Riassunto esame digital transformation, prof. Za, libro consigliato Internet of things

CAPITOLO 2. INTERNET OF THINGS: LE ORIGINI

L'Internet of Things può essere visto come una rete di oggetti interconnessi tra loro capaci di raccogliere e scambiare informazioni attraverso l'uso della rete, di Internet. Si tratta di un fenomeno la cui notorietà e rilevanza stanno aumentando negli ultimi anni, grazie anche alle diverse innovazioni tecnologiche e alle relative applicazioni nei vari ambiti.

Ma quando è che si è iniziato a pensare di permettere a un oggetto di trasmettere informazioni relative alle proprie attività? In realtà, l'idea di connettere degli oggetti che non siano computer alla rete inizia a prendere piede una dozzina di anni dopo la creazione dei primi di ARPANET, agli inizi degli anni '80. Infatti, nel 1982 un distributore di bibite fresche era in grado di inviare dati riguardo la quantità di bibite presenti e se quelle caricate di recente avevano raggiunto la temperatura desiderata.

Uno dei primi esperimenti, seguito da altri nel corso degli anni successivi. Il maggior contributo è rappresentato dall'utilizzo dei sensori RFID (Radio-Frequency Identification) per collegare le informazioni generate dai sensori a Internet, combinato alla diffusione dell'utilizzo di Internet che a livello mondiale passa da poco più di 40 milioni di utenti nel 1995 a oltre 400 milioni nel 2000.

Il termine "Internet of Things" sembra sia stato utilizzato per la prima volta nel 1999 da Kevin Ashton durante una presentazione in cui proponeva l'idea di utilizzare gli RFID (consente ai computer di osservare, identificare e comprendere il mondo, superando il vincolo dell'inserimento delle informazioni da parte dell'uomo) per raccogliere informazioni attraverso l'uso di Internet e migliorare la gestione delle catene di approvvigionamento.

Il computer ha rappresentato nel corso degli anni una sorta di cervello (o un'estensione di

quello umano) in grado di svolgere delle operazioni più o meno complesse basate su precise istruzioni e informazioni fornite dall'uomo. L'avvento di Internet ha permesso di creare un ecosistema digitale in cui condividere capacità computazionale e informazioni. Il concetto di IoT, appena descritto, rappresenta la capacità di associare a questo "cervello digitale" la possibilità di avere dei sensi con cui raccogliere informazioni sul mondo in totale autonomia, senza nessun inserimento di dati da parte dell'uomo.

2.1 INTERNET OF THINGS E I SENSI DELLE COSE

I sensori, le tecnologie RFID e altri dispositivi che permettono di leggere e codificare automaticamente gli eventi reali in informazioni digitali rappresentano gli organi di senso di un sistema digitale. Di seguito sono descritte alcune delle tecnologie più comuni e che più o meno consapevolmente utilizziamo nella nostra quotidianità.

Per RFID (Radio-Frequency

segnale radio. Le tecnologie di identificazione a radiofrequenza sono utilizzate in diversi settori, come la logistica, il trasporto, la sanità, la sicurezza e molti altri. Grazie alla loro capacità di identificare e tracciare gli oggetti in modo automatico, queste tecnologie offrono numerosi vantaggi, come una maggiore efficienza operativa, una migliore gestione degli stock e una riduzione degli errori umani. Inoltre, l'utilizzo di tag RFID può consentire una migliore sicurezza, ad esempio nel controllo degli accessi o nella tracciabilità dei prodotti.segnale radio; un semplice esempio è rappresentato dalle placche antitaccheggio. Ad ogni modo, i lettori sono collegati al sistema centrale che riceve di continuo le informazioni raccolte. Gli RFID sono ormai parte integrante della vita di tutti i giorni e, infatti, sono utilizzati in diversi contesti e applicazioni, grazie al loro costo molto contenuto. Nell'ambito della logistica gli RFID ricoprono un ruolo fondamentale per una migliore gestione del magazzino in merito alla giacenza delle merci e al loro posizionamento. Nell'ambito dei trasporti il loro utilizzo permette di tracciare, per esempio, i bagagli imbarcati in aeroporto o autorizzare e tracciare l'accesso di veicoli all'interno di determinate zone, così come il controllo sulla presenza e sugli accessi da parte delle persone. Gli RFID possono essere applicati a oggetti così come agli animali per recuperare facilmente, tramite un lettore, lo storico delle informazioni nonché

ancorail loro tracciamento.

