L’Internet of Things (IoT) è un paradigma in costante crescita, non solo dal punto di vista del mercato, ma anche da quello delle tecnologie abilitanti, che negli ultimi anni hanno fatto registrare evoluzioni importanti. Queste tecnologie IoT consentono di raccogliere dati mediante sensori e dispositivi, di scambiarli mediante strumenti di connettività e, in seguito, di analizzare i dati raccolti in tempo reale. Gli utenti possono poi monitorare e interagire con i dispositivi IoT attraverso app o comandi vocali. Anche le aziende, mediante i dati raccolti, hanno un maggiore controllo dei dispositivi, oltre che analisi e insight per prendere decisioni sicure e strategiche. Alla base del concetto di Internet of Things vi è quindi una rete di oggetti “intelligenti” in grado di comunicare tra loro, la domanda sorge spontanea: qual è la tecnologia utilizzata per connettere gli oggetti dell’Internet delle cose (IoT)? E quali sono i trend tecnologici che decideranno il futuro dell’Internet of Things?
Il paradigma dell’IoT racchiude numerose tecnologie, ciascuna con diversi gradi di maturità e diffusione.
Per comprenderne l’attuale scenario applicativo, l’Osservatorio Internet of Things del Politecnico di Milano ha analizzato le principali tecnologie a livello internazionale, classificandole in otto cluster di connettività in base alle loro caratteristiche strutturali, funzionali e operative:
Il RFId (Radio Frequency Identification) passivo è la tecnologia più semplice con cui un oggetto può integrarsi nell’Internet of Things. Racchiude tutti gli standard di identificazione automatica in radiofrequenza che non richiedono la presenza di una batteria all’interno dell’oggetto.
Nel RFId attivo, grazie all’utilizzo di una batteria, le funzionalità sono maggiori rispetto alla tecnologia passiva – le prestazioni di comunicazione sono migliori e il funzionamento è autonomo.
Il Personal Communication è un gruppo di standard per la comunicazione in reti a corto raggio (PAN – Personal Area Network) pensate per applicazioni consumer e caratterizzate da bande di comunicazione molto strette (es. Bluetooth low energy, NFC).
Nei vent’anni dalla loro nascita, le tecnologie IoT si sono moltiplicate e sviluppate, così come si sono evoluti gli ambiti applicativi. Basti pensare alle soluzioni Smart Home, che oggi permettono di accendere le luci di casa con un semplice comando vocale, o ancora all’ambito Smart Car, che realizza automobili dotate di connettività a bordo fin dalla loro produzione (mentre inizialmente erano connesse solo tramite box GPS-GPRS).
Ma i trend evolutivi sono molteplici e riguardano vari aspetti di questo ambito. E non si parla solo di nuovi standard o nuovi prodotti, ma anche di come implementarne le funzionalità e di come migliorare i servizi per gli utenti. Nello specifico, la prospettiva tecnologica per il futuro coinvolge almeno 4 tendenze, che analizzeremo di seguito.
Il panorama dei protocolli di comunicazione a corto raggio, in linea con gli anni scorsi, continua a essere frammentato: la sua lenta evoluzione avviene spesso attraverso prodotti con tecnologie eterogonee, senza che vi siano standard dominanti.
Per esempio, da anni i protocolli radio specifici per l’ambito IoT stanno vivendo trasformazioni significative, come la necessità di ridurre i consumi energetici e, conseguentemente, di allungare la durata della batteria dei dispositivi (es. ZigBee), o addirittura permetterne il funzionamento senza alimentazione (es. EnOcean, che sfrutta tecnologie energy harvesting). Tuttavia, le versioni più recenti degli standard si diffondono lentamente, come nel caso della versione 3.0 di ZigBee: benché sia stata definita già nel 2015, soltanto negli ultimi mesi ha iniziato a diffondersi in maniera significativa.
Nel caso delle tecnologie di comunicazione a lungo raggio la situazione è più promettente, dato che continuano a diffondersi a livelli costanti. Si parla in questo caso di tecnologie LPWA (acronimo di Low Power Wide Area), ossia reti a bassa potenza ma ad ampio raggio, caratterizzate da basse velocità, dallo scambio di poche decine o centinaia di bit e da elevate durate delle batterie dei dispositivi connessi a tali reti. I principali esponenti di questa tecnologia operanti su frequenze libere, LoRaWAN e SigFox, stanno espandendo la propria copertura anche nei Paesi emergenti dell’Asia e dell’America Latina, dopo essersi consolidate in Europa.
Un terzo trend particolarmente rilevante riguarda l’interoperabilità tra dispositivi IoT. Il primo passo prevede l’integrazione a livello Cloud, cioè tra i diversi sistemi informativi che governano il funzionamento dei dispositivi connessi: in questo modo, le componenti Cloud dei dispositivi possono integrarsi tra di loro e creare funzionalità comuni.
Ma tutto questo come funziona nella pratica? Basti pensare ai produttori di Smart Objects che, soprattutto in seguito alla diffusione degli assistenti vocali intelligenti, predispongono i propri sistemi in modo da renderli compatibili con Amazon Alexa e Google Home o con piattaforme IoT come Samsung SmartThings.
Un altro passo verso l’integrazione tra oggetti connessi potrebbe basarsi sull’utilizzo dei sistemi operativi embedded, in grado di offrire una serie di funzionalità e servizi omogenei tra dispositivi compatibili e integrabili a livello hardware. Un esempio in tal senso è il caso di Android Things, una piattaforma sviluppata da Google e resa open-source per realizzare applicazioni IoT. Tuttavia, di recente Google ha posto alcune restrizioni, limitando l’utilizzo del sistema operativo solo a smart speaker e display.
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