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Internet of Things: mercato, tecnologie, applicazioni e competenze
Di cosa parleremo
1. IoT – Internet of Things
2. IoE - Internet of Everything
3. Tecnologie Abilitanti
4. La Terza Rivoluzione Industriale
5. Digital Manufacturing
6. Industry 4.0
7. Industrial Internet
8. IoT e Domotica
9. Sfide e problemi aperti
IoT, Internet of Things
Internet of Things (IoT), storia e definizioni
• Le origini dell’Internet of Things vengono attribuite a Kevin Ashton del MIT
(Massachussets Institute of Technology) che nel 1999 coniò il termine per descrivere un
sistema dove Internet viene connessa al mondo fisico tramite una rete di sensori.
• Nel 2009 nacque la piattaforma Cense (Central Nervous System for the Earth) negli Hp
Labs con l’obiettivo di creare un network di sensori mondiale capace di connettere oggetti
e persone.
• Nello stesso periodo la ricerca e sviluppo di Ibm si è focalizzata su un progetto chiamato
Smart Planet che ha permesso di ridurre in 4 città le emissioni di CO2 del 14%, di
abbattere i picchi di traffico del 18% e di aumentare il trasporto pubblico del +7%.
• Dall’inizio degli anni 2000 nell’industria l’Internet delle cose è stata anticipata dai concetti
di Web Automation, Digital Manufacturing, M2M e Smart Grid.
• Oggi l’Internet delle cose è un paradigma tecnologico in cui la comunicazione è estesa
all’interazione tra uomini, dispositivi e sottosistemi. L’Internet delle cose è un insieme
di tecnologie digitali che vanno dai tag RFId alle reti di sensori, dalle superfici touch alla
realtà aumentata, dai sistemi logistici integrati alle infrastrutture in chiave di sostenibilità.
Nascita dell’IoT
IoT, come Rete di Reti
Evoluzione del web e della conoscenza umana
Al centro del dibattito
Non c’è ormai tavola rotonda, manifestazione, convegno, summit dove non si parli di Internet
of Things (IoT) e dei concetti ad essa assimilabili:
Internet of Things (IoT), numeri e tendenze
Internet of Things (IoT), numeri e tendenze
• Oggi ogni individuo possiede in media 2 oggetti collegati a Internet.
• Secondo recenti stime, il numero crescerà a 7 entro il 2015, per un totale di 25 miliardi di
dispositivi connessi senza fili nel mondo. Entro il 2020 il numero potrebbe raddoppiare a
50 miliardi.
• L’Internet delle cose sarà una delle tecnologie abilitanti delle smart city. Lo sviluppo delle
città intelligenti sarà accompagnato dall’uso massiccio di dispositivi connessi alla rete e di
sensori intelligenti in grado di rilevare e scambiare informazioni.
• L’Industrial Internet of Things nel 2030 in Italia varrà l’1,1% del PIL.
• Una ricerca di Accenture mette in evidenza che l’uso di dispositivi e macchine connessi
nei settori manifatturieri possono favorire una crescita che potrebbe raggiungere 14.200
miliardi di dollari entro 15 anni.
• Settori di impiego: domotica, robotica, avionica, industria automobilistica, biomedicale,
monitoraggio in ambito industriale, telemetria, reti wireless di sensori, sorveglianza e
security, smart grid e smart city, sistemi embedded, telematica e telecontrollo.
Internet Of Everything
Dall’IoT all’IoE
• La diffusione del concetto di Internet of Things ha spinto player come Cisco ad estenderne il
significato ricorrendo al termine Internet of Everything (IoE).
• Si passa così dall’Internet delle Cose all’Internet di tutto ciò che ci circonda, allargando così
la visione futuristica di un Web presente ovunque.
• L’Internet of Everything prevede che la forza dell’evoluzione derivi proprio dall’unione di
persone, processi, dati, oggetti e collegamenti.
• Con l’Internet of Everything la connettività sarà la vera protagonista e l’integrazione porterà
allo sviluppo economico che tutti aspettano e che potrebbe connotarsi come una nuova
rivoluzione industriale.
• Secondo Cisco, infatti, i settori economici pubblici e privati guadagneranno dall’Internet of
Everything circa 19 miliardi di dollari fra il 2013 e il 2022, con introiti che deriveranno dalle
nuove opportunità business, da una riduzione dei costi di produzione, da un aumento di
produttività e da un miglioramento delle esperienze di vita e di lavoro delle persone.
Le stime di Cisco
• Cisco stima un valore dell’IoE pari a 14,4 trilioni di dollari nel 2020.
• Cisco ha stilato anche una classifica basata su un indice Ioe Value Index su chi sta
guadagnando di più già fin d’ora: al Stati Uniti con 253 miliardi di dollari, Cina con 77
miliardi di dollari e Germania con 54 milioni di dollari.
• C’ è anche un risvolto riguardante il mercato del lavoro: il 69 per cento dichiara che IoE
non avrà effetti sull’occupazione mondiale . Analizzando per settori industriali saranno i
servizi (159 miliardi di dollari) e il settore manifatturiero (103 miliardi) ad avere i maggiori
benefici.
• Secondo Cisco, solo l’uno per cento delle cose è già collegato oggi. E si tratta di circa 10
miliardi gli oggetti e i sistemi già collegati a Internet.
• Si prevede il passaggio degli utenti mobili da 4,3 miliardi nel 2012 a 5,3 miliardi nel 2017.
Il numero dei collegamenti mobili – compresi quelli M2M – partono da 7 miliardi nel
2012 per arrivare a 10 miliardi nel 2017. Un incremento di prestazioni di sette volte anche
per le reti mobili: da 0,5 Mbps nel 2012 a 3,9 Mbps nel 2017.
IoE, aree di diffusione
IoE, fattori abilitanti
IoE, big player in movimento
IoE / IoT, roadmap in Italia
Tecnologie Abilitanti
IoT, technology roadmap 2000 → 2020
Tecnologie specifiche per l’Internet of Things
• ANT+ Funzione di interoperabilità wireless
• BLE Bluetooth Low Energy
• BYOD Bring your own device
• Cloud Computing Erogazione risorse informatiche attraverso internet
• DASH7 Standard open source WSN / RFID
• IEEE 802.15.4e Standard WPAN immune alle interferenze EM
• Internet 0 Tecnologia routing low speed
• IPv6 – 6LoWPAN Protocollo e rete WPAN a bassa potenza
• MEMS Micro Electro-Mechanical Systems
• M2M Machine To Machine
• OPC UA Standard informatico platform independent
• RFID Radio-Frequency IDentification
• SOAP Simple Object Access protocol
• Smartdust Network costituito da microscopici sistemi elettromeccanici
• Tera-play Connettiività multipla su larga scala
• VPN Virtual Private Network
• XBee Tecnologia wireless di connessione da dispositivo a Cloud
• Lo standard Bluetooth Low Energy (BLE, BTLE, Bluetooth 4.0 o Bluetooth Smart) è una
variante del protocollo Bluetooth ottimizzata per lo scambio di piccole quantità di dati
con basso consumo energetico per implementazioni hardware semplificate e a basso
costo.
