Nuove tecnologie: tutti parlano di Internet of Things, noi oggi vi spieghiamo di cosa si tratta e, soprattutto, come funziona.

Nuove tecnologie: tutti parlano di Internet of Things, noi oggi vi spieghiamo di cosa si tratta e, soprattutto, come funziona.

Vi forniamo l’ABC dell’Internet of Things (IoT) per spiegarvi cos’è e grazie a quali tecnologie ha potuto svilupparsi, per introdurvi ad un campo che a nostra detta, e non solo, diventerà sempre più parte della quotidianità e che sarà (se non lo è già) protagonista delle tecnologie del futuro.

Che cos’è?

L’IoT non è altro che l’estensione di internet a un comune oggetto privo di vocazione digitale (come tazze, scaffali, monumenti), per renderlo capace di godere di tutte le caratteristiche che hanno gli oggetti nati per utilizzare la rete; trasformandolo di fatto in un ‘oggetto intelligente’.

Nascono così tazze che misurano le calorie di ciò che bevi, scaffali che ti forniscono informazioni sulla merce che espongono e monumenti che mandano un messaggio al tuo smartphone quando ci passi vicino, in modo da ricordarti di dar loro almeno uno sguardo.

Come funziona?

  1. Fondamentalmente l’interazione tra gli oggetti e l’esterno parte da dei Tag, ossia dei piccoli chip metallici inseriti all’interno degli oggetti, che raccolgono informazioni.
  2. Il Tag da solo può trasmettere solo il suo ID identificativo. Per questo motivo al Tag possono essere incorporati dei sensori (specifici per le più varie rilevazioni: movimento, altitudine, velocità, umidità).
  3. Le informazioni raccolte dai sensori e l’ID identificativo del Tag vengono quindi trasmessi (dal Tag) tramite frequenze radio o Bluetooth a un dispositivo mobile o ad un computer (o ad un’antenna che le trasmette a sua volta a uno di questi, come nel caso della triangolazione).
  4. A seconda della tecnologia scelta, queste informazioni vengono elaborate da un programma interno ad un computer o da un’applicazione su smartphone per dar loro un senso graficamente e strutturalmente logico e leggibile.grafico funzionamento iot

In questo modo avremo la possibilità di visualizzare il grafico della nostra idratazione corporea sullo Smartphone, o di ricevere un messaggio sul cellulare passando a fianco alla Cappella degli Scrovegni.

Tuttavia un traffico di informazioni così vasto ha fatto sorgere molti dubbi in campo di privacy e di sicurezza perché l’interconnessione tra gli oggetti e il dispositivo che li controlla potrebbe essere attaccata oltre al fatto che i dati raccolti potrebbero essere trattati in modo improprio se non addirittura rubati.

È qui che entra in gioco il Cloud Computing che è il mezzo che dovrebbe garantire sicurezza e stabilità delle infrastrutture che costudiscono i dati inviati e scambiati tra dispositivi IoT, sia a livello privato che aziendale e garantire inoltre il trattamento corretto dei dati stessi.

I Tag: RFID, NFC e Beacon

Le caratteristiche tecniche di un oggetto dell’Internet of Things dipendono molto da quale tipo di Tag esso utilizza.

I più comuni per questa tecnologia sono i Beacon, evoluzione di altri due tipi di Tag che restano comunque utilizzati in molti atri ambiti.

Quindi, oltre ai Beacon, si possono distinguere altri due tipi di Tag che sono differenti tra loro per struttura, distanza da cui possono trasmettere informazioni e tipo di trasmissione (onde radio o Bluetooth).

  1. RFIDRFID tag

Forma: Un Tag RFID si presenta come un semplice chip di silicio dotato di antenna che può avere varie forme ma sempre di ridotte dimensioni.

FunzionalitàPossono memorizzare un numero di serie o un’altra serie di informazioni limitate che trasmettono tramite onde radio. Per attivarli di solito è necessario un lettore RFID che invia dei segnali tramite onde radio al Tag, che risponde emettendo le informazioni.

I Tag RFID si dividono in tre macro categorie: Passivi, Battery Assisted Passive (BAP) e Attivi.

  • Quelli Passivi funzionano solo a distanza di pochi centimetri dal lettore RFID che, tramite onde elettromagnetiche, alimenta il circuito interno del chip e fa in modo che il Tag gli trasmetta le informazioni.

Esempio: Grazie al basso costo e alle piccole dimensioni può essere facilmente integrato in etichette adesive, (da usare come antitaccheggio sui capi) schede di sicurezza (badge), o usato per essere impiantato ad animali domestici (come microchip identificativi).

  • Quelli passivi a batteria assistita (BAP) funzionano in maniera analoga ma utilizzano l’energia della batteria interna per aumentare la distanza di lettura dal Tag fino a una distanza di 50 metri (la batteria tuttavia dura per un massimo di due o tre anni, dopodiché il Tag deve essere sostituito).

