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Istanbul vista dallo spazio

Cos'è l'IoT e come funziona?

 

In termini più generali, l'Internet of Things comprende qualsiasi oggetto – o “cosa” – collegabile in wireless a una rete Internet. Oggi, tuttavia, l'IoT ha assunto il significato più specifico di oggetti connessi provvisti di sensori, software e altre tecnologie che consentono loro di trasmettere e ricevere dati allo scopo di informare gli utenti o di automatizzare un'azione. Se tradizionalmente la connettività è stata associata soprattutto alle reti Wi-Fi, oggi il 5G e altre tipologie di piattaforme di rete promettono di gestire ampi set di dati in modo rapido e affidabile e praticamente senza vincoli di spazio.

 

Una volta che i dispositivi IoT hanno raccolto e trasmesso i dati, si tratta di apprendere quanto più possibile da essi e di ricavarne risultati e insight sempre più accurati e sofisticati. Ed è qui che entrano in gioco le tecnologie di AI, attraverso il rafforzamento delle reti IoT con la potenza dell'analitica avanzata e del machine learning.

 

Definizione di Internet of Things: oggetti e dispositivi (le “cose”) connessi e provvisti di sensori, software e altre tecnologie che consentono loro di trasmettere e ricevere dati – da e verso altri oggetti e sistemi.

Cos'è l'IoT

Storia dell'IoT

Nel 2021 i dispositivi di IoT presenti nel mondo superavano quota 10 miliardi e secondo le previsioni di IDC entro il 2025 i dati generati a livello globale supereranno i 73 zettabyte, ovvero 73mila miliardi di gigabyte. Sebbene non sia possibile quantificare realmente i dati digitali in termini fisici, possiamo comunque dire che se tutti questi dati fossero copiati in floppy disk degli anni '90 e questi fossero posti uno accanto all'altro coprirebbero il percorso di andata e ritorno tra la Terra e la Luna per 5000 volte.

 

Nel giro di pochi decenni i dati dell'IoT hanno registrato una crescita esponenziale, e la tendenza non sembra arrestarsi. Ma cosa è stato a scatenare questa esplosione dell'Internet of Things? L'evoluzione dell'IoT è stata il risultato della convergenza e del concomitante progresso di un insieme specifico di tecnologie.

 

 

  • Connettività: con una evoluzione epocale da quando tutto dipendeva dal modem, la connettività Internet e in cloud di oggi è sufficientemente veloce e stabile da consentire l'invio e la ricezione di enormi volumi di dati e sostenere la crescita esponenziale dell'IoT. 
  • Tecnologia dei sensori:con la costante ascesa della domanda di innovazione nel campo dei sensori IoT, il mercato è passato da pochi e costosi fornitori di nicchia a una produzione industriale di sensori a prezzi competitivi altamente globalizzata. Rispetto al 2004, il prezzo medio dei sensori IoT  è sceso di oltre il 70%, parallelamente a una crescita alimentata dalla domanda sul piano della funzionalità e della diversificazione di tali prodotti.
  • Potenza di calcolo: i dati che saranno creati nei prossimi cinque anni saranno due volte quelli accumulati sin dall'inizio dell'archiviazione digitale. Per utilizzare e sfruttare al meglio questi dati, le aziende moderne hanno bisogno di sempre più memoria e capacità di elaborazione. La corsa verso questo traguardo è stata veloce e competitiva, e ha giocato a favore dell'IoT in termini di rilevanza e applicabilità.
  • Tecnologia dei Big Data: a partire dagli anni ’80, i dati generati nel mondo, così come la tecnologia informatica necessaria per memorizzarli, sono cresciuti in modo esponenziale. I progressi compiuti a livello di database e strumenti di analisi hanno permesso di elaborare e analizzare in tempo reale l'enorme mole di dati prodotti da dispositivi IoT, veicoli intelligenti e apparecchiature. Senza questa velocità e capacità l'Internet of Things non potrebbe esistere.
  • AI e machine learning: queste tecnologie offrono la capacità non solo di gestire ed elaborare grandi quantità di dati IoT, ma anche di analizzarli e trarne insegnamento. I Big Data sono l'alimento preferito dell'intelligenza artificiale e del machine learning. Quanto più vasti e diversificati saranno i set di dati, tanto più robusti e accurati saranno gli insight e l'intelligenza che l'analisi avanzata supportata dall'AI potrà fornire. L'ascesa dei dispositivi IoT si spiega anche e soprattutto con i passi avanti compiuti dall'intelligenza artificiale e dalla bramosia di quest'ultima per i dati da essi generati.
  • Cloud computing: così come la connettività è stata funzionale allo sviluppo dell'Internet of Things, anche l'affermazione del cloud computing è stata strettamente legata alla sua evoluzione. Grazie alla capacità di erogare potenza di elaborazione ed elevati volumi di archiviazione su richiesta, i servizi IoT sul cloud hanno aperto la strada all'impiego dei dispositivi IoT per raccogliere e trasmettere set di dati sempre più grandi e complessi.

