendere decisioni ed elaborare dati.

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Hardware IoT

Tecnologie IoT

Internet delle cose–
Uno smart-shot per i tuoi dispositivi?

Ti sei mai chiesto perché il tuo telefono viene chiamato smartphone?
Allora la risposta è quasi ovvia. Semplicemente "rendi intelligenti i tuoi dispositivi".
Tutto ciò è possibile semplicemente grazie all'applicazione dell'Internet of Things.
Prima di scoprire cos'è l'applicazione dell'Internet delle Cose e come puoi fare in modo che il tuo frigorifero non solo mantenga le cose fresche, ma ti informi anche o addirittura contatti il centro commerciale più vicino per rifornirti di succo d'arancia che stai per finire, devi saperne di più su quanto sia straordinaria l'applicazione dell'Internet delle Cose e su come può essere utilizzata.

Cosa sono le applicazioni IoT?

Le applicazioni IoT sono software progettati per fungere da ponte di interfaccia attraverso il quale l'utente e i sensori IoT possono comunicare. In altre parole, le applicazioni IoT costituiscono l'interfaccia attraverso la quale è possibile interagire con i dati registrati dai sensori IoT sul server cloud.

Le applicazioni IoT sono codificate con algoritmi che analizzano i dati registrati dai vari sensori IoT, li elaborano e li presentano in un linguaggio comprensibile e con statistiche chiare attraverso dashboard su telefoni, laptop o schermi di computer. L'utente è quindi in grado di interagire con le informazioni fornite dai sensori, come report di avanzamento, inventario delle risorse, piani di assistenza, ecc., per poi intervenire di conseguenza.

Le applicazioni IoT sono anche note come applicazioni intelligenti, ovvero applicazioni Software-as-a-Service (SaaS), perché forniscono istruzioni al computer o al dispositivo mobile, simili alle funzioni delle applicazioni di uso quotidiano, per visualizzare i dati registrati dai sensori. Inoltre, le applicazioni IoT supportano anche la comunicazione di dati tra dispositivi IoT.

Vantaggi

  1. Ti semplifica la vita

Le idee di applicazioni IoT, come le applicazioni IoT per la smart home, ti semplificano la vita. A casa, sul posto di lavoro o in azienda. Prendi, ad esempio, il suono della sveglia che ti sveglia. La sveglia è automaticamente collegata alla macchina del caffè. Quindi, suona immediatamente e il caffè inizia a essere preparato. Tocchi l'orologio da polso (che è collegato alla sveglia) e lo spegni. Regoli le tende con un clic sul telefono. Arrivato al posto di lavoro, controlli il sistema cloud per scoprire che stai per esaurire alcuni materiali di produzione. Ma il server cloud ha già avvisato automaticamente il tuo fornitore, che è già in viaggio con i prodotti. La vita sarebbe troppo bella per essere vera.

  1. Aumenta la produttività operativa

Con l'implementazione dell'IoT, tutti i processi diventano tecnologizzati. Questo riduce la possibilità di errori umani e, di conseguenza, migliora la produttività.

  1. Riduce i costi e risparmia energia (è conveniente)

L'applicazione IoT che genera macchine e dispositivi intelligenti ridurrebbe i costi derivanti dal dover pagare (assumere personale o personale ausiliario) o dall'esecuzione manuale di tali funzioni. Ad esempio, se il tuo sistema di drenaggio è ottimizzato per l'IoT per attivare automaticamente un'inondazione improvvisa per pulirlo quando raggiunge un certo livello di intasamento, non dovrai più pagare per l'assunzione periodica di un idraulico per pulirlo.

Altri benefici

  • Migliora e ottimizza la comunicazione (coinvolgimento del cliente e individuazione dei problemi)
  • È rispettoso dell'ambiente.

Che cosa è lo sviluppo di applicazioni IoT?

Lo sviluppo di applicazioni IoT consiste semplicemente nella creazione di applicazioni software (applicazioni IoT) per dispositivi IoT. La progettazione di app per dispositivi IoT è ciò che viene definito "sviluppo di applicazioni IoT". Con i suoi numerosi vantaggi, tra cui:

  • Comunicazione globale tra le persone.
  • È possibile accedere facilmente alle informazioni IoT archiviate su un cloud da qualsiasi dispositivo e da qualsiasi posizione.
  • Eliminare quasi completamente la necessità di manodopera non qualificata.
  • Anche il feedback dei clienti è rapido, consentendo ai produttori di soddisfare più rapidamente le richieste dei propri clienti.

Questi vantaggi conferiscono al software IoT un'ampia gamma di applicazioni in diversi settori della società, come le applicazioni industriali IoT, le applicazioni IoT in agricoltura, le applicazioni IoT nelle smart city, le applicazioni IoT in ambito sanitario e molti altri esempi di applicazioni IoT.

Per garantire una buona app per dispositivi IoT, ci sono dei passaggi da seguire durante lo sviluppo dell'app IoT:

  • Scegliere una piattaforma IoT adatta in base al pubblico di riferimento.
  • Selezione dell'hardware che costituirà la struttura portante del software IoT.
  • Garantire la scalabilità consente alla tua app IoT di crescere automaticamente insieme all'aumento degli utenti.
  • Assicurarsi che sia l'hardware che il software possano funzionare a bassa latenza.
  • E, cosa molto importante, garantire un'adeguata sicurezza dell'app.

Come vengono distribuite le applicazioni IoT?

