Business Service design and measurment riassunto

BSDM Suntoinformation Value Loop

BSDM Suntoinformation Value Loop è un modo di rappresentare l'interconnessione tra Big Data e IoT, rappresentando il tutto tramite una mappa/schema concettuale. Tale schema parte dalla rilevazione dei dati in input grazie alla presenza di appositi sensori, proseguendo con l'introduzione di aspetti tecnologici e con le previsioni future. È il disegno/schema complessivo formato da 5 cerchi (collegati da alcuni archi):

• Azione/agire
• Creare
• Comunicare
• Aggregare
• Analizzare

È un processo ciclico e al suo interno vengono presentati gli archi (sensori, network, standard, AI, comportamenti ampliati), i quali rappresentano ogni tecnologia messa in atto (in senso lato, con definizioni ed esempi). Esistono 2 modi per interpretare l'IVL:

• Senso orario: partendo dai sensori (e dunque dalla parte tecnologica) e arrivando alla definizione del valore, è utile per descrivere la tecnologia messa in atto.
• Senso antiorario: si parte dalla componente non tecnologica, dunque dal valore, sino ad arrivare al come esso è stato realizzato. Punto di inizio sarà quello di individuare il miglioramento del comportamento in esame e capire chi se n'è accorto.

Sensori

I sensori sono dispositivi fisici che trasformano input in segnali elettrici. Gli attuatori convertono tali segnali in azioni (trasduttori). I sensori sono una parte fondamentale dell'IoT. I sensori solitamente sono accompagnati da "bundles", ovvero pacchetti di sensori che operano nello stesso contesto per catturare diversi tipi di informazione; sono caratterizzati in base alla loro fonte di potenza (sensori attivi e passivi).

• Sensori attivi: convertono direttamente l'energia in ingresso in energia in uscita, senza dover essere alimentati dall'esterno. Esempio: celle fotovoltaiche (trasformano l'energia luminosa in energia elettrica).
• Sensori passivi: necessitano di un'alimentazione esterna (eccitazione). Esempio: sensori che sfruttano le capacità resistive dei materiali.

Per ogni categoria di sensori ci sono dei parametri di performance che sono estremamente importanti per qualificare l'impiegabilità di un certo sensore all'interno di un certo contesto:

• Accuratezza (precisione): Quanto il valore misurato si avvicina al valore reale.
• Range: Campo di misura del sensore (min valore misurabile, max valore misurabile).
• Ripetibilità: Capacità di misurare lo stesso valore se ripetuto.
• Capacità di gestione del rumore: Capacità di gestire interferenze.
• Risoluzione: Misura del più piccolo incremento o decremento di misura.
• Selettività: Capacità del sensore di rilevare una determinata grandezza.

Problematiche sensori

L'errore più tipico, quando si parla di tecnologia, è dimenticarsi che quest'ultima sia un artefatto umano, dunque che presenta dei limiti.

• Consumo di potenza: È necessaria una fonte di alimentazione, ma quanto dura la batteria?
• Sicurezza: Chi può acquisire, leggere e modificare i dati che arrivano ai sensori? Se viene trascurato questo dettaglio, si rischia di incappare in una problematica.
• Interoperabilità: I sensori sono in grado di operare congiuntamente? La soluzione non può essere trovata singolarmente; sensori di case produttrici diverse talvolta possono non funzionare insieme. Tecnica delle aziende per far comprare gli altri sensori della stessa marca (switching cost). Le cose devono essere più smart possibili. Nel caso in cui sensori eterogenei funzionassero congiuntamente, sarebbe necessaria la presenza di protocolli di comunicazione. Bisogna stimare l'elenco delle interazioni possibili.

Network/rete

Le informazioni che i sensori creano raramente raggiungono il loro valore massimo nel momento e nel luogo di creazione. I segnali dei sensori spesso devono essere comunicati ad altre ubicazioni per l'aggregazione e l'analisi. Questo in genere comporta la trasmissione di dati su una rete. I sensori e altri dispositivi sono collegati alle reti utilizzando vari dispositivi di rete come hub, gateway, router, bridge di rete e switch, a seconda dell'applicazione. Il primo passo nel processo di trasferimento dei dati da una macchina all'altra tramite una rete consiste nell'identificare univocamente ciascuna delle macchine (IP, introduzione IPv4-IPv6).

