Che cos’è l'IoT?
L'IoT, acronimo di "Internet of Things", si riferisce a un concetto tecnologico in cui oggetti fisici, dispositivi e macchine vengono collegati a Internet e tra loro per scambiare dati e informazioni in modo autonomo. In poche parole, si tratta di far comunicare tra loro oggetti e dispositivi tramite Internet.
L'IoT coinvolge una vasta gamma di oggetti e dispositivi, dai semplici sensori e dispositivi indossabili agli elettrodomestici intelligenti, veicoli connessi, sistemi di monitoraggio industriale e molte altre applicazioni. L'idea principale è quella di rendere gli oggetti fisici "intelligenti" e in grado di raccogliere dati, comunicare tra loro e con gli utenti, e prendere decisioni basate su questi dati.
Alcuni esempi di applicazioni IoT includono la domotica (controllo remoto e automatizzazione di luci, termostati, sistemi di sicurezza e altri dispositivi domestici), la sanità (dispositivi di monitoraggio della salute, come orologi intelligenti e misuratori di pressione sanguigna connessi a Internet, che possono trasmettere dati ai medici) l’industria (utilizzo di sensori IoT per monitorare la produzione, la manutenzione delle macchine e l'ottimizzazione dei processi industriali) l’agricoltura (monitoraggio dei terreni agricoli tramite sensori per migliorare la gestione delle colture e l'irrigazione) ed i veicoli connessi (automobili connessi a Internet che possono raccogliere dati sulle prestazioni e la sicurezza dei veicoli e fornire servizi di navigazione avanzati).
L'IoT ha il potenziale per migliorare notevolmente l'efficienza, la sicurezza e la comodità in molte aree della vita quotidiana e dell'industria. Tuttavia, presenta anche sfide in termini di sicurezza dei dati, privacy e gestione delle enormi quantità di dati generati dai dispositivi connessi.
Quali sono i vantaggi dell'IoT?
- Efficienza operativa migliorata: consente il monitoraggio in tempo reale e la raccolta di dati da dispositivi, macchinari e processi. Questi dati possono essere analizzati per identificare inefficienze e ottimizzare le operazioni. Ad esempio, nelle industrie manifatturiere, l'IoT può essere utilizzato per monitorare la produzione e prevedere la manutenzione delle macchine in modo da evitare tempi di inattività costosi. Inoltre, nell'agricoltura, l'IoT può aiutare i coltivatori a ottimizzare l'uso dell'acqua e dei fertilizzanti, riducendo gli sprechi.
- Miglioramento dell'esperienza del cliente: consente alle aziende di raccogliere dati sui comportamenti e le preferenze dei clienti. Questi dati possono essere utilizzati per personalizzare i prodotti e i servizi, offrendo un'esperienza più rilevante e soddisfacente ai clienti. Ad esempio, i dispositivi IoT come gli altoparlanti intelligenti possono utilizzare i dati vocali dell'utente per fornire consigli personalizzati o suggerimenti basati su precedenti interazioni.
- Aumento della sicurezza e della sicurezza: è possibile migliorare la sicurezza in vari contesti. Ad esempio, nei sistemi di sicurezza domestica, i sensori IoT possono rilevare intrusioni o incidenti e inviare notifiche agli utenti o alle autorità competenti. Nelle città intelligenti, l'IoT può essere utilizzato per monitorare il traffico e migliorare la sicurezza stradale. Inoltre, nei settori dell'assistenza sanitaria e dell'industria, l'IoT può essere utilizzato per garantire un ambiente di lavoro sicuro monitorando costantemente le condizioni e rilevando potenziali pericoli.
Come funziona
L'Internet delle cose (IoT) funziona attraverso una combinazione di hardware, software e connessioni di rete che consentono ai dispositivi fisici di comunicare tra loro e con i sistemi di gestione dei dati tramite Internet. Ecco una panoramica semplificata di come funziona l'IoT:
- Dispositivi IoT: all'inizio, ci sono dispositivi fisici, come sensori, attuatori, telecamere, smartphone, elettrodomestici intelligenti, veicoli connessi, ecc., che sono dotati di componenti hardware specifici, come sensori, microcontrollori e connettività di rete (Wi-Fi, Bluetooth, cellulari, LPWAN, ecc.).
- Raccolta dei dati: i dispositivi IoT rilevano dati dai loro sensori o interagiscono con l'ambiente circostante. Questi dati possono includere informazioni come temperatura, umidità, posizione GPS, livello di carburante, dati biometrici, immagini, video e molto altro.
- Comunicazione dei dati: i dati raccolti dai dispositivi IoT vengono inviati attraverso la rete, solitamente Internet, a un server o a un sistema di gestione dei dati. Questa comunicazione può essere effettuata in vari modi, a seconda della tecnologia di connettività utilizzata dai dispositivi.
- Sistema di gestione dei dati: un sistema di gestione dei dati, spesso basato su cloud, riceve i dati dai dispositivi IoT. Questi dati possono essere elaborati, archiviati e analizzati in tempo reale o successivamente, a seconda delle esigenze dell'applicazione.
