Internet of Things: i componenti chiave per sfruttarlo al meglio

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Negli ultimi anni, stiamo toccando con mano la potenza della connessione di oggetti in ambito produttivo o industriale. Per questo l’Internet of Things, la colonna portante dell’Industria 4.0, è un ambito le cui applicazioni si stanno moltiplicando e diffondendo alla velocità della luce. Ma quali sono gli aspetti chiave su cui puntare per ottenere i benefici delle tecnologie dell’IoT? Scopriamoli e analizziamoli uno per volta.


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Letto da: Linda Grasso

Perché investire nelle tecnologie IoT?

Prima di riflettere sugli elementi chiave dell’Internet of Things è doveroso capire perché tale innovazione è così determinante sia in ambito produttivo che per le aziende impegnate nel viaggio verso la Digital Transformation.

La risposta immediata è che oggi, senza l’analisi dei dati non si va da nessuna parte. Grazie alle nuove tecnologie il livello di produzione e le performance aziendali stanno raggiungendo traguardi altissimi. L’unico modo per battere la concorrenza è avere un controllo completo sui dati per pianificare nuovi obiettivi e per monitorare costantemente le aree che possiamo rendere efficienti e quelle che nel tempo potrebbero trasformarsi in dei colli di bottiglia.

Connettere “cose” attraverso sensori, software e altre tecnologie è il potere dell’IoT che offre la possibilità di trasmissione e ricezione di dati in real time. Dopo aver compreso a fondo come funziona l’IoT e quali sono i vantaggi che genera per le aziende possiamo passare ad una valutazione delle singole componenti che ci permetteranno di scegliere la soluzione più adatta al tipo di organizzazione in cui lavoriamo o che abbiamo avviato.

IoT infografica

Hardware: come connettiamo le “cose”

Oggetti, dispositivi, macchine e sistemi sono gli elementi fisici che ci permettono di acquisire dati tramite connessioni e passaggi di informazioni. Tale flusso avviene tramite sensori o attuatori gestiti da elementi di comando presenti nelle applicazioni e spesso basati su cloud. Tuttavia la prototipazione e realizzazione di questo sistema interconnesso non è semplice e può essere fatta solo da esperti nella progettazione hardware e di rete.

Bisognerà, inoltre, considerare svariati aspetti quando si mette su un sistema interconnesso di questo tipo:

  • la tipologia di dispositivi IoT da utilizzare: la scelta dipende dal volume dei dati da analizzare e classificare. Sulla base di questi si selezioneranno i device che hanno una certa capacità di elaborazione (potenza, portata e velocità) un SoC (system-on-a-chip) o un gate programmabile sul campo matrice (FPGA).
  • Il costo unitario dei dispositivi che dovrà essere in linea con il budget a disposizione e il costo totale di proprietà
  • le condizioni strutturali e ambientali in cui dovrà funzionare.

Networking: le connessioni alla rete e tra dispositivi

Prima di addentrarci nelle connessioni bisogna progettare il flusso comunicativo che vogliamo ottenere e quale sarà il percorso che dovranno fare le informazioni. Tali aspetti sono fuori dall’ambito strettamente tecnico e rientrano maggiormente nella progettazione strategica.

Si può scegliere tra una connessione:

  • Machine to Machine (M2M): dove le informazioni passano da un macchinario all’altro e se questi sono dotati di Intelligenza Artificiale o collegati a dispositivi Edge avviene anche un primo processo di elaborazione del dato;
  • Machine to Human (M2H): i device attraverso i software di riferimento, creano una dashboard che sarà elaborata da una risorsa al fine di sfruttare le informazioni nell’ottimizzazione dei processi o come guida per il processo decisionale;
  • Human to Human (H2H): i device IoT in questo caso sono semplici canali che veicolano le informazioni prodotte dalle persone. Ad oggi, nonostante la potenza delle tecnologie di cui disponiamo, la mente umana continua a mostrare la sua superiorità intuitiva e creativa.

Le connessioni internet sempre più veloci e le tipologie di cloud sempre più flessibili e personalizzabili hanno creato l’ambiente ideale affinché i dispositivi IoT possano esprimere in pieno le loro potenzialità. La valutazione in questo caso riguarderà gli standard, i protocolli e le tecnologie di rete (Wi-Fi, Bluetooth, Lora, cellulari, tecnologie RFID) da implementare per raggiungere gli obiettivi prefissati.