• E’ supportato da Apple iOS dal 2011 e da Android dal 2013, con l’obiettivo primario di
connettere gli oggetti che ruotano attorno alla persona (Personal Area Network, PAN).
• Il BLE integra le migliori caratteristiche di altri protocolli (basso consumo e latenza, uso di
profili standard per facilitare lo sviluppo di applicazioni), evitando la complessità delle
funzioni più evolute (es. Reti Mesh) ed eliminando i problemi di compatibilità hardware
• Il BLE evidenzia il ruolo che i dispositivi mobili (smartphone e tablet) avranno nel
panorama IoT, diventando “gateway” di un ampio insieme di oggetti intelligenti, dai
“wearable device” ai sensori di prossimità, fino ai dispositivi per localizzazione e
comunicazione indoor (come iBeacon) per applicazioni personali e commerciali.
Bluetooth Low Energy
IEEE 802.15.4e
• Nel 2003 ha avuto luogo la standardizzazione dei livelli fisici e MAC per una WPAN
(Wireless Personal Area Network). Lo standard, approvato da IEEE e denominato
802.15.4, prevede che le reti WSN permettano una connessione P2P (attraverso una
topologia mesh o gerarchica).
• Nel 2012 è stato rilasciato un importante emendamento allo standard, denominato IEEE
802.15.4e, che introduce un meccanismo di accesso multiplo di tipo Time Slotted
Channel Hopping (TSCH), in grado di garantire una maggiore robustezza alle
interferenze elettromagnetiche esterne e ridotte probabilità di collisione.
• IEEE 802.15.4e è in grado di incrementare notevolmente l’affidabilità dei collegamenti a
radio frequenza e l'efficienza energetica proprio grazie all'adozione del meccanismo
TSCH.
• Essendo una tecnologia di integrata in architetture protocollari basate sul protocollo IP,
IEEE 802.15.4e può dare concretamente vita alla visione dell’Internet delle cose,
permettendo il dialogo con i nodi della rete Internet.
IPv6
• Il protocollo IPv6 risponde innanzitutto al problema dello spazio d’indirizzamento. IPv6
prevede 3,4x1038 indirizzi possibili ed è quindi in grado di supportare miliardi di host,
ciascuno con un proprio indirizzo univoco, scongiurando quindi il pericolo di esaurirne la
disponibilità.
• IPv6 introduce un tipo di configurazione automatica degli host che si attiva non appena
viene abilitata un’interfaccia. Questo ha il grande vantaggio di non richiedere
dell’intervento di server centralizzati per poter disporre di un indirizzo e per le operazioni
di configurazione. Tale meccanismo, chiamato stateless autoconfiguration, viene
sfruttato anche all’interno delle reti 6LoWPAN per semplificare meccanismi di
amministrazione di rete e commissioning.
• L’adozione di IPv6, come protocollo di rete per Internet, amplificherà notevolmente gli
scenari e le possibilità di comunicazione diretta tra le reti di sensori e altre reti IoT o
comunque accessibili tramite quest’ultima.
• Allo stesso tempo, una rete di sensori che utilizzi IPv6 può ereditare numerosi
meccanismi di amministrazione e gestione di rete, con una conseguente riduzione dei
costi e dei tempi di implementazione.
Tecnologie low power
La Terza Rivoluzione Industriale
Terza Rivoluzione Industriale
Terza Rivoluzione Industriale
• Secondo l’economista Jeremy Rifkin il mondo deve puntare con decisione sull’Internet
delle Cose come infrastruttura digitale a supporto di quella che lui chiama “Terza
Rivoluzione Industriale”.
• Per Terza Rivoluzione Industriale si intende quindi un nuovo modello di sviluppo politico-
economico, concepito negli Stati Uniti e basato sulle energie rinnovabili, sulla tecnologie
dell’idrogeno, sulle smart grid e sulla e-mobility.
• All’interno di questo paradigma l’Internet of Things si svilupperebbe su 3 piani
convergenti: Internet dell’Energia, Internet delle Comunicazioni e Internet dei
Trasporti.
• Nell’economia digitale, le imprese e le persone collegate all’Internet of Things potenziata
potranno utilizzare Big Data e algoritmi per l’efficienza energetica, aumentare la
produttività e ridurre drasticamente il costo marginale di beni e servizi, in un contesto di
Sharing Economy.
Terza Rivoluzione Industriale
• Già oggi, grazie alla nascente Internet delle Cose, è possibile produrre, consumare e
scambiare energia rinnovabile con costo marginale quasi nullo.
• È possibile produrre e condividere contenuti virtuali (musica, notizie, video, social media,
ebook ecc.) o beni e servizi fisici (car sharing, giocattoli, vestiti, strumenti e altri oggetti)
riducendo al minimo l’uso di risorse e inaugurando un’economia di tipo circolare.
• La transizione verso l’economia digitale e la terza rivoluzione industriale comporterà un
salto di produttività ben superiore a quello introdotto dalla seconda rivoluzione
industriale nel ventesimo secolo.
• In linea con il paradigma delle Terza Rivoluzione Industriale, Cisco Sistemi prevede che
entro il 2022 l’Internet delle cose genererà risparmi e ricavi pari a 14.400 miliardi di
dollari. Un recente studio di General Electric prevede che gli aumenti di produttività
determinate dall’Industrial Internet interesseranno ogni settore economico e potrebbe
contribuire al Pil europeo con valore globale di circa 2,2 trilioni di euro entro il 2030.
Digital Manufacturing
Dagli FMS al Digital Manufacturing
• Negli anni ’60 del ventesimo secolo il modello preponderante di controllo della
produzione nei processi discreti è quello denominato FMS (Flexible Manufacturing
Systems), caratterizzato da risorse produttive condivisibili e multifunzionali.
• Oggi le imprese possono scegliere tra diversi sistemi tecnologici di produzione
delimitata da determinati livelli di capacità e flessibilità produttive.
• I principali metodi che si riconducono ai criteri di flow control sono il Material
Requirement Planning (MRP), il Just in Time e il Kanban.
• In tempi più recenti sono diventati più popolari gli approcci basati sul miglioramento
continuo di tipo Six Sigma e Lean Manufacturing (produzione snella).
• Un altro approccio molto ricercato dalle grandi industrie è quello della mass
customization: bisogni specifici dei clienti con l’efficienza della produzione di massa.
• Negli anni ’90 e 2000, le tecnologie di advanced manufacturing e le piattaforme PLM
(Product Lifecycle Management) si sono ulteriormente affinate e si sono diffusi concetti
Virtual Enterprise, Smart Factory e Fabbrica Automatica.
Digital Manufacturing
• Questa mutazione di scenario presuppone l’applicazione integrata di tecniche di
simulazione, modellazione 3D, strumenti per migliorare la progettazione e le decisioni
connesse al controllo globale della produzione, definendo i principali modelli della
Fabbrica Digitale ovvero il Digital Manufacturing e l’Industry 4.0.
• Allo stato attuale il Digital Manufacturing è un approccio basato su soluzioni PLM e
strumenti integrati di pianificazione, simulazione e gestione tridimensionale, con l’obiettivo
di creare simultaneamente le definizioni del prodotto, del processo produttivo e di
gestione del ciclo di vita.