- Elaborazione e analisi dei dati: i dati IoT vengono elaborati e analizzati per estrarre informazioni utili. Questa analisi può includere la creazione di grafici, l'identificazione di tendenze, l'attivazione di notifiche in caso di eventi critici, l'apprendimento automatico (machine learning) per la previsione o il riconoscimento di modelli, e altro ancora.
- Azioni basate sui dati: sulla base delle informazioni ottenute dall'analisi dei dati, è possibile prendere decisioni e attuare azioni. Ad esempio, un termostato intelligente potrebbe regolare automaticamente la temperatura in una casa in base ai dati di temperatura rilevati e alle preferenze dell'utente. Un sistema di monitoraggio industriale potrebbe inviare una notifica di manutenzione preventiva quando i dati suggeriscono che una macchina sta mostrando segni di usura.
- Interazione con gli utenti: gli utenti possono interagire con i dispositivi IoT e accedere ai dati attraverso applicazioni mobili, software desktop o interfacce web. Possono anche ricevere notifiche e controllare i dispositivi in remoto, quando necessario.
In breve, l'IoT consente ai dispositivi fisici di diventare "intelligenti" e di comunicare dati in tempo reale o quasi in tempo reale attraverso Internet, permettendo un monitoraggio, un controllo e un'ottimizzazione più efficaci di una vasta gamma di applicazioni, dai dispositivi domestici intelligenti all'automazione industriale e alla gestione delle città intelligenti.
Perché scegliere la soluzione Xacria
L’importanza di avere una soluzione modulare che permetta di integrarsi verso il campo con diverse tipologie di apparati e sensori, anche di produttori diversi, e al tempo stesso di fornire i dati raccolti a molteplici piattaforme di analisi dei dati è stata l’idea cardine per la costruzione della soluzione proposta da Xacria.
La soluzione Xacria IoT è composta da tre sottosistemi che possono essere composti in base alle esigenze di integrazione dei clienti: Field, Collection e Analysis.
Il sottosistema di Field è composto da dispositivi a microcontrollore, realizzati in partnership con CREOTEC, per la gestione di sensori di campo; ad esempio, sensori meteo, sensori di vibrazione/accelerometri, sensori di tiro e tutta una serie di altri sensori che permettono la rilevazione di misure. Questi dispositivi di campo non si limitano alla mera raccolta dati ma permettono una gestione completa dei sensori (onboard, configurazione, lettura); inoltre, all’occorrenza permettono elaborazione on edge secondo logiche gestibili da codice iniettabile. I dati raccolti ed elaborati vengono inviati secondo svariate tipologie di comunicazione (LoRa, NB-IoT, 3G/4G ecc.), a seconda dei moduli configurati sulla scheda, verso i gateway di raccolta dati. I dispositivi offerti sono stati disegnati in modo tale da essere modulari poter accogliere le differenti richieste da parte del cliente. La serializzazione dei dati trasmessi segue lo standard Protobuf in modo da permettere una integrazione aperta verso sistemi di gestione di terze parti.
Il sottosistema Collection si occupa della raccolta dati in streaming dai dispositivi di campo. Grazie all’architettura a microservizi, che operano in streaming, permette una semplice integrazione con qualsiasi tipologia di dispositivo di campo; un SDK permette lo sviluppo di microservizi di integrazione. I dati grezzi raccolti vengono elaborati in streaming in modo da essere trasformati, arricchiti, aggregati, salvati su database, oltre al calcolo di KPI quando necessario. Un’apposita interfaccia WEB permette la gestione dei dispositivi di campo, per l’intero ciclo di vita (onboard, configurazione, aggiornamento del firmware, dismissione), oltre alla visualizzazione di dati di diagnostica (allarmi, metriche di consumo ecc.) e metriche di campo (dati dai sensori). Infine, opportuni microservizi di integrazione in northbound permettono la fruizione dei dati raccolti verso data center esterni, secondo i formati richiesti dai clienti.
Il sottosistema di Analysis, realizzato mediante database NoSQL, permette la visualizzazione dei dati raccolti dai sensori in tabelle temporali o la creazione di grafici custom di diverse tipologie in modo da fornire al cliente una interfaccia personalizzabile che permetta analisi specifiche.
I tre sottosistemi che compongono la soluzione Xacria IoT sono totalmente indipendenti tra loro e consentono una integrazione con sistemi esterni già esistenti in modo da venire in contro a tutti quei clienti che hanno già soluzioni rodate e necessitano solo di alcune parti del processo di raccolta o elaborazione dei dati.
Casi d’uso della soluzione Xacria
La soluzione Xacria IoT è stata adottata in diversi ambiti da aziende di piccole e grandi dimensioni. Ad esempio, parte della soluzione è stata adottata da un’azienda energetica italiana per il monitoraggio ambientale mediante sensori meteo, di vibrazione e tiro. Grazie alla modularità della soluzione è stato possibile realizzare una integrazione perfettamente in linea con le esigenze del cliente.
Altri casi d’uso, realizzati in collaborazione con CREOTEC, riguardano la domotica e l’applicazione al mondo dell’agricoltura.
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