Come funziona l'IoT... e perché?

I dispositivi IoT sono i nostri occhi e le nostre orecchie quando non possiamo essere fisicamente sul posto per catturare i dati per i quali sono stati programmati. I dati possono poi essere raccolti e analizzati per rendere più consapevoli le nostre azioni o decisioni future, o per automatizzarle. Questo processo si articola in quattro fasi fondamentali:

Come funziona la tecnologia IoT

Le quattro fasi principali dell'Internet of things

 

  1. Acquisire i dati. Attraverso i sensori, i dispositivi IoT catturano i dati dall'ambiente in cui sono installati. Potrebbe trattarsi di una semplice rilevazione della temperatura o di una complessa trasmissione video in tempo reale.
  2. Condividere i dati. Sfruttando le connessioni di rete esistenti, i dispositivi IoT inviano questi dati a un sistema cloud pubblico o privato (dispositivo-sistema-dispositivo) o a un altro dispositivo (dispositivo-dispositivo), oppure li archiviano localmente seguendo le istruzioni per l'elaborazione alla periferia della rete.
  3. Elaborare i dati. A questo punto il software viene programmato per svolgere un compito in base a tali dati, per esempio azionare una ventola o trasmettere un avvertimento.
  4. Agire sulla base dei dati. I dati accumulati da tutti i dispositivi inclusi in una rete IoT vengono analizzati e trasformati in potenti insight su cui poggiare azioni e decisioni aziendali sicure.

Esempi di reti IoT in azione

Le reti IoT e i dati che esse generano trovano impiego praticamente in ogni aspetto della vita moderna – nelle abitazioni, nelle auto, nei negozi e persino sui nostri corpi.    

 

  • Smart homes: sono già in molti ad aver acquisito dimestichezza con le reti dell'Internet of Things nelle proprie abitazioni. Attraverso interruttori, sensori e dispositivi intelligenti che comunicano su protocolli come Z-Wave o Zigbee, i sistemi di automazione domestica possono essere utilizzati per monitorare e azionare, per esempio, l'illuminazione, la climatizzazione, i sistemi di sicurezza, gli elettrodomestici e altro ancora – anche da remoto. Se ti dimentichi di spegnere le luci o il forno prima di uscire di casa, puoi farlo dallo smartphone attraverso i dispositivi abilitati all'IoT.
  • Reti energetiche intelligenti: in combinazione con l'AI e la tecnologia analitica avanzata, le reti energetiche intelligenti si appoggiano alle soluzioni IoT per favorire una integrazione degli impianti che aiuta i consumatori a razionare e a capire meglio l'energia che stanno consumando – o addirittura producendo – attraverso pannelli solari e altri mezzi. I sensori IoT distribuiti nella rete sono in grado di rilevare in anticipo gli eventuali rischi, in modo che la potenza possa essere ridistribuita secondo necessità per prevenire o minimizzare le interruzioni e altri problemi. Tramite i sensori è ugualmente possibile rilevare i problemi meccanici e avvisare i tecnici per le opportune riparazioni, il tutto per aiutare i consumatori di energia ad avere un migliore controllo e ad essere più consapevoli.
  • Smart city: secondo lo Smart City Index (SCI), la "città intelligente" è “un ambiente urbano che applica la tecnologia per esaltare i vantaggi e attenuare gli inconvenienti dell’urbanizzazione”. Popolazione in crescita, congestione del traffico e infrastrutture obsolescenti sono solo alcune delle sfide che l'IoT sta contribuendo ad affrontare. Attraverso l'uso di sensori, contatori e altri dispositivi IoT, gli urbanisti possono monitorare e raccogliere dati per affrontare i problemi in modo proattivo. Installando sensori nelle caditoie, per esempio, è possibile rilevare i livelli dell'acqua e automatizzare le azioni mirate a prevenire le inondazioni non appena i valori superano la soglia di allerta.