Le numerose funzioni delle applicazioni IoT, dall'interfaccia tra l'utente e i sensori IoT al loro ruolo nella comunicazione dati tra dispositivi, le rendono pressoché insostituibili nelle connessioni IoT.

Ecco alcune applicazioni IoT comuni e le funzioni che svolgono:

Monitorare costantemente prodotti, macchinari e dispositivi; ciò ottimizza i processi produttivi e l'efficacia.

Il monitoraggio costante di macchine, dispositivi e prodotti in qualsiasi processo produttivo è essenziale per l'ottimizzazione dei processi. Il monitoraggio delle macchine aiuta a individuare qualsiasi tipo di problema o guasto presente e, quindi, a intervenire tempestivamente. Allo stesso modo, il monitoraggio costante dei prodotti consente di tenere traccia dei prodotti disponibili, della loro qualità e, in generale, se sia le macchine che i prodotti funzionano in condizioni ottimali.

Tieni traccia dei tuoi beni fisici migliorandone la sicurezza

I tuoi beni materiali rischiano di essere rubati e utilizzati per altri scopi futili se non adeguatamente monitorati. Pertanto, il monitoraggio e il tracciamento IoT dei beni materiali della tua azienda ti permettono di sapere esattamente dove si trovano in ogni momento.

Utilizzare braccialetti con sensori, rilevatori di movimento o altri sensori IoT indossabili per tenere traccia della salute umana e delle condizioni ambientali

Se la tua attività prevede l'impiego del personale in condizioni ambientali estreme, puoi facilmente monitorare il loro stato di salute e le condizioni ambientali attraverso alcuni sensori IoT per dispositivi sanitari, che possono essere indossati come braccialetti, collane o persino ingeriti come pillole intelligenti. In questo modo, è possibile monitorare i dipendenti da remoto da qualsiasi luogo.

Migliora la tua attuale tecnica aziendale con le applicazioni IoT

L'obiettivo principale dell'impiego dell'IoT dovrebbe essere quello di migliorare l'efficienza della vostra attuale attività. Ad esempio, in un'azienda sanitaria (ospedale o clinica), è possibile monitorare il numero e lo stato delle ambulanze in servizio e la loro posizione attuale grazie all'utilizzo del GPS (Global Positioning System) IoT. Grazie a questo, è possibile indirizzarle facilmente e migliorarne la puntualità.

Riforma il tuo processo aziendale

Le applicazioni IoT trasformano la vostra azienda in un'azienda più orientata alla tecnologia, rivoluzionando l'intero processo aziendale. La capacità delle varie macchine e dispositivi di comunicare dati tra loro renderà il processo decisionale, la distribuzione dei prodotti e il coinvolgimento dei clienti, in breve, più accattivante ed efficiente.

Quali settori possono trarre vantaggio dall'IoT?

L'impiego dell'IoT in vari settori industriali può portare alla generazione di numerosi vantaggi importanti.

L'IIoT (Industrial Internet of Things) monitora e ottimizza i processi industriali attraverso l'utilizzo e l'implementazione di sensori automatizzati, tecnologie IoT e reti operative. Questo consente di monitorare i vari processi industriali, ottimizzare l'archiviazione dei dati e garantire la sicurezza di asset e risorse, tra le altre funzioni.

Tra i vari settori che possono trarre vantaggio dall'IoT figurano:

Industria manifatturiera

Le macchine utilizzate nella produzione di beni in qualsiasi settore manifatturiero potrebbero essere implementate con l'IoT. Le macchine abilitate all'IoT manifatturiero, note anche come macchine intelligenti coinvolte nella produzione, nella lavorazione dei prodotti e nel confezionamento, possono comunicare dati in modo efficace tra loro durante un processo produttivo. I loro processi e funzioni sono quindi automatizzati. E con il nuovo controllo digitalizzato, possono eseguire facilmente e più velocemente, controllare o scansionare e, se necessario, correggere eventuali errori di pre-produzione, in produzione e post-produzione. Possono anche determinare e stimare con precisione il numero di prodotti che le risorse disponibili sarebbero sufficienti a produrre. L'IIoT, quindi, aumenta la qualità del prodotto e la consegna puntuale, aumentando così la soddisfazione dei clienti.

Agricoltura

Le applicazioni IoT nel settore agricolo offrono i seguenti vantaggi:

  • È possibile ottimizzare le tecniche agricole, ridurre i rischi associati all'attività agricola, prendere decisioni migliori e più consapevoli nella semina (deducendo quando e quando non seminare) e, in generale, rendere la propria attività agricola molto più produttiva attraverso l'uso intelligente dei seguenti dati, ottenibili tramite applicazioni IoT, riducendo così costi, energia e sprechi, aumentando al contempo l'efficienza. Tra questi:
  • Raccolta accurata delle precipitazioni, dell'umidità atmosferica e di alcune proprietà del suolo, come la temperatura e il contenuto di umidità.
  • Determinazione della velocità del vento e del potenziale rischio di infestazione del suolo e di parassiti
  • Determinazione della quantità esatta di fertilizzante ottimale per fertilizzare un determinato terreno. Da piantare.
  • Controllo remoto del sistema di irrigazione a spruzzo
  • Nell'acquacoltura, il numero di pesci in uno stagno, nonché il loro stato nutrizionale, possono essere stimati utilizzando l'IoT e l'intelligenza artificiale.

