di Maurizio Parini ♦ Le principali tecnologie che rendono possibile la traformazione del mondo produttivo (e non solo) in un universo digitale.
Chi non ha sentito parlare di smart city? Tutto è possibile per la veloce evoluzione della information technology, con la possibilità di integrare reti e media, dagli investimenti in r&d. I sensori sono sempre più smart e pervasivi. Il forte sviluppo di quelli di oggi (uno dei prerequisiti dell’Iot) è partito con la diffusione, negli anni Novanta, dei dispositivi di radio frequency identification (Rfid), cioè la funzione di identificazione attraverso una trasmissione a radio frequenza e la loro origine legata a quella del sistema Identification friend or Foe, sviluppato in Inghilterra durante la Seconda guerra mondiale: era montato a bordo degli aerei e rispondeva se interrogato, consentendo così l’identificazione degli aerei alleati.
Il fine principale della tecnologia Rfid è assumere, da parte di un identificatore, informazioni su oggetti, animali o persone identificati per mezzo di piccoli tag associati ai medesimi. Sono molte le applicazioni: da quelle per la logistica a quelle di automazione dei processi industriali, ma anche l’antitaccheggio, i sistemi di pagamento contactless, che aggiungono anche la capacità di effettuare transazioni finanziarie in sicurezza. Due sono gli elementi fondamentali: un transponder a radiofrequenza (Tag) di piccole dimensioni costituito da un circuito integrato (logica+memoria) connesso a un’antenna, e un reader, un ricetrasmettitore conntrollato da un microprocessore usato per interrogare e ricevere informazioni in risposta dai Tag.
Attivo o passivo
I Tag possono essere passivi (ricevono l’energia per il loro funzionamento dal segnale proveniente dal reader) o attivi (con batterie). Al tradizionale processo di miniaturizzazione tecnologica e di allargamento delle funzionalità e performance si è aggiunta negli ultimi anni (trainata soprattutto dagli smartphone) la diffusione di Micro electro mechanical systems (Mems) dal costo molto contenuto e per un vastissimo spettro applicativo, coprendo praticamente tutte le variabili della fisica: dalle tecnologie indossabili a quelle per mantenere o aumentare la percezione del contesto (contextual awerness/ augmented realty), all’Iot.
in questo settore due aziende italiane ( o a partecipazione italiana e forte insediamento industriale anche in italia ) hanno un ruolo tra i leader mondiali: StMicroelectronics e Datalogic. La prima alcuni anni fa presentava e prometteva «levereging the internet to make things smarter», «existing things augmented, new things to augment life».
La promessa, non solo da Stm, è stata mantenuta. Su piccolissimi pezzi di silicio, e a basso costo, sono stati integrati i building blocks dell’iot: sensori, attuatori, intelligenza, communication e interfacce. Possono essere montati ovunque serve, con il solo limite della fantasia. Anche in capi di vestiario da indossare per monitorare funzioni vitali o aumentare la consapevolezza di cio’ che ci circonda: le possibilità di impiego diventano pressoché infinite.
Emerge chiaramente la opportunità-necessità di connettere in rete questi elementi e dar loro la possibilità di comunicare integrandosi nella rete anche via gateway e/o concentratori. Si apre un nuovo mondo o, meglio, nuovi mondi sui quali non si può che fare un veloce flash.
I nuovi mondi digitali
Potocolli di comunicazione (Iso /Osi): link layer (per esempio, il wi-fi), network layer (protocollo Ip), transport layer (trasmissioni internet protocol tcp), application layer (hypertext transfer protocol, http).
Network range: personal area network (Pan) con un range di circa 10 metri, Local area network (Lan) fino a circa 100 metri se wireless, Neightborhood area network (Nan) se wireless fino a 25 chilometri, e Wide area network (Wan) distribuite su vaste aree (un esempio costruito su reti fisse e wireless è la stessa internet).
Network topology: le principali sono la star e la mash dove ogni nodo è connesso con gli altri nodi della rete.
Standard di interoperabilità normalmente definiti dall’Institute of electrical and electronics engineers (Ieee).
Principali tecnologie di connessione wireless
Wi-Fi è la principale modalità di connessione ad internet per laptop, tablet, smartphone. Usualmente utilizza i 2.4 ghz. ed ha una copertura media di 50 metri.
Bluetooth low energy, tipicamente per reti Pan, 2.4 ghz, 50-150 metri.
Zigbee, tipicamente 2.4 ghz e reti mash, smart energy, home automation , lighting control le applicazioni tipiche, 10-100metri.
6lopan 2.4 ghz, 868 mhz/915mhz :mash tipology large network , market of interconnected sensors.
Sub-1 ghz: protocolli proprietari per applicazioni industriali con radio transceivers a 433 mhz, 868 mhz, 915 mhz.
Nfc, Near field communication: 13.56 mhz, 10 centimetri (letture senza contatto )
Tecnologia cellulare oggi alla quarta generazione 4G (Umts–Lte) e a tra non molto la 5G.
Fibra ottica, rame e power line (segnali che convivono sullo stesso cavo con la distribuzione elettrica).
*consulente efeso italia e gruppo del fare