• Il Digital Manufacturing offre sia strumenti di simulazione, pianificazione e ottimizzazione
prima che i prodotti vengano fabbricati, sia i feedback dalle attività di produzione,
fornendo informazioni utili da utilizzare nel processo di progettazione.
• In sintesi il Digital Manufacturing include elementi e funzionalità presenti nel PLM, pur
concentrandosi sugli aspetti strettamente tecnologici e sulla gestione delle informazioni
utili a velocizzare e snellire la produzione.
Industry 4.0
Le 4 rivoluzioni industriali
Industry 4.0
• Nel concetto di Digital Manufacturing rientrano anche tecnologie in grado di modificare i
modelli di R&D e di business: stampa e scanning 3D, Internet of Things, social
manufacturing, realtà aumentata, realtà virtuale, intelligenza artificiale, robotica adattativa,
nanotecnologie e materiali avanzati, comunicazione wireless, prototipazione virtuale,
cloud computing, gestione avanzata della Supply Chain.
• L’insieme di queste tecnologie è in procinto di innescare una nuova rivoluzione
industriale.
• Dal 2011 si parla di Industry 4.0. Con questa “etichetta” si indica una strategia industriale
hi-tech promossa in origine dal governo tedesco, che ha per obiettivo
l’informatizzazione dell’industria manifatturiera ovvero la diffusione della fabbrica
intelligente caratterizzata da capacità di adattamento, efficienza, ergonomia.
• Le Smart Factory si propongono di realizzare prodotti qualitativamente più elevati, su
volumi minori, con costi e sprechi minori, con prodotti e macchine in grado di comunicare
tra loro, oltre alla creazione di ecosistemi e processi con elevato valore aggiunto.
Industry 4.0
• L’Industry 4.0 utilizzerà sistemi cyberfisici (CBS, Cyber Physical Systems) basati su
applicazioni software-intensive e sensori intelligenti per automatizzare la produzione: un
futuro in cui le fabbriche controlleranno autonomamente i processi produttivi.
• Oltre alle tecnologie software attualmente più promettenti (Mes adattativi, PLM Cloud
based, OPC UA, XML) saranno necessarie nuove piattaforme per la strutturazione dei
flussi di dati.
• Sul lato hardware, macchinari, materiali e prodotti con componenti lavorati saranno dotati
di processori miniaturizzati e nuovi controller.
• Un ruolo molto importante è già svolto dalla sensoristica. I sensori incorporati nei
processi produttivi sono infatti in costante aumento e rappresentano uno strumento in
grado di fornire immediatamente utili feedback per il monitoraggio dei processi in tempo
reale, aumentandone l’efficienza.
• La convergenza tra Information Technology e Operations consente la creazione di
valore anche attraverso la raccolta, l’archiviazione il conseguente utilizzo dei cosiddetti
Big Data, ossia i dati in crescita esponenziale messi a disposizione dai contesti produttivi.
Casi applicativi IoT / Industry 4.0 / Digital Manufacturing
• Le aziende manifatturiere sono relativamente lente nell’adottare le tecnologie digitali, ma
in termini di applicazioni e scenari, la “fabbrica digitale” è già oggi un realtà.
• Anche in Italia, pur con qualche ritardo e deficit di competenze, non mancano segnali
interessanti e iniziative condotte da organismi pubblici, incubatori e aggregazioni di
imprese.
• Il settore manifatturiero italiano, con un fatturato superiore ai 900 miliardi di euro, oltre 425
mila imprese e 4 milioni di addetti, in Europa è secondo solo a quello tedesco.
• Ciò che accomuna le esperienze di innovazione è la crescente consapevolezza che le
tecnologie digitali sono un’opportunità unica per mantenere la competitività e individuare
le soluzioni innovative richieste sui mercati internazionali
Casi applicativi IoT / Industry 4.0 / Digital Manufacturing
Internet of Things: mercato, tecnologie, applicazioni e competenze
Siemens Electronics,
Amberg
Tesla Motors,
Fremont
Bticino
Prototipazione 3D
Luxottica
Realtà aumentata
Beretta,
Scan 3D
Oviesse,
Camerino virtuale
Diesel,
Modellazione 3D
Centrale Enel Brindisi,
Microrete 4G / UWB
Industrial Internet
L’approccio di General Electric
Industrial Internet
• Secondo il report di General Electric “Industrial Internet: Pushing the Boundaries of Minds
and Machine”il potenziale economico di Internet applicato ai macchinari e ai sistemi
produttivi può favorire un incremento del PIL mondiale dai 10 ai 15 mila miliardi di
dollari fino al 2030 e un potenziale risparmio di 150 miliardi di dollari di sprechi.
• L’incremento della produttività e dell’efficienza nel tessuto industriale passa per la
possibilità di gestire e trasferire grandi quantità di dati in rete.
• Nuovi approcci in termini di progettazione (stampanti 3D, fast prototyping, modellazione
solida), IT (security, cloud computing, social Internet, mobile, big data) e innovazione
industriale (smart sensors, industrial wireless, intelligenza distribuita, manutenzione su
condizione, energy harvesting).
• Ruolo dei magazzini intelligenti in cui robot e sistemi di movimentazione autonomi
sostituiscono gli uomini.
• La cosiddetta Industrial Internet si prefigura come un aggregatore di macchinari,
sistemi e reti intelligenti in grado di fare diagnosi e previsioni.
Industrial Internet
• Secondo la visione di GE il pieno potenziale di Industrial Internet si dispiegherà quando i
tre elementi digitali primari - dispositivi intelligenti, sistemi intelligenti, automazione
intelligente - si fonderanno completamente con macchine fisiche, reti e infrastrutture.
• Per mettere in pratica l’idea di Internet in versione industriale, General Electric ha
cominciato a inglobare negli apparati industriali un gran numero di sensori intelligenti che
permettono di raccogliere un’enorme quantità di dati.
• Sistemi complessi come locomotive, motori per aerei e macchine per produrre sono e
saranno sempre più dotati di strumentazione digitale.
• L’unione tra macchine e rivoluzione digitale potrebbe immediatamente riguardare una
gamma di attività produttive pari ad un volume di affari di 32.000 miliardi di dollari. In una
strategia di lungo periodo, nel 2025 Industrial Internet può arrivare ad interessare metà
dell’economia globale.
• Per raggiungere questo obiettivo Paesi e imprese sono chiamati a innovare i processi
produttivi, investire in tecnologia, rafforzare i meccanismi di sicurezza informatica e
formare profili professionali specializzati.
Ciclo dati di Internet Industriale (fonte GE)
IoT e Domotica
Dispositivi infrastrutturali connessi in rete
Domotica e IoT
• Molti componenti, impianti e sistemi domotici sono ormai dotati di connessione di rete o
comunque sono in grado di ricevere istruzioni in tempo reale e di trasmettere informazioni
riguardo al proprio stato ad altri oggetti e persone. È prevedibile che tra non molti anni la
maggior parte degli apparati elettronici impiegati negli edifici sarà dotata di scheda di rete.
