IoT: cos’è e come funziona

L’Internet of Things è uno dei trend principali degli ultimi tempi. Il mondo dell’IoT non conosce confini applicativi e ormai in ogni ambito è davvero difficile non trovare un oggetto connesso; dai contesti industriali (Industrial IoT) fino ad arrivare a quelli più quotidiani (Smart Home, Smart City), l’IoT è ormai un protagonista indiscusso.  

Dai dati di mercato è chiaro come il settore dell’IoT sia in forte espansione: il numero di dispositivi intelligenti è in costante crescita, parliamo di oltre 10 miliardi di oggetti connessi ogni giorno, e ci si aspetta che questo numero arrivi a toccare i 22 miliardi entro il 2025. 

Ma cosa si intende per IoT? Come funziona? Quali sono i dispositivi IoT e i principali ambiti applicativi? In questo articolo cercheremo di rispondere a queste domande per scoprire da vicino e comprendere meglio i concetti che ruotano attorno al mondo IoT. 

Cosa significa IoT?

IoT è un termine che viene utilizzato per far riferimento all’estensione di Internet al mondo degli oggetti e dei luoghi. Grazie alle tecnologie IoT questi acquisiscono una propria identità digitale e la capacità di comunicare con altri oggetti nella rete, così da offrire servizi agli utenti.  

L’origine del termine risale al 1999 quando un ricercatore inglese del MIT (Massachusetts Institute of Technology), Kevin Ashton, ha connesso tra loro oggetti sfruttando i tag RFID (Radio Frequency Identification), anche se in realtà già nel 1982 si era iniziato a parlare di dispositivi connessi, quando alcuni studenti della Carnegie Mellon University progettarono un distributore di lattine di Coca-Cola “intelligente”, il primo dispositivo smart che, grazie ad un sistema di sensori, riusciva ad evitare che venissero vendute bevande “calde”. Per farlo rilevava la temperatura delle bevande in modo da capire quali lattine avevano raggiunto la giusta temperatura per poter essere gustate al meglio. 

Oggi quando parliamo di IoT facciamo riferimento a tutti quegli oggetti del mondo reale (es: automobili, edifici, macchinari industriali ecc.) che grazie a software, sensori intelligenti, tecnologie avanzate di comunicazione riescono a produrre e scambiare grandi moli di dati ed essere interconnessi tra loro. Un sistema IoT è infatti composto da una serie di dispositivi interconnessi e in grado di scambiare dati attraverso la rete che li connette in modo autonomo attraverso specifici protocolli di comunicazione. L’obiettivo di un sistema IoT sta nell’acquisire dati descrittivi di contesto i quali, grazie alle opportune analisi dati, diventano informazioni utili a supporto dei processi decisionali e dell’automazione. 

Come funziona l’Internet of Things

Per poter parlare di IoT dobbiamo partire da ciò che sta alla sua base: i dati. Come abbiamo visto l’IoT riguarda tutti quegli oggetti capaci di connettersi ad una rete e di comunicare dati relativi al proprio dispositivo e all’ambiente circostante. I dispositivi intelligenti producono e raccolgono grandi volumi di dati che possono poi essere sfruttati dalle aziende per ottenere un vantaggio competitivo. È facile intuire quindi perché queste tecniche siano sempre più diffuse e quindi perché i dispositivi connessi siano sempre più numerosi. 

I sensori, ad esempio, sono un tipo di dispositivo che permette di acquisire i dati descrittivi dell’oggetto su cui sono posizionati o dell’ambiente circostante. Se parliamo ad esempio di un macchinario industriale potranno essere selezionati sensori per la rilevazione della temperatura, della pressione, delle vibrazioni, dei consumi ecc. In casi come questi si parla in modo più specifico di Industrial IoT e di analisi dati volte alla manutenzione predittiva. 

In generale i dati prodotti dai sistemi IoT vengono acquisiti ed archiviati per essere sottoposti ad analisi avanzate. Ciò permette di avere a disposizioni sia uno storico importante di dati da utilizzare per creare modelli descrittivi e predittivi, sia un flusso di dati real-time continuo: la combinazione di questi due elementi permette di impostare procedure analitiche in grado di estrarre valore dai dati. Per far ciò è fondamentale che all’interno dell’azienda vi sia una consapevolezza del valore dei dati, altrimenti non sarà possibile riuscire a sfruttarli al meglio per finalità di business. Disporre di informazioni sulle attività e sui processi infatti è fondamentale, ma non sufficiente di per sé per  permettere alle aziende di essere guidate dai dati e di prendere decisioni data driven, non più solo sulla base di proprie intuizioni ed esperienze.  

Fondamentali in questo contesto sono le piattaforme IoT che acquisiscono i dati provenienti dai dispositivi IoT connessi, li archiviano e li preparano creando così l’ambiente adatto per poter trasformare i dati grezzi in informazioni preziose. 