Industria marittima

Alcuni yacht e imbarcazioni rimangono abbandonati per gran parte dell'anno, tranne quando sono necessari per piacevoli crociere. Questi tipi di imbarcazioni possono essere soggetti a degrado della durata delle batterie, corrosione di alcune parti, rigidità dei motori e altri tipi di degrado dovuti all'abbandono. Per evitare che ciò accada, barche e imbarcazioni da diporto possono essere integrate con tecnologie IoT (microelettronica, sensori e dispositivi a lunga durata). Questo aiuta a monitorare l'imbarcazione tutto l'anno. Lo stato dell'imbarcazione viene quindi segnalato periodicamente all'utente tramite un'interfaccia utente (applicazione IoT) visualizzata su una dashboard.

Industria sanitaria 

Le applicazioni IoT nel settore sanitario hanno visto:

  • Lo sviluppo di tecnologie per apparecchi acustici a supporto delle persone con problemi di udito
  • Sviluppo di materassi intelligenti per correggere e monitorare la postura durante il sonno.
  • Test e monitoraggio a distanza della salute del paziente (temperatura, frequenza cardiaca, ECG, livello di glucosio nel sangue) con braccialetti con sensori IoT ecc.
  • L'HIoT ha reso possibile il cognitive computing, ovvero lo sviluppo di sensori intelligenti in grado di registrare e analizzare i dati dei pazienti simulando un cervello umano.

 

Dispositivi IoT

Quasi ogni cosa può essere un dispositivo IoT. Nella spiegazione più semplice, un dispositivo IoT è qualsiasi dispositivo in grado di comunicare dati. O potremmo anche dire che un dispositivo IoT è qualsiasi dispositivo in grado di accedere a Internet.

Cosa rende un dispositivo abilitato all'IoT?

Un dispositivo è considerato un dispositivo IoT se:

  • È dotato di tecnologie, come sensori, sincronizzate con un'applicazione o un software che gli consentono di rilevare (e registrare), analizzare e comunicare informazioni (dati) con un altro dispositivo o altri dispositivi, solitamente in interazione con un sistema cloud, tramite una rete specifica in interazione (Bluetooth, Wi-Fi, ecc.).
  • È dotato di una tecnologia incorporata o impiantata internamente che gli consente di connettersi a Internet in qualsiasi modo.

La proprietà principale dei dispositivi Internet of Things è la capacità di comunicare dati con altri dispositivi tramite una determinata rete.

I dispositivi dell'Internet delle cose sono semplicemente dispositivi di uso quotidiano più intelligenti. Grazie ad alcuni miglioramenti tecnologici, sono in grado di svolgere altre funzioni oltre a quelle quotidiane. Ad esempio, il tuo frigorifero tradizionale, che oltre alle sue normali funzioni di refrigerazione, può fare l'inventario del suo contenuto e ordinare automaticamente dal supermercato più vicino quando la scorta sta per finire.

Sapevi che gli esperti stimano che l'installazione di dispositivi IoT sia del 30.7% all'anno?

Inoltre, a fronte di una popolazione mondiale di 8-10 miliardi di persone, ci sono oltre 19 miliardi di dispositivi IoT, il che equivale a una media di oltre 2 dispositivi IoT per ogni persona. Se la stima considerasse il miliardo di persone che non hanno familiarità con Internet, questo numero salirebbe alle stelle.

Cos'è l'IoT industriale?

L'Internet delle cose può essere applicato in un'ampia gamma di settori. L'IoT industriale si riferisce semplicemente all'ottimizzazione dei processi industriali con l'implementazione di sensori e dispositivi IoT, tecnologie (strumentazione, piattaforma cloud) e comunicazioni nei processi industriali.

I vari tipi di settori industriali (moda, produzione/manifattura, agricoltura, sanità) sono stati trasformati dalle applicazioni IoT in tempo reale.

L'applicazione dell'IoT nell'industria ha portato alla comunicazione machine-to-machine (M2M). Alcuni dispositivi o sensori vengono integrati in macchinari e apparecchiature altrimenti normali e sincronizzati con applicazioni e software IoT. Un sistema cloud e un protocollo di rete consentono loro di archiviare dati, connettersi in modalità wireless e comunicare tra loro. Questo li rende abilitati all'IoT e possiamo definirli dispositivi intelligenti. Immaginate di poter controllare il sistema di irrigazione della vostra azienda agricola con la semplice pressione di un pulsante sul vostro smartphone. Oppure che la vostra macchina da cucire possa rilevare facilmente quando un filo si taglia e sostituirlo automaticamente. O, meglio ancora, funzionare autonomamente e persino suggerirvi nuove idee di design.

Come dice il famoso proverbio "niente stress". Ma le applicazioni industriali dell'IoT portano tutto questo a un livello superiore. "0% stress, 100% efficienza".

Le applicazioni dell'Internet delle cose, in generale, hanno contribuito immensamente allo sviluppo del mondo in generale, compresi la vita, il lavoro, l'industria, ecc.

Storia dell'applicazione IoT

La prima menzione degna di nota dell'applicazione dell'IoT risale ai primi anni '1980, quando si assistette a una sorta di modifica intelligente di un distributore automatico di Coca-Cola. Il distributore fu installato e configurato presso la Carnegie Mellon University per rilevare e misurare la temperatura delle bevande appena caricate. Quindi, segnalava le bevande come "fredde" o "non fredde". Questa pietra miliare innovativa segnò l'inizio dei dispositivi intelligenti, in grado di rilevare, analizzare e comunicare dati.