Esempio: tessere elettromagnetiche leggibili a distanza utilizzate per esempio nei badge delle fiere per stimare quanti visitatori accedono ad un determinato padiglione senza bisogno che questi timbrino la tessera ad un totem all’ingresso.

  • Quelli definiti Attivi invece, utilizzano la potenza della batteria per agire efficacemente in un raggio fino di 100 metri circa.

-Sono definiti attivabili se recependo un segnale dal lettore RFID, inviano i loro dati per poi restare in attesa di un nuovo segnale che li risvegli.

Esempio: Telepass dei caselli autostradali.

-Sono definiti invece definiti temporizzati se inviano ciclicamente (Ogni 5 minuti, una volta al giorno…) le informazioni al lettore RFID più vicino.

Esempio: Sistemi di tracciamento della merce in viaggio che tramite la geo localizzazione del Tag possono triangolarne il percorso.

  1. NFCNFC tag

Forma: questi Chip si presentano di solito con un aspetto simile a quello di una moneta, sia per formato che per dimensioni, sono anche facilmente acquistabili nei negozi sotto forma di adesi o portachiavi.

Funzionalità: si differenziano dai Tag RFID perché, mentre i primi lavorano, come abbiamo visto, trasmettendo informazioni in modo univoco (da chip a lettore), i Tag NFC lavorano in modo biunivoco.

Si tratta di una tecnologia attiva attraverso cui connettere in modalità wireless due dispositivi che si trovano ad una distanza di circa 10-20 centimetri. La connessione è bidirezionale perché entrambi i dispositivi NFC possono inviare e ricevere informazioni.

Non esiste quindi un ‘chip’ e un ‘Lettore’ ma due Tag che scambiano informazioni tra di loro.

Esempio: Un Tag NFC può essere integrato in qualsiasi Device e a seconda di quali informazioni riceve dall’altro Tag può avere moltissime funzioni utili anche per l’utilizzo personale, alcune idee originali sono:

  • Far connettere gli amici al Wi-Fi di casa senza dover dar loro la password ma solo appoggiando il loro smartphone (con sensore NFC) ad un Tag in casa nostra;
  • Mettere un Tag in ufficio in modo che il telefono entri automaticamente in modalità silenziosa quando siamo a lavoro;
  • Fare in modo che toccando il Tag col telefono si attivino automaticamente Bluetooth, Wi-Fi e Spotify per ascoltare la musica dalle casse Bluetooth senza ulteriori impostazioni.
  1. Beacon:Beacon-tag

Forma: i Beacon sono i Tag di più recente sviluppo, promosso specialmente da Apple e Google che hanno prodotto i loro propri Beacon: iBeacon nel caso della Apple ed EddyStone nel caso di Google.

La personalizzazione del prodotto da parte dei vari brand ha fatto sì che non abbiano una forma specifica ma che design dimensioni varino a seconda della loro funzione e della marca che li produce.

Funzionalità: i Beacon lavorano come “fari”, utilizzano una comunicazione Bluetooth a basso consumo energetico che opera trasmettendo un codice identificativa in una specifica area di circa 100 metri.

Notiamo subito che rispetto ai Tag RFID ed NFC hanno un raggio d’azione molto più vasto, e che invece che trasmettere tramite onde radio, utilizzano il Bluetooth.

I Beacon sono i Tag che più si prestano ad essere utilizzati nell’Internet of Things, per la distanza da cui operano e anche perché sono gli unici a cui posa essere incorporato un sensore.

Anche se i loro utilizzi sono tanto vasti quanto il numero che la fantasia di ciascuno ne possa inventare, ci sono alcuni macro ambiti di utilizzo che vale la pena ricordare.

Esempio:

Senza sensore incorporato i Beacon sono utilizzati soprattutto:

  • Per inviare notifiche nel raggio di 100 metri agli Smartphone abilitati, cioè che hanno installato l’applicazione specifica e che hanno il Bluetooth acceso. Servono per offrire servizi perlopiù informativi su offerte speciali di negozi nelle vicinanze o, come l’esempio citato all’inizio dell’articolo, a notificare la presenza di un monumento.
  • Per trasmettere alle antenne più vicine il loro ID identificativo che permette di triangolarne la posizione. Questa funzionalità è utile per il tracciamento della merce in viaggio. La triangolazione di un oggetto può essere svolta anche da Tag RFID, come abbiamo visto, ma usando i Beacon si hanno informazioni più precise e ricevibili da una distanza maggiore, senza contare che se ai Beacon viene incorporato, ad esempio, un sensore di temperatura, possiamo anche monitorarne il potenziale surriscaldamento (utile se si tratta di merci come prodotti alimentari).

Con Sensore incorporato i Beacon, trasmettendo le informazioni a computer o smartphone, fanno nascere la maggior parte degli oggetti dell’Internet of Things, che lavorano quasi tutti secondo questo principio.

 

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