• La rete dovrà però essere in grado di supportare un numero elevatissimo di
connessioni. Dovranno essere compiuti enormi investimenti in tecnologie e infrastrutture
che aumentino la larghezza di banda disponibile e la quantità di indirizzi di rete. Questi
ultimi dovranno essere sufficienti a garantire la connessione di tutti i dispositivi esistenti
nonostante lo sviluppo del nuovo protocollo IPv6.
• Le tecnologie wired e wireless dovranno consentire anche l’aumento della simultaneità
delle connessioni tra oggetti. La disponibilità di piattaforme open-source e facilmente
fruibili come Arduino rappresenta un altro asset tecnologico a favore di questa evoluzione.
• L’IoT comporta anche la generazione di un gran numero di dati e informazioni che
dovranno essere opportunamente gestiti (Big Data e Open Data).
Domotica e IoT
• Questi mutamenti di scenario determineranno un cambiamento profondo nella logica di
progettazione dei sistemi domotici. Le tradizionali centraline di comando e interfacce
utente saranno in gran parte rimpiazzate da nodi di rete, oggetti smart, app e impianti
virtuali. In modo simmetrico gli stessi impianti domotici diventeranno elementi di
interazione con le rete e sottoinsiemi cloud.
• L’ascesa dell’Iot è confermata da recenti ricerche, tra cui quella dell’istituto Gartner che
stima che nel numero di 26 miliardi gli oggetti connessi nel mondo entro il 2020.
• Il settore dell’edificio “intelligente”, in particolare, rappresenta un quinto del fatturato delle
soluzioni IoT. Accanto al consolidamento delle soluzioni tradizionali di domotica e
automazione industriale basate su tecnologia cellulare, nel 2013 sono sorte nuove
soluzioni orientate al confort, alla sicurezza e al risparmio energetico.
• Un’indagine dell’Osservatorio del Politecnico di Milano parla dell’Internet delle Cose
come di un settore fortemente in crescita in Italia con 6 milioni di oggetti connessi
tramite rete cellulare nel 2013, per un valore di mercato di 900 milioni di Euro.
Domotica e IoT
• Nel prossimo futuro, secondo i ricercatori del Politecnico, sarà determinante l’impatto della
tecnologia Bluetooth Low Energy (BLE), in grado di facilitare la connessione di oggetti
intelligenti di uso quotidiano e dispositivi mobili in ambito domestico.
• Oggi circa l’1% delle abitazioni in Italia è dotato di dispositivi per il telecontrollo del
riscaldamento e dei sistemi di antintrusione.
• Con l’affermarsi delle tecnologie wireless all’interno degli edifici e con la crescente
disponibilità di dispositivi BLE si toccherà quota 3 milioni di oggetti domestici connessi nel
2016.
• La recente partnerhip tra Samsung e Nest Labs, di proprietà di Google, per dare vita a un
nuovo protocollo wireless-networking per case intelligenti si muove nella stessa direzione.
Il nuovo standard dovrebbe utilizzare la stessa frequenza e gli stessi chip radio di Zigbee.
• In tema di convergenza è doveroso citare anche Energy@home, il progetto di
collaborazione avviato nel 2009 da Electrolux, Enel, Indesit Company e Telecom Italia con
l’obiettivo di sviluppare una piattaforma di comunicazione tra smart devices ed
elettrodomestici di ultima generazione in ambito domestico.
Sfide e problemi aperti
• Interoperabilità. Con l’aumento del numero e della varietà dei dispositivi, sarà sempre
più necessario garantire l’interoperabilità tra soluzioni di fornitori diversi, sia in fase di
sviluppo e configurazione sia nella gestione degli oggetti intelligenti.
• Univocità Indirizzi IP. Per realizzare reti eterogenee in grado di interfacciarsi con un
utente remoto è necessario assegnare un indirizzo IP univoco. Allo stato attuale pochi
dispositivi contengono hardware compatibile con lo stack TCP/IP.
• Una soluzione potrebbe essere quella di dotare ogni dispositivo di una scheda di rete che realizzi la
compatibilità con Internet a livello hardware.
• Un’alternativa potrebbe essere quella di realizzare un software di interconnessione capace di mappare
ogni dispositivo tramite l’indirizzamento IPv6.
• Sicurezza. Un altro problema riguarda lo scarso livello di protezione che caratterizza i
dispositivi dell’IoT oggi disponibili sul mercato. A ciò va aggiunto che l’IoT, essendo
composta da numerosi oggetti eterogenei di costruttori diversi pone di per sé importanti
limitazioni nell’uniformità delle policy di sicurezza e di privacy.
• Fabbisogno di energia. Affinché l’Internet delle cose sfrutti appieno il proprio potenziale,
i dispositivi connessi dovranno essere in grado di alimentarsi autonomamente. Occorrono
soluzioni di energy harvesting.
Sfide aperte
Il tema delle competenze
• A ritardare la diffusione dell’IoT, investimenti a parte, sono le attuali carenze software e di
networking, legate soprattutto alla scarsa sicurezza e alle scarse competenze nel settore.
• E’ necessario che il mondo si interconnetta con tecnologie più sicure, stabili, agili,
automatizzate, dinamiche e programmabili.
• I settori afferenti alle diverse opportunità tecnologiche oggi disponibili come telefonia
mobile, cloud, apps e Big Data convergano verso un’unica modalità operativa.
• Una piattaforma così composta non può che portare a una superficie di attacco sempre
maggiore, così tanto da destare non poche preoccupazioni in ambito sicurezza.
• Tutto questo porta necessariamente alla formazione di una nuova forza lavoro, capace
di operare in settori come quelli del manifatturiero, della sicurezza e delle utilities con
competenze maggiori in ambito IT e networking.
• Allo stesso tempo, i professionisti IT dovranno essere formati sui sistemi di controllo delle
produzioni, sulle diverse fasi produttive e sulle reti industriali.
Nuove figure professionali
• Una formazione composita, quindi, rispecchierà meglio la conformazione
multidisciplinare dell’IoT portando così alla nascita di professionalità e ruoli capaci di
condurre la rivoluzione in atto verso gli obiettivi prestabiliti.
• Stiamo parlando di ruoli già ora emergenti e individuabili in alcuni profili descritti da termini
inglesi come il Business Transformation Specialist, il Cloud broker, il Network
Programmer e il Data Scientist.
• Allo stesso tempo, le aziende guardano fra le fila dei propri collaboratori per individuare le
abilità di cui si ha attualmente bisogno, creando così team di personale esperto in
tematiche di networking, cloud, software, architetture IT, tecnologie SDN e tanto altro
ancora.
• La cooperazione fra aziende, industrie e ambienti formative porterà a colmare quelle
lacune che ritardano la conoscenza approfondita della rete e creare così talenti e
tecnologie che catalizzino l’avvento dell’Internet of Things.
Governance globali
• Serve un nuovo quadro normativo globale per gestire l’IoT?
• Come si stanno muovendo la Fcc americana e le autority per le comunicazioni?
• Servono standard tecnologici internnaziolmente riconosciuti?
• Cosa manca all’Internet of Things per diventare un’industria?
• Impatto ambientale dell’elettronica ed effetti sulla salute umana e sul comportamento
sociale: ci stiamo pensando?