Dovrà essere una persona competente a gestire la mole di dispositivi connessi alla rete per non rischiare rallentamenti nel passaggio delle informazioni. Ad esempio, un esperto sa che le tecnologie LPWAN (Low Power Wide-Area Network) sono più adatte alle applicazioni IoT industriali e su larga scala.

Programmazione integrata: l’interazione tra l’IoT e i sistemi preesistenti

Sebbene la maggior parte dei device IoT siano embedded, ci sono casi in cui la personalizzazione richiede una progettazione dell’interfaccia utente fatta da professionisti in grado di migliorare l’esperienza utente. Dovranno infatti progettare i circuiti, programmare il microcontrollore e comprendere i protocolli di comunicazione hardware. Sarà l’occhio degli esperti a scegliere tra piattaforme come Arduino o computer a scheda singola come Raspberry Pi, o circuiti stampati personalizzati (PCB).

L’interfaccia dei dispositivi IoT può essere inglobata nel device o possiamo ottenerla tramite app e software creati proprio per permettere l’interazione uomo macchina. L’esperto nei linguaggi di sviluppo per app IoT farà in modo che l’interazione con il dispositivo sia il più funzionale possibile per la risorsa che dovrà utilizzarlo. I comandi potranno essere vocali, touch o sfruttare le potenzialità della realtà aumentata.


L'IoT è la colonna portante dell'Industria 4.0, se sfruttato con le giuste tecnologie, rappresenta la porta di accesso al mondo dei dati Condividi il Tweet

Gestione dei dati: dall’analisi alla previsione

L’obiettivo principale dei dispositivi IoT è proprio quello di ottimizzare il processo di gestione dei dati. Il primo passo è sicuramente la scelta delle fonti da cui attingere. Subito dopo, gli sviluppatori dovranno creare i luoghi in cui archiviare, selezionare e classificare la grande quantità di dati eterogenei prodotti dai dispositivi IoT connessi.

Non mi dilungo ulteriormente sull’argomento, avendone già parlato in precedenza con un focus specifico, ma resta da sottolineare l’importanza di definire un corretto dataset di addestramento dei software e la classificazione dei dati da archiviare e di quelli da processare in loco, magari appoggiandosi all’elaborazione dei dispositivi Edge.

Sicurezza: quanto sono blindati i dispositivi IoT?

Non è semplice monitorare gli accessi permessi dalla connessione in rete dei dispositivi IoT. In effetti, se pensiamo che anche un semplice smartwatch può essere una porta di passaggio agli archivi ci rendiamo conto che solo un controllo costante e dei protocolli di autorizzazione alla connessione in rete possono salvare i dati aziendali. In realtà, tutti i dispositivi IoT devono essere protetti e costantemente aggiornati. Con smartphone e computer lo facciamo automaticamente ma dovremmo ricordarci di farlo anche per stampanti e smart tv. Se hai tempo leggi cosa può succedere se non si configura correttamente una smart tv sulla rete aziendale.

Anche in questo caso il consiglio è di affidarti ad esperti almeno nella fase di progettazione dei sistemi IoT per avere chiari rischi e benefici dei dispositivi connessi. Ma soprattutto per capire come proteggersi dagli hacker e alle minacce che si rinnovano diventando sempre più complesse da bloccare.

Machine Learning e Intelligenza Artificiale: come si servono dei dispositivi IoT

Quando parliamo di Big Data non possiamo ignorare l’AI e il Machine Learning che permettono all’azienda di fare un vero e proprio salto di qualità. È importante generare, raccogliere, archiviare e classificare dati, ma altrettanto importante è addestrare i sistemi affinché svolgano in automatico determinate azioni e abbiano anche la capacità di apprendere dai dati stessi.

Anche in questo campo gli esperti fanno la differenza. I data scientist conoscono quali sono le fonti utili a creare una raccolta di dati diversificata che prenda in analisi i vari aspetti di un’informazione utile all’ottimizzazione dei processi. Fondamentale è, inoltre, la robustezza e l’attendibilità del dato. L’Internet of Things offre una grande opportunità: la lettura dei dati in tempo reale.

Tale aspetto è importante per l’analisi predittiva ma permette anche di effettuare un monitoraggio intelligente dei dati con il relativo controllo dei flussi. Leggendo lo storico degli eventi si potranno evidenziare anomalie o perdite di efficienza su macchinari, ad esempio, che sembrano funzionare correttamente.

L’Internet of Things è la porta di accesso al mondo dei dati. Un valore aziendale che sembra a portata di mano ma che, senza le giuste tecnologie, rende ad una percentuale nettamente inferiore alle enormi potenzialità.
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