Protocolli

Per permettere la comunicazione tra i dispositivi connessi in rete, è obbligatorio fare riferimento ai network protocols, ovvero una serie di regole e principi che identificano in modo univoco i dispositivi che vogliono interagire sulla rete. Esistono 2 tipi di network protocols:

• Proprietary network protocols: permettono l'identificazione dei soli dispositivi hardware e software precedentemente riconosciuti, che fanno dunque parte di una cerchia ristretta di dispositivi.
• Open protocols: permettono l'interazione tra dispositivi eterogenei, garantendo scalabilità.

Esistono regole, o meglio protocolli che normano la comunicazione (umana ed elettronica):

• Protocolli applicativi: Contesto in cui esso viene applicato. Se sto usando il Web, sto usando i protocolli applicativi (HTTP o HTTPS). Se sto usando Skype, stiamo usando regole specifiche per lo scambio di dati (protocollo applicativo VoIP); se sto usando Outlook, uso il protocollo SMTP (per invio) e POP3 (per ricezione).
• Protocolli di comunicazione di base: Un tipo di protocollo di base può essere TCP/IP; essi servono qualunque sia l'utilizzo della comunicazione. Internet è una rete di calcolatori che usa il protocollo TCP/IP. L'MQTT è specifico di una categoria di applicazioni, non di una singola; il protocollo adeguato è una via di mezzo tra quelli di base e quelli applicativi.

Tecnologie di rete

Le reti possono basarsi sostanzialmente su due tipi di tecnologie:

• Reti wireless: Permettono una migliore continuità di trasferimento dei dati.
• Reti cablate (wired): Consentono una maggiore privacy, sicurezza e un maggior numero di dati scambiati.

La scelta tra queste due reti dipende dalle dimensioni dell'area geografica all'interno della quale si vogliono scambiare i dati:

• PAN (Personal Area Network): Scambio di dati all'interno di una stanza; Bluetooth per le wireless network e le USB per le wired network.
• LAN (Local Area Network): Scambio di dati in un ufficio; WiFi per le wireless network, Ethernet per le wired network.
• WAN (Wide Area Network): Scambio di dati tra edifici o città; Internet, 2G, 3G, 4G, LTE.

I dati raccolti dai trasduttori possono essere comunicati attraverso una rete (networking). A seconda del tipo di antenna esistono quindi protocolli diversi che permettono la condivisione di informazioni tramite le antenne stesse. Ad ogni strato delle reti corrispondono delle potenzialità diverse.

Bluetooth e WiFi

Un esempio di networking può essere rappresentato dalla tecnologia Bluetooth. Bluetooth incarna il tipo di PAN, ovvero lo scambio di dati in un raggio molto ristretto. Esso presenta dei limiti, come la distanza (attenuazione del segnale) e il consumo di batteria. L'introduzione del Bluetooth low-energy (BTLE) richiede un protocollo specifico che garantisce un consumo ridotto di potenza. Stesso discorso viene fatto per il WiFi: è un'altra tecnologia wireless (LAN) che ha implementato il Low-Power energy. Se due entità vogliono parlarsi, devono riconoscersi in un modo univoco; nelle regole di comunicazione deve vigere questo principio.

Standard

Tipi di standard per il processo di aggregazione:

• Standard tecnologici: Inclusi protocolli di rete, protocolli di comunicazione, standard di aggregazione dei dati.
• Standard normativi: Correlati alla sicurezza e alla riservatezza dei dati, tra le altre. Vi è la necessità di chiare regole relative alla raccolta, gestione, proprietà, uso e vendita dei dati.

Standard tecnologici abilitanti

Sono:

• Protocolli di rete: Definizione del modo in cui le macchine si identificano a vicenda.
• Protocolli di comunicazione: Fornitura di un insieme di regole o linguaggio comune per i dispositivi per comunicare.
• Standard di aggregazione dei dati: Una volta che i dispositivi "parlano" a ciascuno altri e condivisione dei dati, norme aggregazione aiutano ad aggregare ed elaborare i dati in modo che i dati diventano utilizzabili.

I protocolli di rete sono fondamentali per il funzionamento delle reti e garantiscono l'interoperabilità e la comunicazione tra dispositivi differenti.