• Verso una sfida USA ( Industrial Internet Consortium, Open Interconnected Consortium,
AllSeenAlliance , AT&T, Cisco, IBM, Intel, General Electric) – Germania (Industry 4.0,
Deutsche Telekom, SAP SE)?
Grazie per l’attenzione
http://it.linkedin.com/in/armandomartin
@armando_martin
https://www.facebook.com/groups/dizionario.automazione/
http://automazione-plus.it/focus/dialogando-il-blog-di-armando-martin/

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Internet of Things: mercato, tecnologie, applicazioni e competenze

  • 2. Di cosa parleremo 1. IoT – Internet of Things 2. IoE - Internet of Everything 3. Tecnologie Abilitanti 4. La Terza Rivoluzione Industriale 5. Digital Manufacturing 6. Industry 4.0 7. Industrial Internet 8. IoT e Domotica 9. Sfide e problemi aperti
  • 4. Internet of Things (IoT), storia e definizioni • Le origini dell’Internet of Things vengono attribuite a Kevin Ashton del MIT (Massachussets Institute of Technology) che nel 1999 coniò il termine per descrivere un sistema dove Internet viene connessa al mondo fisico tramite una rete di sensori. • Nel 2009 nacque la piattaforma Cense (Central Nervous System for the Earth) negli Hp Labs con l’obiettivo di creare un network di sensori mondiale capace di connettere oggetti e persone. • Nello stesso periodo la ricerca e sviluppo di Ibm si è focalizzata su un progetto chiamato Smart Planet che ha permesso di ridurre in 4 città le emissioni di CO2 del 14%, di abbattere i picchi di traffico del 18% e di aumentare il trasporto pubblico del +7%. • Dall’inizio degli anni 2000 nell’industria l’Internet delle cose è stata anticipata dai concetti di Web Automation, Digital Manufacturing, M2M e Smart Grid. • Oggi l’Internet delle cose è un paradigma tecnologico in cui la comunicazione è estesa all’interazione tra uomini, dispositivi e sottosistemi. L’Internet delle cose è un insieme di tecnologie digitali che vanno dai tag RFId alle reti di sensori, dalle superfici touch alla realtà aumentata, dai sistemi logistici integrati alle infrastrutture in chiave di sostenibilità.
  • 6. IoT, come Rete di Reti
  • 7. Evoluzione del web e della conoscenza umana
  • 8. Al centro del dibattito Non c’è ormai tavola rotonda, manifestazione, convegno, summit dove non si parli di Internet of Things (IoT) e dei concetti ad essa assimilabili:
  • 9. Internet of Things (IoT), numeri e tendenze
  • 10. Internet of Things (IoT), numeri e tendenze • Oggi ogni individuo possiede in media 2 oggetti collegati a Internet. • Secondo recenti stime, il numero crescerà a 7 entro il 2015, per un totale di 25 miliardi di dispositivi connessi senza fili nel mondo. Entro il 2020 il numero potrebbe raddoppiare a 50 miliardi. • L’Internet delle cose sarà una delle tecnologie abilitanti delle smart city. Lo sviluppo delle città intelligenti sarà accompagnato dall’uso massiccio di dispositivi connessi alla rete e di sensori intelligenti in grado di rilevare e scambiare informazioni. • L’Industrial Internet of Things nel 2030 in Italia varrà l’1,1% del PIL. • Una ricerca di Accenture mette in evidenza che l’uso di dispositivi e macchine connessi nei settori manifatturieri possono favorire una crescita che potrebbe raggiungere 14.200 miliardi di dollari entro 15 anni. • Settori di impiego: domotica, robotica, avionica, industria automobilistica, biomedicale, monitoraggio in ambito industriale, telemetria, reti wireless di sensori, sorveglianza e security, smart grid e smart city, sistemi embedded, telematica e telecontrollo.
  • 12. Dall’IoT all’IoE • La diffusione del concetto di Internet of Things ha spinto player come Cisco ad estenderne il significato ricorrendo al termine Internet of Everything (IoE). • Si passa così dall’Internet delle Cose all’Internet di tutto ciò che ci circonda, allargando così la visione futuristica di un Web presente ovunque. • L’Internet of Everything prevede che la forza dell’evoluzione derivi proprio dall’unione di persone, processi, dati, oggetti e collegamenti. • Con l’Internet of Everything la connettività sarà la vera protagonista e l’integrazione porterà allo sviluppo economico che tutti aspettano e che potrebbe connotarsi come una nuova rivoluzione industriale. • Secondo Cisco, infatti, i settori economici pubblici e privati guadagneranno dall’Internet of Everything circa 19 miliardi di dollari fra il 2013 e il 2022, con introiti che deriveranno dalle nuove opportunità business, da una riduzione dei costi di produzione, da un aumento di produttività e da un miglioramento delle esperienze di vita e di lavoro delle persone.
  • 13. Le stime di Cisco • Cisco stima un valore dell’IoE pari a 14,4 trilioni di dollari nel 2020. • Cisco ha stilato anche una classifica basata su un indice Ioe Value Index su chi sta guadagnando di più già fin d’ora: al Stati Uniti con 253 miliardi di dollari, Cina con 77 miliardi di dollari e Germania con 54 milioni di dollari. • C’ è anche un risvolto riguardante il mercato del lavoro: il 69 per cento dichiara che IoE non avrà effetti sull’occupazione mondiale . Analizzando per settori industriali saranno i servizi (159 miliardi di dollari) e il settore manifatturiero (103 miliardi) ad avere i maggiori benefici. • Secondo Cisco, solo l’uno per cento delle cose è già collegato oggi. E si tratta di circa 10 miliardi gli oggetti e i sistemi già collegati a Internet. • Si prevede il passaggio degli utenti mobili da 4,3 miliardi nel 2012 a 5,3 miliardi nel 2017. Il numero dei collegamenti mobili – compresi quelli M2M – partono da 7 miliardi nel 2012 per arrivare a 10 miliardi nel 2017. Un incremento di prestazioni di sette volte anche per le reti mobili: da 0,5 Mbps nel 2012 a 3,9 Mbps nel 2017.