La funzionalità di comunicazione tra dispositivi delle applicazioni IoT ha acquisito impulso negli anni '90 grazie allo sforzo collettivo e alla ricerca di personaggi illustri come Bill Joy, Reza Raji, Mark Weiser e altri.

L'idea concettuale che costituisce l'"Internet delle Cose" è stata coniata in un discorso al congresso legislativo annuale del 1985 da Peter T. Lewis, ma il termine "Internet delle Cose" – originariamente "Internet per le Cose" – è stato coniato da Kevin Ashton. Kevin Ashton considerava l'identificazione a radiofrequenza (RFID) la principale tecnologia di comunicazione trainante dell'IoT.

Tendenze e caratteristiche

La tendenza più significativa associata alle applicazioni dell'Internet of Things è rappresentata dalle sue statistiche di crescita esplosiva e sbalorditiva.

  • Tasso di crescita annuo del 7%
  • Oltre 25 miliardi di dispositivi Internet of Things (giugno 2021)
  • Valore di mercato di 5 trilione di dollari

Oltre a queste statistiche impressionanti, l'IoT ha una vasta gamma di applicazioni, tra cui sanità, agricoltura, ecc. Questa ampia gamma di applicazioni è stata resa possibile grazie ad alcune caratteristiche cruciali dell'IoT.

Alcuni dei quali includono:

  • Intelligence
  • Architettura
  • Complessità
  • Considerazioni sulle dimensioni

Intelligence

I dispositivi IoT sono etichettati come dispositivi intelligenti per la loro capacità di leggere e rilevare dati, analizzare i dati registrati e visualizzarli per l'utente. La sensibilità applicativa dell'IoT a diversi livelli di intelligenza è fondamentale per raggiungere questo obiettivo. Algoritmi avanzati di apprendimento automatico e altri metodi e forme di intelligenza sofisticata e unità di sensori sono stati implementati per migliorare processi decisionali e analisi più rapidi, intelligenti e migliori a ogni livello di intelligenza IoT – dispositivi IoT, cloud server computing, nodi Edge.

Architettura

L'architettura dell'Internet delle Cose è piuttosto semplice. Ed è composta dai livelli elencati di seguito:

  • Dispositivi IoT: i dispositivi IoT sono dispositivi dotati di sensori, attuatori e protocolli di comunicazione specifici come Bluetooth, Wi-Fi, ecc. I dispositivi IoT rilevano e registrano i dati, per poi comunicarli tramite un protocollo di comunicazione specifico all'Edge Gateway.
  • I nodi Edge o Gateway: sono costituiti da un sistema di sensori integrati. Elaborano le informazioni comunicate dai dispositivi IoT e memorizzano i dati sul server cloud. L'Edge Gateway solitamente svolge questa funzione con l'ausilio di un hub eventi o di specifiche tecnologie di elaborazione analitica.
  • Il sistema Cloud o livello server: il sistema Cloud è il centro di archiviazione dei dati. Può interagire direttamente sia con i dispositivi IoT che con i nodi Edge. Il sistema Cloud contiene software che a sua volta può visualizzare le informazioni analizzate sotto forma di dashboard tramite un'interfaccia utente (applicazione IoT).

Complessità

L'IoT è generalmente definito un processo complesso. Dai sistemi e sottosistemi coinvolti nell'attivazione di processi decisionali autonomi ai complessi cicli algoritmici per la comunicazione dei dati e il mantenimento della sicurezza e dell'integrità dei dati nel cloud, il sistema è enorme.

Considerazione delle dimensioni

Una tipica connessione IoT potrebbe gestire fino a 100 trilioni di dispositivi e monitorarli in modo efficiente. Il numero totale di dispositivi IoT o dispositivi abilitati a Internet è di poco superiore agli 80 milioni. E dovrebbe raddoppiare entro pochi anni.

Politica e impegno civico

A condizione che i dispositivi IoT consentano il controllo da parte dell'utente e altri canali interoperabili, studiosi, alcuni studiosi e alcuni attivisti hanno espresso l'opinione che sia possibile ottimizzare l'IoT per creare nuovi modi di gestire le commesse pubbliche.

Secondo un articolo accademico di Philip N. Howard, in cui spiega come la vita politica, così come la conosciamo, potrebbe essere radicalmente trasformata semplicemente applicando l'IoT all'impegno civico. Howard ha inoltre affermato che per raggiungere questo obiettivo è necessario:

  • I dati dei sensori dei dispositivi IoT connessi dovrebbero essere in grado di includere una compilazione o una visualizzazione accessibile dei "beneficiari finali".
  • In quanto cittadino, dovresti avere la possibilità di aggiornare individualmente l'elenco dei beneficiari con nuove organizzazioni.

Tutti i gruppi della società civile disponibili dovrebbero formulare strategie IoT personali con cui utilizzare efficacemente i dati e coinvolgere attivamente il pubblico.

Regolamentazione governativa sull'IoT

 

 

Affinché si verifichi una connessione IoT di qualsiasi tipo, è necessaria la comunicazione dei dati. Questo è ovvio. L'efficacia della connessione IoT dipende in larga misura dalla facilità di accesso all'archiviazione e all'analisi di quei dati specifici. Ecco perché l'importanza di un sistema di server cloud non può essere sottovalutata.