Negli ultimi anni si è diffusa un'altra tipologia di RFID, denominata NFC (Near-Field Communication - comunicazione in prossimità): si tratta di un'evoluzione della tecnologia RFID, che fornisce connettività senza fili bidirezionale a corto raggio. Quando due apparecchi NFC (l'initiator e il target) vengono accostati entro un raggio di 4 cm, viene creata una rete peer-to-peer tra i due ed entrambi possono inviare e ricevere informazioni. Un'applicazione NFC di uso comune che vale la pena menzionare riguarda le cosiddette "contactless smartcard", utilizzate ad esempio in alcune tipologie di abbonamenti o biglietti per l'utilizzo del servizio di trasporto pubblico o in alcune recenti tipologie di carte di credito. La connettività NFC è oggi inclusa nella maggior parte degli smartphone e dispositivi digitali e grazie ad essa è possibile effettuare dei pagamenti direttamente.

utilizzando lo smartphone o lo smartwatch senza la carta di credito. Un'altra tecnologia che permette di estrarre dati in maniera strutturata, relativi a oggetti e/o soggetti, sono i 2DBARCODE (codice a barre bidimensionali – di forma solitamente quadrata) e, in particolare, i QR CODE, i quali sono stati introdotti agli inizi degli anni '90 e sono oggi utilizzati per codificare diverse tipologie di informazioni e non soltanto limitati codici numerici. Come già detto, tra le diverse tipologie di codice a barre bidimensionali, il sistema QR Code è quello attualmente più diffuso. A differenza degli altri codici bidimensionali, il QR Code permette di codificare al suo interno un maggior numero di caratteri alfanumerici e Kanji (simboli utilizzati nella scrittura giapponese) e ha una più alta tolleranza alle alterazioni dell'immagine, consentendo comunque un'acquisizione corretta delle informazioni in essa codificate. - RFID, NFC e

Codice barre permettono di rilevare la presenza di un oggetto/soggetto specifico in un determinato luogo e di leggere le informazioni relative. Invece, i sistemi di posizionamento e i ricevitori GPS (Global Positioning System – sistema di posizionamento globale) permettono di determinare la posizione occupata all’interno di uno spazio circoscritto o relativamente al globo terrestre, grazie all’interpretazione delle informazioni ricevute da un sistema di trasmettitori onde radio o di satelliti artificiali in orbita intorno alla Terra. Sistemi come gli access point Wireless utilizzati all’interno dei luoghi circoscritti oltre a permettere una connessione alla rete e a Internet, possono anche essere utilizzati per identificare la posizione occupata dal dispositivo all’interno dell’ambiente in questione. Il segnale access point Wi-Fi può arrivare a coprire una distanza di circa duecento metri, nel corso della quale la potenza del segnale diminuisce.

riducendo la velocità di trasmissione. In base alla potenza del segnale un dispositivo è in grado quindi di capire sommariamente la distanza dallo specifico access point. Il rilevatore GPS funziona più o meno allo stesso modo, ma al posto della potenza del segnale degli access point utilizza le informazioni ricevute dai satelliti. Per poter determinare latitudine, longitudine e altitudine il ricevitore ha bisogno almeno dei segnali ricevuti per determinare la propria posizione. Attualmente, i ricevitori GPS sono installati in diversi dispositivi utilizzati dalle persone nella vita di tutti i giorni, come smartwatch, smartphone e automobili, così come anche nei mezzi di trasporto pubblico e trasporti di aziende private. Oltre a identificare l'oggetto e capire dove si trova, esistono dei dispositivi che permettono all'oggetto di rilevare e misurare alcune grandezze relative a ciò che lo circonda. I principali attori in questa categoria sono i sensori.

itrasduttori che permettono di codificare digitalmente le misure di alcune grandezze fisiche come, ad esempio, la temperatura o la frequenza cardiaca.

Infine, le WEBCAM e le IP CAMERA arricchiscono la quantità di informazioni codificate digitalmente e, attraverso questi dispositivi, è possibile effettuare diverse attività che vanno al di là del registrare video o scattare foto: per esempio, possono essere utilizzate per rilevare movimenti che avvengono in aree specifiche dell'inquadratura o contare il numero di oggetti che rispondono a specifiche caratteristiche, sino ad arrivare a operazioni più complesse come il riconoscimento facciale. La complessità delle operazioni da fare dipende dagli algoritmi e dalla capacità computazionale a disposizione del sistema che elaborerà i video e le immagini catturate da webcam e IP camera.

Quelle appena descritte sono alcune delle categorie di tecnologie che permettono di raccogliere

informazioni su oggetti e soggetti e su ciò che li circonda. Queste tecnologie non sono più soltanto usate all'interno di circuiti chiusi e a volte anche digitalizzati, ma sono integrate in un ecosistema digitale più o meno circoscritto. In questo modo, tutti questi oggetti raccolgono informazioni più o meno dettagliate, le quali vengono raccolte e memorizzate in appositi supporti di memorizzazione, rendendole disponibili per essere utilizzate in tempo reale o in secondo momento. Un oggetto di uso comune che integra molte di queste tecnologie può essere, ad esempio, un qualunque smartphone realizzato negli ultimi anni: si tratta di un dispositivo al cui interno sono spesso presenti GPS, NFC, connettività bluetooth, Wi-Fi e 4G, fotocamera digitale e lettore di impronte digitali. Lo smartphone è come se fosse un piccolo essere artificiale dotato di un insieme di sensi che gli permettono di percepire l'ambiente che lo circonda e di capire.

dove si trova. Ma questo piccolo essere artificiale non è da solo, inquanto fa parte di una o più "community", più o meno grandi, i cui membri condividono le informazioni raccolte al fine di migliorare la loro conoscenza dell'ambiente. Un esempio può essere rappresentato dalle informazioni sul traffico.