Le attività svolte da queste piattaforme riguardano il monitoraggio in tempo reale ed eventualmente l’attuazione di specifiche azioni in corrispondenza di determinati eventi, ad esempio, la gestione dei casi in cui i valori rilevati superano le soglie prestabilite. I dati, inoltre, vengono poi storicizzati all’interno di apposite strutture (database, data hub) in modo da renderli disponibili per analisi ed elaborazioni future: analizzare i dati storici è infatti, come già accennato, fondamentale per comprendere a fondo il funzionamento corretto di ogni oggetto, asset e prendere decisioni sempre più consapevoli basate sui dati. 

Ambiti applicativi ed esempi pratici

Difficile pensare oggi ad un settore in cui non vi sia traccia di IoT: dalla sanità, all’agricoltura, alla mobilità, l’IoT riguarda ormai, anche se in forme e con scopi diversi, ogni contesto. Di seguito alcuni ambiti applicativi. 

Smart home. Le nostre case sono diventate sempre più smart, dagli elettrodomestici intelligenti, ai sistemi di antifurto (dal nostro smartphone possiamo vedere ad esempio le immagini delle telecamere di sicurezza), allo spegnimento automatico dell’illuminazione, ai contatori smart (Smart metering) per controllare da remoto i consumi. Ogni oggetto all’interno delle nostre case può essere così comodamente monitorato direttamente tramite dispositivi esterni, come gli smartphone.  

Smart mobility. Quello della mobilità è un settore in cui gli investimenti sono in forte crescita soprattutto negli ultimi tempi in cui si guarda sempre più alla mobilità green. Grazie all’IoT oggi è possibile spostarsi in modo intelligente: l’IoT si rivela un ottimo alleato per gestire la viabilità urbana, il traffico e migliorare l’impatto ambientale. Strade, edifici, mezzi pubblici sono dotati di sensori intelligenti in grado di inviare i dati raccolti ad un sistema centrale in modo tale da rendere più efficienti i trasporti. In alcune strade svizzere, ad esempio, ci sono dei semafori smart che diventano verdi nel momento in cui una macchina è vicina al semaforo e dall’altro lato della carreggiata non c’è nessun veicolo in transito. 

Smart agricolture: l’IoT agevola la vita delle aziende agricole che avvalendosi di sensori e tecnologie IoT riescono a semplificare tutte le attività quotidiane utili per la semina, l’irrigazione e la raccolta nei campi. L’IoT, infatti, è in grado di dare istruzioni precise per la gestione dell’acqua, dei fertilizzanti, concimi ecc. aiutando così le aziende ad aumentare la produttività, ridurre gli sprechi e diventare più sostenibili.   

Smart city. Le città intelligenti, le cosiddette città del futuro, riescono a migliorare la qualità della vita dei cittadini offrendo loro servizi più efficienti all’insegna della sostenibilità economica, sociale ed ambientale. Grazie ai dispositivi posizionati in giro per le città è possibile, ad esempio, acquisire dati sui livelli di umidità o inquinamento. Parlando poi di edifici intelligenti (smart building) possiamo affermare che, grazie alle soluzioni IoT, sia possibile ad esempio monitorare la quantità di persone presenti all’interno delle stanze, monitorare i loro spostamenti e di conseguenza spegnere in automatico l’illuminazione, così da tenere sotto controllo i consumi. 

Industrial IoT. L’Industrial IoT è uno dei principali campi applicativi dell’IoT. L’IoT ha completamente trasformato il panorama industriale portando fino all’Industria 4.0. L’obiettivo dell’Industrial IoT è quello di rendere più snelli ed efficienti tutti i processi produttivi ed ottimizzare tutte le operazioni di manutenzione necessarie a questo scopo. Se pensiamo al settore manifatturiero, ad esempio, ci sono situazioni in cui basta un semplice guasto ad un macchinario per creare un fermo macchina ed addirittura si può arrivare a bloccare l’intera fabbrica con una serie di conseguenze, anche economiche, molto influenti. Con le tecnologie IoT è possibile monitorare anche da remoto i macchinari, prevedere i guasti grazie alla manutenzione predittiva e di conseguenza intervenire tempestivamente prima che si verifichino malfunzionamenti.  

Con l’IoT gli oggetti “prendono vita” e sono in grado di comunicare tra loro e con ciò che li circonda. Nonostante il periodo pandemico abbia causato rallentamenti e perdite economiche in molti campi, possiamo dire che quello dell’IoT è invece un mercato in forte espansione. Il 2022 conta un mercato italiano da oltre 7 miliardi di dispositivi intelligenti, destinato a crescere grazie ai 30 miliardi messi a disposizione dal PNRR.