In risposta a queste esigenze, in tutto il mondo sono nate diverse società di cloud hosting specializzate nell'archiviazione di dati provenienti da diverse parti dell'IoT sui propri sistemi cloud. Sfortunatamente, questo espone gli utenti a rischi per la sicurezza derivanti da potenziali fughe di informazioni o uso improprio dei dati. Pertanto, per proteggere i propri cittadini e cittadini, i governi di diverse regioni geopolitiche hanno approvato alcune leggi sulla privacy e sulla raccolta dei dati. Sebbene i dettagli esatti di queste leggi differiscano da regione a regione, presentano elementi simili in tutte.

La regolamentazione governativa sull'IoT potrebbe riguardare:

I dati raccolti devono essere protetti: la società di archiviazione cloud per IoT è l'unica responsabile dei dati raccolti. Pertanto, deve garantire che tutti i dati IoT raccolti siano adeguatamente protetti e che ogni fase di elaborazione e archiviazione dei dati sia crittografata in modo appropriato con sistemi di sicurezza all'avanguardia.

I dati devono essere ottenuti solo con il consenso: l'azienda di archiviazione cloud per IoT deve essere completamente trasparente sulla tipologia esatta di dati IoT dell'utente che vengono archiviati. Pertanto, possono essere archiviati solo i dati approvati al 100% dall'utente.

I dati raccolti devono essere esattamente quelli necessari : l'azienda che fornisce servizi di archiviazione cloud per l'IoT non deve raccogliere più dati degli utenti di quanto sia necessario per il funzionamento ottimale della connessione IoT. Qualora vengano raccolti più dati del necessario, si configura un reato punibile per legge.

Tipi di tecnologia wireless IoT

Il protocollo di comunicazione dati dell'Internet delle cose è stabilito da diverse tecnologie di comunicazione wireless. Ognuna con i suoi specifici pro e contro.

Alcuni tipi di tecnologia wireless IoT sono:

Bluetooth e Ble

  • Definisce un protocollo per la comunicazione di dati su brevi distanze.
  • La comunicazione dati tramite BLE (Bluetooth Low Energy) è associata a un basso consumo energetico.
  • Può essere integrato in un'ampia gamma di dispositivi IoT, come smartphone (principale hub di trasferimento dati-cloud), dispositivi sanitari intelligenti indossabili (sensori di frequenza cardiaca, apparecchi acustici, correttori di postura, ecc.), applicazioni IoT per città intelligenti, ecc.
  • Supporta la semplice comunicazione dei dati tra i dispositivi IoT e il server cloud e, quindi, migliora la connettività IoT ottimale.

Zigbee

  • Definisce un IEEE 802.15.4 Protocollo standard wireless per la comunicazione dei dati IoT su brevi distanze (meno di 100 m) e a basso consumo energetico.
  • La topologia del protocollo di connessione Zigbee spesso coinvolge più nodi sensore
  • Supporta la trasmissione di carichi di dati elevati (rispetto a BLE e LPWAN).
  • La comunicazione dei dati è associata ad un elevato consumo energetico.
  • Non adatto a dispositivi e applicazioni IoT a lungo raggio.

Reti cellulari (3G/4G/5G)

  • Vari servizi di telecomunicazione rivolti ai consumatori forniscono reti cellulari per smartphone, computer portatili, ecc.
  • Le reti cellulari sono disponibili con diversi livelli di connettività e protocolli di comunicazione dati: 3G, 4G, 5G (dal più basso al più alto).
  • I loro servizi sono solitamente costosi.
  • Non adatto a dispositivi IoT semplici alimentati a batteria.
  • La rete cellulare 5G definisce il protocollo di comunicazione di rete cellulare con la massima velocità e il più alto carico di dati.
  • Il 5G rappresenta il futuro anche per applicazioni in numerosi settori, come l'assistenza sanitaria e le applicazioni nelle smart city.

Ciclo di vita dell'IoT

 

 

Distribuzione: il ciclo di vita di un dispositivo IoT inizia dal momento in cui viene distribuito (ovvero, integrato con sensori, microprocessori, attuatori, sincronizzato con un'applicazione o un software IoT, una rete di comunicazione e un sistema cloud, ecc.) e con l'assegnazione di un codice di identificazione.

Monitoraggio: il dispositivo IoT implementato monitora la persona, i parametri o qualsiasi altro IoT che definisce il dispositivo. Il dispositivo è a sua volta monitorato dal sistema di controllo principale e i suoi movimenti vengono tracciati.

Servizio: il dispositivo IoT svolge quindi la sua funzione di servizio rilevando e registrando dati e archiviandoli su un sistema cloud.

Gestione: il dispositivo comunica quindi i dati ottenuti dal server cloud con altri dispositivi IoT tramite un protocollo di rete stabilito. Analizza i dati con l'ausilio di un'applicazione IoT e ne ricava risultati utili.

Aggiornamento: è necessario eseguire aggiornamenti periodici sul dispositivo IoT, poiché i produttori rilasciano costantemente nuovi aggiornamenti con ogni progresso tecnologico. Il dispositivo IoT aggiorna inoltre l'utente tramite l'applicazione IoT, che funge da interfaccia utente-sensori, e gli utenti ricevono informazioni sulle decisioni, le informazioni e i dati ottenuti.

Disattivazione: poiché nulla dura per sempre, prima o poi il tuo dispositivo IoT dovrà essere disattivato.