  • 14. IoE, aree di diffusione
  • 16. IoE, big player in movimento
  • 17. IoE / IoT, roadmap in Italia
  • 19. IoT, technology roadmap 2000 → 2020
  • 20. Tecnologie specifiche per l’Internet of Things • ANT+ Funzione di interoperabilità wireless • BLE Bluetooth Low Energy • BYOD Bring your own device • Cloud Computing Erogazione risorse informatiche attraverso internet • DASH7 Standard open source WSN / RFID • IEEE 802.15.4e Standard WPAN immune alle interferenze EM • Internet 0 Tecnologia routing low speed • IPv6 – 6LoWPAN Protocollo e rete WPAN a bassa potenza • MEMS Micro Electro-Mechanical Systems • M2M Machine To Machine • OPC UA Standard informatico platform independent • RFID Radio-Frequency IDentification • SOAP Simple Object Access protocol • Smartdust Network costituito da microscopici sistemi elettromeccanici • Tera-play Connettiività multipla su larga scala • VPN Virtual Private Network • XBee Tecnologia wireless di connessione da dispositivo a Cloud
  • 21. • Lo standard Bluetooth Low Energy (BLE, BTLE, Bluetooth 4.0 o Bluetooth Smart) è una variante del protocollo Bluetooth ottimizzata per lo scambio di piccole quantità di dati con basso consumo energetico per implementazioni hardware semplificate e a basso costo. • E’ supportato da Apple iOS dal 2011 e da Android dal 2013, con l’obiettivo primario di connettere gli oggetti che ruotano attorno alla persona (Personal Area Network, PAN). • Il BLE integra le migliori caratteristiche di altri protocolli (basso consumo e latenza, uso di profili standard per facilitare lo sviluppo di applicazioni), evitando la complessità delle funzioni più evolute (es. Reti Mesh) ed eliminando i problemi di compatibilità hardware • Il BLE evidenzia il ruolo che i dispositivi mobili (smartphone e tablet) avranno nel panorama IoT, diventando “gateway” di un ampio insieme di oggetti intelligenti, dai “wearable device” ai sensori di prossimità, fino ai dispositivi per localizzazione e comunicazione indoor (come iBeacon) per applicazioni personali e commerciali. Bluetooth Low Energy
  • 22. IEEE 802.15.4e • Nel 2003 ha avuto luogo la standardizzazione dei livelli fisici e MAC per una WPAN (Wireless Personal Area Network). Lo standard, approvato da IEEE e denominato 802.15.4, prevede che le reti WSN permettano una connessione P2P (attraverso una topologia mesh o gerarchica). • Nel 2012 è stato rilasciato un importante emendamento allo standard, denominato IEEE 802.15.4e, che introduce un meccanismo di accesso multiplo di tipo Time Slotted Channel Hopping (TSCH), in grado di garantire una maggiore robustezza alle interferenze elettromagnetiche esterne e ridotte probabilità di collisione. • IEEE 802.15.4e è in grado di incrementare notevolmente l’affidabilità dei collegamenti a radio frequenza e l'efficienza energetica proprio grazie all'adozione del meccanismo TSCH. • Essendo una tecnologia di integrata in architetture protocollari basate sul protocollo IP, IEEE 802.15.4e può dare concretamente vita alla visione dell’Internet delle cose, permettendo il dialogo con i nodi della rete Internet.
  • 23. IPv6 • Il protocollo IPv6 risponde innanzitutto al problema dello spazio d’indirizzamento. IPv6 prevede 3,4x1038 indirizzi possibili ed è quindi in grado di supportare miliardi di host, ciascuno con un proprio indirizzo univoco, scongiurando quindi il pericolo di esaurirne la disponibilità. • IPv6 introduce un tipo di configurazione automatica degli host che si attiva non appena viene abilitata un’interfaccia. Questo ha il grande vantaggio di non richiedere dell’intervento di server centralizzati per poter disporre di un indirizzo e per le operazioni di configurazione. Tale meccanismo, chiamato stateless autoconfiguration, viene sfruttato anche all’interno delle reti 6LoWPAN per semplificare meccanismi di amministrazione di rete e commissioning. • L’adozione di IPv6, come protocollo di rete per Internet, amplificherà notevolmente gli scenari e le possibilità di comunicazione diretta tra le reti di sensori e altre reti IoT o comunque accessibili tramite quest’ultima. • Allo stesso tempo, una rete di sensori che utilizzi IPv6 può ereditare numerosi meccanismi di amministrazione e gestione di rete, con una conseguente riduzione dei costi e dei tempi di implementazione.
  • 25. La Terza Rivoluzione Industriale
  • 27. Terza Rivoluzione Industriale • Secondo l’economista Jeremy Rifkin il mondo deve puntare con decisione sull’Internet delle Cose come infrastruttura digitale a supporto di quella che lui chiama “Terza Rivoluzione Industriale”. • Per Terza Rivoluzione Industriale si intende quindi un nuovo modello di sviluppo politico- economico, concepito negli Stati Uniti e basato sulle energie rinnovabili, sulla tecnologie dell’idrogeno, sulle smart grid e sulla e-mobility. • All’interno di questo paradigma l’Internet of Things si svilupperebbe su 3 piani convergenti: Internet dell’Energia, Internet delle Comunicazioni e Internet dei Trasporti. • Nell’economia digitale, le imprese e le persone collegate all’Internet of Things potenziata potranno utilizzare Big Data e algoritmi per l’efficienza energetica, aumentare la produttività e ridurre drasticamente il costo marginale di beni e servizi, in un contesto di Sharing Economy.
  • 28. Terza Rivoluzione Industriale • Già oggi, grazie alla nascente Internet delle Cose, è possibile produrre, consumare e scambiare energia rinnovabile con costo marginale quasi nullo. • È possibile produrre e condividere contenuti virtuali (musica, notizie, video, social media, ebook ecc.) o beni e servizi fisici (car sharing, giocattoli, vestiti, strumenti e altri oggetti) riducendo al minimo l’uso di risorse e inaugurando un’economia di tipo circolare. • La transizione verso l’economia digitale e la terza rivoluzione industriale comporterà un salto di produttività ben superiore a quello introdotto dalla seconda rivoluzione industriale nel ventesimo secolo. • In linea con il paradigma delle Terza Rivoluzione Industriale, Cisco Sistemi prevede che entro il 2022 l’Internet delle cose genererà risparmi e ricavi pari a 14.400 miliardi di dollari. Un recente studio di General Electric prevede che gli aumenti di produttività determinate dall’Industrial Internet interesseranno ogni settore economico e potrebbe contribuire al Pil europeo con valore globale di circa 2,2 trilioni di euro entro il 2030.
  • 30. Dagli FMS al Digital Manufacturing • Negli anni ’60 del ventesimo secolo il modello preponderante di controllo della produzione nei processi discreti è quello denominato FMS (Flexible Manufacturing Systems), caratterizzato da risorse produttive condivisibili e multifunzionali. • Oggi le imprese possono scegliere tra diversi sistemi tecnologici di produzione delimitata da determinati livelli di capacità e flessibilità produttive. • I principali metodi che si riconducono ai criteri di flow control sono il Material Requirement Planning (MRP), il Just in Time e il Kanban. • In tempi più recenti sono diventati più popolari gli approcci basati sul miglioramento continuo di tipo Six Sigma e Lean Manufacturing (produzione snella). • Un altro approccio molto ricercato dalle grandi industrie è quello della mass customization: bisogni specifici dei clienti con l’efficienza della produzione di massa. • Negli anni ’90 e 2000, le tecnologie di advanced manufacturing e le piattaforme PLM (Product Lifecycle Management) si sono ulteriormente affinate e si sono diffusi concetti Virtual Enterprise, Smart Factory e Fabbrica Automatica.