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  • Automobili connesse: oggi praticamente tutte le auto nuove che escono dalle fabbriche hanno in dotazione funzionalità IoT e smart, e per le vetture 5G in particolare si prevede una forte crescita della diffusione nei prossimi cinque anni e oltre. I sistemi avanzati di assistenza alla guida (ADAS) che si avvalgono della tecnologia IoT aiutano gli automobilisti a evitare incidenti, a pianificare gli itinerari, a infilarsi in stretti parcheggi e molto altro ancora. E parallelamente allo sviluppo dell'IoT nell'automotive, assistiamo alla crescita della connettività con dispositivi esterni come semafori, pedoni, centri di news e meteo e servizi di intrattenimento in streaming.
  • IoT nel retail: per valorizzare al meglio l'esperienza in negozio si stanno diffondendo soluzioni di IoT rivolte ai clienti. Videocamere intelligenti attivate dal movimento, scaffali intelligenti, trasmettitori radio e tecnologie RFID possono aiutare gli acquirenti a localizzare gli articoli desiderati attraverso un'app mobile. Questi sistemi facilitano la condivisione delle informazioni sulle scorte e inviano persino promozioni contestuali ai clienti mentre si aggirano tra i reparti. E con i confini tra le esperienze di acquisto in-store e online che si fanno sempre meno nitidi, le soluzioni di IoT possono arricchire la customer experience con il tracciamento dei veicoli di consegna e spedizione, permettendo così ai clienti di personalizzare meglio i piani di acquisto.
  • Telemedicina: è sempre più frequente vedere dispositivi medici per il settore consumer basati sull'IoT come orologi intelligenti o erogatori di farmaci che permettono ai dottori a monitorare i pazienti a distanza. È dagli strumenti chirurgici "smart" che giungono tuttavia i progressi più suggestivi della telemedicina, specie per i pazienti che si trovano in zone poco raggiungibili o sottosviluppate. Con questi strumenti i medici possono collegarsi da remoto con alcuni dei migliori chirurghi del mondo ed effettuare così interventi chirurgici guidati, diagnosi a distanza e persino monitorare i pazienti nella fase critica dell'anestesia.
  • Gestione del traffico: attraverso una rete di sensori, telecamere e altri dispositivi, la tecnologia IoT può essere utilizzata per alleviare la congestione del traffico e suggerire possibili alternative di percorrenza. Per esempio, feed di dati in tempo reale possono essere utilizzati per regolare la tempistica dei semafori e garantire così la fluidità del traffico in condizioni dinamiche. I sensori ottici possono rilevare e regolare la luminosità dell'illuminazione per garantire una visibilità ottimale, mentre i sensori stradali possono rilevare gli incidenti e segnalare automaticamente i disagi che ne conseguono.

Quali sono gli impieghi industriali dei dati IoT?

Dei trilioni di gigabit di dati che produciamo ogni anno, la quota più consistente (e in più rapida crescita) se la aggiudica l'Industrial IoT (IIoT). Gran parte di questi dati proviene dal miliardo o poco meno di videocamere di sorveglianza installate in tutto il mondo. Quantità enormi di dati sono generate anche dalle automobili connesse e dalle applicazioni di produzione industriale e di trasporto. Oggi i dati IIoT vengono generati, raccolti e sfruttati praticamente in tutti i settori, dalla gestione della supply chain alla sanità.

 

Uno dei settori in cui la tecnologia IIoT sta registrando la crescita più sostenuta è quello dell'industria manifatturiera e delle catene di approvvigionamento. Nella fabbrica intelligente i sensori riescono a riconoscere e persino a predire i problemi meccanici, assicurando così la regolare operatività. Vengono utilizzati anche per raccogliere e analizzare i dati di funzionamento per individuare i workflow e i processi più rapidi ed efficienti – che possono poi essere automatizzati tramite un sistema centrale. Nelle supply chain, le soluzioni IoT concorrono alla semplificazione delle attività dal primo all'ultimo anello. Il tracciamento delle materie prime e delle forniture ne tutela la sicurezza e verifica la provenienza. La logistica dei carichi, delle spedizioni e dell'ultimo miglio può essere monitorata in tempo reale. E i clienti possono ricevere aggiornamenti in diretta sullo stato dei propri ordinativi o sull'origine dei prodotti.

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Scopri i dettagli dell'Industrial IoT

Scopri in che modo i dati IIoT contribuiscono a migliorare ogni aspetto delle operazioni industriali.

Il futuro dell'IoT

Quello che possiamo aspettarci dal futuro è una integrazione più continua tra tecnologia ed esperienza umana. Se per il metaverso occorre forse attendere ancora qualche anno, tecnologie come l'audio 3D, la realtà virtuale avanzata, le sensazioni aptiche e la personalizzazione in tempo reale supportata dall'AI lasciano intendere che la nostra interazione con i dispositivi che ci circondano renderà possibili esperienze sensoriali sempre più “reali”. Inoltre, con l'ascesa del 5G e la capillare diffusione della connettività veloce a livello globale, gli esseri umani vedranno moltiplicarsi a dismisura le capacità di condividere queste esperienze a qualsiasi distanza. Le implicazioni di questo quadro sono vaste e potenzialmente in grado di trasformare il modo in cui consideriamo alcune delle nostre attività e istituzioni più importanti, quali i luoghi di lavoro, le cure chirurgiche e mediche, la casa, gli acquisti, i viaggi e le relazioni umane in generale.  

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