Le sfide dell'applicazione dell'Internet of Things (IoT)

I vantaggi offerti dall'IoT sono immensi e, a mio avviso, piuttosto evidenti; tuttavia, oltre ai grandi vantaggi che comporta, comportano anche diverse sfide, alcune delle quali sono elencate di seguito;

Sicurezza e privacy

Questo è probabilmente il problema più urgente che l'IoT deve affrontare. Data la necessità di essere connesso a Internet, l'IoT offre ai criminali informatici un modo per accedere alle informazioni e compiere altre azioni illecite utilizzando i dispositivi IoT come mezzo per ottenere l'accesso. La scarsa sicurezza fornita da una percentuale preoccupantemente elevata di produttori di dispositivi non contribuisce in alcun modo a migliorare la situazione.

Con adeguate misure preventive, è possibile, se non eliminare completamente, almeno attenuare questo problema. A questo proposito, la privacy è purtroppo diversa. È inevitabile che, con la quantità di informazioni potenzialmente accessibili dai dispositivi IoT, la privacy si riduca.

Condivisione e gestione dei dati

Il problema della condivisione dei dati comprende molteplici aspetti diversi che possono influenzare l'applicazione dell'IoT. Tra questi:

  • L'immensa e crescente crescita dei dati negli ultimi anni.
  • Riduzione della latenza dei dati tra le interazioni macchina-macchina causata dalla crescita dei dati.
  • Un tecnicismo in continua crescita nella condivisione di dati tra più dispositivi.

Infrastruttura

È opportuno sapere che, al momento, l'infrastruttura in grado di gestire efficacemente una tale mole di dati a livello globale non è ancora ampiamente disponibile.

Come funzionano i dispositivi IoT?

 

 

I meccanismi di funzionamento e la metodologia dei dispositivi IoT sono piuttosto semplici in teoria. I dispositivi IoT sono connessi a una rete locale, utilizzando i sensori di cui sono dotati, raccolgono dati dall'ambiente fisico circostante e questi dati vengono poi trasferiti ai server cloud tramite Internet o un protocollo di trasmissione dati consolidato.

Inoltre, i dati memorizzati sul server cloud vengono analizzati dall'applicazione IoT e forniti all'utente finale tramite un'interfaccia utente sotto forma di dashboard su un computer o un tablet.

L'utente finale può, a sua volta, rispondere a queste informazioni e comunicare i dati al server cloud che a sua volta trasmette le informazioni ai dispositivi IoT.

La maggior parte di queste operazioni viene eseguita in tempo reale; il trasferimento di informazioni avviene tramite una comunicazione bidirezionale che contribuisce al funzionamento dei dispositivi IoT. Un sistema IoT è costituito da diversi componenti, tutti necessari per garantirne il corretto funzionamento, tra cui il dispositivo IoT, la rete locale, Internet e i server back-end.

Quale sarà il destino dei dati acquisiti tramite IoT?

Il processo attraverso il quale i dati vengono trasmessi dopo essere stati raccolti dai dispositivi IoT può essere suddiviso in fasi;

In primo luogo, i dati acquisiti verranno inviati all'applicazione principale per essere trasmessi o utilizzati. Questo può avvenire in tempo reale o in batch. Anche la comunicazione dei dati dipende in parte dal tipo di dispositivo, dalla rete, dal consumo energetico, ecc.

Il passo successivo è l'archiviazione dei dati. A seconda che vengano acquisiti in batch o in tempo reale, i dati vengono archiviati correttamente utilizzando sistemi di database come Cassandra. Cassandra dispone di nodi in grado di gestire le transazioni man mano che arrivano e, anche se un nodo viene perso per un motivo o per l'altro, il resto del cluster può continuare a elaborare i dati senza subire conseguenze, garantendo che non vengano persi dati nel tempo.

Infine, analizzando i dati memorizzati, i dati memorizzati nel tempo verranno ordinati per individuare le tendenze che si verificano nel tempo.

L'IoT può funzionare senza connessione a Internet?

Con Internet nel suo stesso nome, IoT (Internet delle cose), è facile concludere che dovrebbe essere impossibile per lui funzionare senza una connessione a internet, ma questo è vero solo in parte. I sistemi IoT sono dispositivi intelligenti in grado di osservare il mondo fisico, raccogliendo informazioni utili dall'ambiente circostante, che li aiutano a prendere decisioni. E per questo, è necessaria la comunicazione.

I dispositivi IoT possono funzionare senza l'uso di internet, connettendosi ad altri dispositivi per formare una rete locale, che può essere utilizzata per automatizzare determinate attività. È possibile interagire con essi tramite comandi diretti o modificandone la configurazione, ma è impossibile accedervi da remoto. Per l'accesso remoto al sistema, sarebbe necessaria una connessione internet.

Metodi che potrebbero essere adottati per prevenire dispositivi e sistemi IoT

L'IoT è ampiamente utilizzato, ad esempio nelle smart home, o in ambito sanitario e industriale. Nonostante la praticità che offre, l'IoT comporta anche rischi per la sicurezza che possono portare alla compromissione dei dati. Ciò è dovuto ai requisiti permissivi per le password di questi dispositivi o ai limiti di risorse, che li rendono facili da prendere di mira dai criminali informatici. Tuttavia, esistono modi per garantire di poter godere dei vantaggi dell'IoT, riducendo al minimo i rischi per la sicurezza, ad esempio:

  • Assicuratevi che le password predefinite del router e dei dispositivi siano state modificate e che a ciascuno sia stata assegnata una password nuova e univoca.
  • È importante aggiornare costantemente il dispositivo, poiché potrebbero essere state rilasciate patch di sicurezza che ne rafforzano ulteriormente la sicurezza.
  • Prestare attenzione a non collegare account di posta elettronica sensibili/importanti al dispositivo; se è necessario un indirizzo di posta elettronica, è possibile crearne un altro personalmente, e in particolare solo per il dispositivo.
  • Questo vale anche per tutte le carte di credito e di debito: è fondamentale avere carte separate per questi dispositivi, se necessario.