  • 31. Digital Manufacturing • Questa mutazione di scenario presuppone l’applicazione integrata di tecniche di simulazione, modellazione 3D, strumenti per migliorare la progettazione e le decisioni connesse al controllo globale della produzione, definendo i principali modelli della Fabbrica Digitale ovvero il Digital Manufacturing e l’Industry 4.0. • Allo stato attuale il Digital Manufacturing è un approccio basato su soluzioni PLM e strumenti integrati di pianificazione, simulazione e gestione tridimensionale, con l’obiettivo di creare simultaneamente le definizioni del prodotto, del processo produttivo e di gestione del ciclo di vita. • Il Digital Manufacturing offre sia strumenti di simulazione, pianificazione e ottimizzazione prima che i prodotti vengano fabbricati, sia i feedback dalle attività di produzione, fornendo informazioni utili da utilizzare nel processo di progettazione. • In sintesi il Digital Manufacturing include elementi e funzionalità presenti nel PLM, pur concentrandosi sugli aspetti strettamente tecnologici e sulla gestione delle informazioni utili a velocizzare e snellire la produzione.
  • 33. Le 4 rivoluzioni industriali
  • 34. Industry 4.0 • Nel concetto di Digital Manufacturing rientrano anche tecnologie in grado di modificare i modelli di R&D e di business: stampa e scanning 3D, Internet of Things, social manufacturing, realtà aumentata, realtà virtuale, intelligenza artificiale, robotica adattativa, nanotecnologie e materiali avanzati, comunicazione wireless, prototipazione virtuale, cloud computing, gestione avanzata della Supply Chain. • L’insieme di queste tecnologie è in procinto di innescare una nuova rivoluzione industriale. • Dal 2011 si parla di Industry 4.0. Con questa “etichetta” si indica una strategia industriale hi-tech promossa in origine dal governo tedesco, che ha per obiettivo l’informatizzazione dell’industria manifatturiera ovvero la diffusione della fabbrica intelligente caratterizzata da capacità di adattamento, efficienza, ergonomia. • Le Smart Factory si propongono di realizzare prodotti qualitativamente più elevati, su volumi minori, con costi e sprechi minori, con prodotti e macchine in grado di comunicare tra loro, oltre alla creazione di ecosistemi e processi con elevato valore aggiunto.
  • 35. Industry 4.0 • L’Industry 4.0 utilizzerà sistemi cyberfisici (CBS, Cyber Physical Systems) basati su applicazioni software-intensive e sensori intelligenti per automatizzare la produzione: un futuro in cui le fabbriche controlleranno autonomamente i processi produttivi. • Oltre alle tecnologie software attualmente più promettenti (Mes adattativi, PLM Cloud based, OPC UA, XML) saranno necessarie nuove piattaforme per la strutturazione dei flussi di dati. • Sul lato hardware, macchinari, materiali e prodotti con componenti lavorati saranno dotati di processori miniaturizzati e nuovi controller. • Un ruolo molto importante è già svolto dalla sensoristica. I sensori incorporati nei processi produttivi sono infatti in costante aumento e rappresentano uno strumento in grado di fornire immediatamente utili feedback per il monitoraggio dei processi in tempo reale, aumentandone l’efficienza. • La convergenza tra Information Technology e Operations consente la creazione di valore anche attraverso la raccolta, l’archiviazione il conseguente utilizzo dei cosiddetti Big Data, ossia i dati in crescita esponenziale messi a disposizione dai contesti produttivi.
  • 36. Casi applicativi IoT / Industry 4.0 / Digital Manufacturing • Le aziende manifatturiere sono relativamente lente nell’adottare le tecnologie digitali, ma in termini di applicazioni e scenari, la “fabbrica digitale” è già oggi un realtà. • Anche in Italia, pur con qualche ritardo e deficit di competenze, non mancano segnali interessanti e iniziative condotte da organismi pubblici, incubatori e aggregazioni di imprese. • Il settore manifatturiero italiano, con un fatturato superiore ai 900 miliardi di euro, oltre 425 mila imprese e 4 milioni di addetti, in Europa è secondo solo a quello tedesco. • Ciò che accomuna le esperienze di innovazione è la crescente consapevolezza che le tecnologie digitali sono un’opportunità unica per mantenere la competitività e individuare le soluzioni innovative richieste sui mercati internazionali
  • 37. Casi applicativi IoT / Industry 4.0 / Digital Manufacturing Internet of Things: mercato, tecnologie, applicazioni e competenze Siemens Electronics, Amberg Tesla Motors, Fremont Bticino Prototipazione 3D Luxottica Realtà aumentata Beretta, Scan 3D Oviesse, Camerino virtuale Diesel, Modellazione 3D Centrale Enel Brindisi, Microrete 4G / UWB
  • 39. Industrial Internet • Secondo il report di General Electric “Industrial Internet: Pushing the Boundaries of Minds and Machine”il potenziale economico di Internet applicato ai macchinari e ai sistemi produttivi può favorire un incremento del PIL mondiale dai 10 ai 15 mila miliardi di dollari fino al 2030 e un potenziale risparmio di 150 miliardi di dollari di sprechi. • L’incremento della produttività e dell’efficienza nel tessuto industriale passa per la possibilità di gestire e trasferire grandi quantità di dati in rete. • Nuovi approcci in termini di progettazione (stampanti 3D, fast prototyping, modellazione solida), IT (security, cloud computing, social Internet, mobile, big data) e innovazione industriale (smart sensors, industrial wireless, intelligenza distribuita, manutenzione su condizione, energy harvesting). • Ruolo dei magazzini intelligenti in cui robot e sistemi di movimentazione autonomi sostituiscono gli uomini. • La cosiddetta Industrial Internet si prefigura come un aggregatore di macchinari, sistemi e reti intelligenti in grado di fare diagnosi e previsioni.
  • 40. Industrial Internet • Secondo la visione di GE il pieno potenziale di Industrial Internet si dispiegherà quando i tre elementi digitali primari - dispositivi intelligenti, sistemi intelligenti, automazione intelligente - si fonderanno completamente con macchine fisiche, reti e infrastrutture. • Per mettere in pratica l’idea di Internet in versione industriale, General Electric ha cominciato a inglobare negli apparati industriali un gran numero di sensori intelligenti che permettono di raccogliere un’enorme quantità di dati. • Sistemi complessi come locomotive, motori per aerei e macchine per produrre sono e saranno sempre più dotati di strumentazione digitale. • L’unione tra macchine e rivoluzione digitale potrebbe immediatamente riguardare una gamma di attività produttive pari ad un volume di affari di 32.000 miliardi di dollari. In una strategia di lungo periodo, nel 2025 Industrial Internet può arrivare ad interessare metà dell’economia globale. • Per raggiungere questo obiettivo Paesi e imprese sono chiamati a innovare i processi produttivi, investire in tecnologia, rafforzare i meccanismi di sicurezza informatica e formare profili professionali specializzati.