Esistono ulteriori misure che potrebbero essere adottate per proteggere i dispositivi stessi, come ad esempio:

  • Implementazione di misure di sicurezza IoT speciali durante la fase di progettazione dei dispositivi.
  • L'uso di PKI e certificati digitali, PKI utilizza un sistema crittografico asimmetrico a due chiavi che facilita la crittografia e la decrittografia di messaggi privati e interazioni con l'uso di certificati digitali
  • Inoltre, l'uso di misure di sicurezza di rete e API (Application Program Interface) contribuiscono notevolmente a proteggere i dispositivi IoT.

La relazione tra IoT e IA

 

 

L'IoT è costituito da dispositivi come automobili, elettrodomestici, dispositivi elettronici, sensori, ecc., interconnessi in modo tale da poter comunicare tra loro e con l'ambiente esterno, raccogliendo dati utili dall'ambiente. L'IA, invece, è un dispositivo dotato della capacità di imitare le funzioni cognitive degli esseri umani, reagendo ai movimenti in modo tale da non rendersene conto fino a quel momento. È in continua evoluzione, modificando costantemente le sue prestazioni in base alle azioni passate, ovvero è in grado di apprendere.

Questi due aspetti possono essere indipendenti, sebbene siano più efficaci quando sincronizzati e interagiscono. Grazie alla capacità dell'IoT di raccogliere dati dall'ambiente fisico circostante, l'IA può utilizzare questi dati, imparare da essi e migliorare ulteriormente le prestazioni dei dispositivi IoT. Grazie alla sua incredibile potenza di calcolo nel cloud, l'IA può imparare, pensare e reagire come un essere umano, aiutando le macchine a raggiungere un'efficienza senza errori umani.

La crescente popolarità dell’IoT e dell’IA

L'utilizzo dell'IoT e dell'IA è aumentato grazie agli immensi vantaggi che offrono, e ora esistono numerose applicazioni industriali per l'IoT e l'IA. Diverse applicazioni dell'IoT e dell'IA si trovano in ambito sanitario, industriale e persino agricolo. Tra i numerosi vantaggi che hanno portato a un aumento della domanda di IoT e IA figurano:

  • Eliminazione di costosi tempi di inattività non pianificati grazie alla capacità predittiva dell'intelligenza artificiale. L'intelligenza artificiale consente all'IoT di monitorare le funzioni delle apparecchiature industriali, consentendo procedure di manutenzione efficaci e, quindi, garantendo il corretto funzionamento di queste macchine.
  • È utile nella vita di tutti i giorni, ad esempio nelle applicazioni di automobili come la Tesla, un'auto a guida autonoma che riduce al minimo i rischi di incidenti monitorando le varie condizioni stradali e, a ogni viaggio, diventa più intelligente.
  • I robot impiegati nel settore manifatturiero sfruttano l'IoT e l'intelligenza artificiale per migliorare l'efficienza della produzione.

L'uso dell'intelligenza artificiale e dell'IoT si riscontra anche nell'assistenza sanitaria, nella domotica e in altri settori dell'economia. Queste tecnologie aprono nuove prospettive, consentendo di migliorare ulteriormente il tenore di vita riducendo al contempo rischi e costi.

Cosa sono Business IoT e IIoT e in cosa differiscono?

IIoT , ovvero Internet delle cose industriale, si riferisce all'applicazione dell'Internet delle cose industriale. Si concentra sull'utilizzo di dispositivi intelligenti per comunicare, analizzare e raccogliere dati in tempo reale. L'IoT, d'altro canto, si occupa della trasformazione di dispositivi "stupidi", privi di capacità di elaborazione, in dispositivi più intelligenti, dotati di proprie unità di calcolo e connessi tramite Internet.

L'IIoT offre diversi vantaggi alle aziende, come la gestione del rischio, il miglioramento delle capacità produttive, ecc. Utilizza apparecchiature e dispositivi critici connessi in rete per gestire operazioni importanti. Questo conferisce all'IIoT un utilizzo più mirato. A differenza dell'IoT, che viene utilizzato per funzioni più generali e solitamente su piccola scala, l'IIoT è limitato ad applicazioni industriali e aziendali e opera su una scala molto più ampia.

Disambiguazione dell'IoT da IoE, M2M e altri

Il termine IoT, come ormai sappiamo, è ampiamente accettato per riferirsi alla vasta rete di dispositivi interconnessi che operano in tempo reale. Tuttavia, è importante notare che IoT non è l'unico termine che si riferisce a questo concetto di networking. Esistono altri termini, seppur meno noti, che vengono utilizzati per descriverlo, tra cui:

M2M: si riferisce alla comunicazione macchina-macchina ed è ampiamente utilizzato nel settore delle telecomunicazioni. È in uso da oltre un decennio e inizialmente era una comunicazione uno-a-uno, che collegava una sola macchina a un'altra, ma con l'avanzamento della tecnologia, questa modalità è gradualmente cambiata.

IIoT: Come già accennato, si tratta di un sottoinsieme dell'IoT incentrato sulla connessione industriale. L'Internet delle cose industriale va oltre la connessione M2M, collegando non solo le macchine tra loro, ma anche gli esseri umani.

Rete delle cose (Web of Things) : rispetto all'Internet delle cose (IoT), ha una portata più limitata. Si concentra esclusivamente sull'architettura software e non include le parti fisiche della connessione.

IoE ( Internet of Everything ) : si tratta di un termine proposto di recente. Mira a includere ogni tipo di connessione immaginabile, sebbene il concetto stesso sia ancora piuttosto vago. Tuttavia, una volta realizzato, dovrebbe essere il concetto con la maggiore portata in assoluto.

Ci sono ancora altri concetti minori come Internet stessa e l'industria 4.0.

È opportuno sottolineare che M2M e IIoT sono entrambi sottoinsiemi del più noto IoT.

L'importanza del 5G per l'IoT  

 

 

Il 5G offre la possibilità di connettere un gran numero di dispositivi 5G in un'area molto piccola; ciò implica che sarebbe possibile installare più sensori in un'area più piccola. I dispositivi IoT utilizzano un'ampia varietà di metodi per condividere e raccogliere dati e comunicare tra loro, che vanno dal Wi-Fi standard all'uso del Bluetooth o persino di Ethernet; non tutti questi sono efficienti e alcuni possono trasmettere solo una piccola quantità di dati in un'area ridotta. Ciò ha portato le persone a chiedere a gran voce un mezzo di comunicazione più standardizzato tra i dispositivi IoT, e una delle opzioni che verrà utilizzata maggiormente nei prossimi anni sarà il 5G.

L'immensa capacità dei dispositivi 5G consentirebbe di utilizzare più sensori in un'area più piccola e di connettere più dispositivi IoT ai cellulari personali.

Questa connessione consentirà:

  • Controllo più semplice dei dispositivi IoT da remoto, tramite l'applicazione disponibile sui dispositivi mobili.
  • Permetterebbe anche l'elaborazione dei dati presenti sul dispositivo.
  • solo le informazioni utili vengono inviate al cloud, il che potrebbe ridurre notevolmente i costi.

Tutto ciò verrà implementato in futuro, man mano che verranno sviluppati dispositivi 5G più avanzati.

Nei prossimi anni, è inevitabile un crescente utilizzo del 5G per i progetti IoT. Esempi di queste applicazioni IoT includono l'uso di telecamere di sorveglianza, auto interconnesse e molto altro. Sebbene il 5G offra un'ampia gamma di nuove prospettive all'IoT e ci sarà sicuramente un aumento dei dispositivi IoT, la maggior parte potrebbe non essere connessa al 5G, ma al 4G.

Caratteristiche dell'IoT

Questi sono i fattori importanti su cui si basa il suo funzionamento e includono:

  • Connettività: si riferisce alla corretta connessione di tutto ciò che riguarda l'IoT, dalla connessione tra dispositivi alla connessione dispositivi-cloud.
  • Analisi; analizzare i dati raccolti in tempo reale, utilizzandoli per creare strategie e modelli aziendali efficaci
  • Integrazione; ciò comporta una combinazione di vari modelli IoT per migliorare l'esperienza dell'utente.
  • Intelligenza artificiale: rende i dispositivi IoT molto più intelligenti ed efficienti utilizzando i dati raccolti da questi dispositivi.
  • Coinvolgimento attivo: dalla tecnologia al prodotto o ai servizi, l'IoT stimola un ambiente di rete in cui vi è un coinvolgimento attivo tra tutti i suoi componenti.

Il futuro dell'IoT

Attualmente, la quantità di dispositivi interconnessi presenti nella società è sorprendente e il numero continuerà a crescere con il continuo progresso tecnologico e la riduzione dei costi di implementazione di questa tecnologia nei dispositivi. Molto presto, i dispositivi IoT saranno presenti in quasi tutti gli aspetti della nostra vita, rivoluzionando il nostro mondo con innovazioni come l'applicazione dell'IoT nelle smart city, dove i sensori sono distribuiti in tutta la città. L'applicazione dell'IoT nelle smart city può essere utilizzata per monitorare vari aspetti della città, migliorando la vita quotidiana dei suoi abitanti.

Sebbene vi siano grandi possibilità per il futuro dei dispositivi IoT, le cose sono ancora in una fase iniziale per una serie di ragioni, tra cui il fatto che le tecnologie necessarie, come le applicazioni IoT 5G, sono ancora in fase di sviluppo. L'IoT offre molti vantaggi, ma comporta anche enormi rischi dovuti a una sicurezza carente e a una riduzione della privacy degli utenti. Se non si presta attenzione, si rischiano inevitabilmente gravi incidenti, creando situazioni in cui un'enorme quantità di dati dei consumatori viene persa, rubata o qualcosa del genere. Non c'è da sorprendersi, poiché questo è accaduto ad aziende come Tesla, che hanno avuto problemi con il Bluetooth.

Alcuni di questi problemi di sicurezza possono essere associati al fatto che l'applicazione dell'IoT è ancora in una fase iniziale e che, nel tempo, la sicurezza dei dispositivi IoT dovrebbe aumentare. Resta però il problema della privacy e, con la crescente capacità di questi dispositivi di monitorare la nostra vita quotidiana, risolvere questo aspetto potrebbe non essere così semplice. Sembra che per una maggiore praticità sia inevitabile scendere a compromessi, che potrebbero concretizzarsi nella perdita di privacy.