  • 41. Ciclo dati di Internet Industriale (fonte GE)
  • 44. Domotica e IoT • Molti componenti, impianti e sistemi domotici sono ormai dotati di connessione di rete o comunque sono in grado di ricevere istruzioni in tempo reale e di trasmettere informazioni riguardo al proprio stato ad altri oggetti e persone. È prevedibile che tra non molti anni la maggior parte degli apparati elettronici impiegati negli edifici sarà dotata di scheda di rete. • La rete dovrà però essere in grado di supportare un numero elevatissimo di connessioni. Dovranno essere compiuti enormi investimenti in tecnologie e infrastrutture che aumentino la larghezza di banda disponibile e la quantità di indirizzi di rete. Questi ultimi dovranno essere sufficienti a garantire la connessione di tutti i dispositivi esistenti nonostante lo sviluppo del nuovo protocollo IPv6. • Le tecnologie wired e wireless dovranno consentire anche l’aumento della simultaneità delle connessioni tra oggetti. La disponibilità di piattaforme open-source e facilmente fruibili come Arduino rappresenta un altro asset tecnologico a favore di questa evoluzione. • L’IoT comporta anche la generazione di un gran numero di dati e informazioni che dovranno essere opportunamente gestiti (Big Data e Open Data).
  • 45. Domotica e IoT • Questi mutamenti di scenario determineranno un cambiamento profondo nella logica di progettazione dei sistemi domotici. Le tradizionali centraline di comando e interfacce utente saranno in gran parte rimpiazzate da nodi di rete, oggetti smart, app e impianti virtuali. In modo simmetrico gli stessi impianti domotici diventeranno elementi di interazione con le rete e sottoinsiemi cloud. • L’ascesa dell’Iot è confermata da recenti ricerche, tra cui quella dell’istituto Gartner che stima che nel numero di 26 miliardi gli oggetti connessi nel mondo entro il 2020. • Il settore dell’edificio “intelligente”, in particolare, rappresenta un quinto del fatturato delle soluzioni IoT. Accanto al consolidamento delle soluzioni tradizionali di domotica e automazione industriale basate su tecnologia cellulare, nel 2013 sono sorte nuove soluzioni orientate al confort, alla sicurezza e al risparmio energetico. • Un’indagine dell’Osservatorio del Politecnico di Milano parla dell’Internet delle Cose come di un settore fortemente in crescita in Italia con 6 milioni di oggetti connessi tramite rete cellulare nel 2013, per un valore di mercato di 900 milioni di Euro.
  • 46. Domotica e IoT • Nel prossimo futuro, secondo i ricercatori del Politecnico, sarà determinante l’impatto della tecnologia Bluetooth Low Energy (BLE), in grado di facilitare la connessione di oggetti intelligenti di uso quotidiano e dispositivi mobili in ambito domestico. • Oggi circa l’1% delle abitazioni in Italia è dotato di dispositivi per il telecontrollo del riscaldamento e dei sistemi di antintrusione. • Con l’affermarsi delle tecnologie wireless all’interno degli edifici e con la crescente disponibilità di dispositivi BLE si toccherà quota 3 milioni di oggetti domestici connessi nel 2016. • La recente partnerhip tra Samsung e Nest Labs, di proprietà di Google, per dare vita a un nuovo protocollo wireless-networking per case intelligenti si muove nella stessa direzione. Il nuovo standard dovrebbe utilizzare la stessa frequenza e gli stessi chip radio di Zigbee. • In tema di convergenza è doveroso citare anche Energy@home, il progetto di collaborazione avviato nel 2009 da Electrolux, Enel, Indesit Company e Telecom Italia con l’obiettivo di sviluppare una piattaforma di comunicazione tra smart devices ed elettrodomestici di ultima generazione in ambito domestico.
  • 48. • Interoperabilità. Con l’aumento del numero e della varietà dei dispositivi, sarà sempre più necessario garantire l’interoperabilità tra soluzioni di fornitori diversi, sia in fase di sviluppo e configurazione sia nella gestione degli oggetti intelligenti. • Univocità Indirizzi IP. Per realizzare reti eterogenee in grado di interfacciarsi con un utente remoto è necessario assegnare un indirizzo IP univoco. Allo stato attuale pochi dispositivi contengono hardware compatibile con lo stack TCP/IP. • Una soluzione potrebbe essere quella di dotare ogni dispositivo di una scheda di rete che realizzi la compatibilità con Internet a livello hardware. • Un’alternativa potrebbe essere quella di realizzare un software di interconnessione capace di mappare ogni dispositivo tramite l’indirizzamento IPv6. • Sicurezza. Un altro problema riguarda lo scarso livello di protezione che caratterizza i dispositivi dell’IoT oggi disponibili sul mercato. A ciò va aggiunto che l’IoT, essendo composta da numerosi oggetti eterogenei di costruttori diversi pone di per sé importanti limitazioni nell’uniformità delle policy di sicurezza e di privacy. • Fabbisogno di energia. Affinché l’Internet delle cose sfrutti appieno il proprio potenziale, i dispositivi connessi dovranno essere in grado di alimentarsi autonomamente. Occorrono soluzioni di energy harvesting. Sfide aperte
  • 49. Il tema delle competenze • A ritardare la diffusione dell’IoT, investimenti a parte, sono le attuali carenze software e di networking, legate soprattutto alla scarsa sicurezza e alle scarse competenze nel settore. • E’ necessario che il mondo si interconnetta con tecnologie più sicure, stabili, agili, automatizzate, dinamiche e programmabili. • I settori afferenti alle diverse opportunità tecnologiche oggi disponibili come telefonia mobile, cloud, apps e Big Data convergano verso un’unica modalità operativa. • Una piattaforma così composta non può che portare a una superficie di attacco sempre maggiore, così tanto da destare non poche preoccupazioni in ambito sicurezza. • Tutto questo porta necessariamente alla formazione di una nuova forza lavoro, capace di operare in settori come quelli del manifatturiero, della sicurezza e delle utilities con competenze maggiori in ambito IT e networking. • Allo stesso tempo, i professionisti IT dovranno essere formati sui sistemi di controllo delle produzioni, sulle diverse fasi produttive e sulle reti industriali.
  • 50. Nuove figure professionali • Una formazione composita, quindi, rispecchierà meglio la conformazione multidisciplinare dell’IoT portando così alla nascita di professionalità e ruoli capaci di condurre la rivoluzione in atto verso gli obiettivi prestabiliti. • Stiamo parlando di ruoli già ora emergenti e individuabili in alcuni profili descritti da termini inglesi come il Business Transformation Specialist, il Cloud broker, il Network Programmer e il Data Scientist. • Allo stesso tempo, le aziende guardano fra le fila dei propri collaboratori per individuare le abilità di cui si ha attualmente bisogno, creando così team di personale esperto in tematiche di networking, cloud, software, architetture IT, tecnologie SDN e tanto altro ancora. • La cooperazione fra aziende, industrie e ambienti formative porterà a colmare quelle lacune che ritardano la conoscenza approfondita della rete e creare così talenti e tecnologie che catalizzino l’avvento dell’Internet of Things.
  • 51. Governance globali • Serve un nuovo quadro normativo globale per gestire l’IoT? • Come si stanno muovendo la Fcc americana e le autority per le comunicazioni? • Servono standard tecnologici internnaziolmente riconosciuti? • Cosa manca all’Internet of Things per diventare un’industria? • Impatto ambientale dell’elettronica ed effetti sulla salute umana e sul comportamento sociale: ci stiamo pensando? • Verso una sfida USA ( Industrial Internet Consortium, Open Interconnected Consortium, AllSeenAlliance , AT&T, Cisco, IBM, Intel, General Electric) – Germania (Industry 4.0, Deutsche Telekom, SAP SE)?