Come funziona l’Internet of Things: protocolli e tecnologie alla base dell’IoT

Parlare di Internet of Things o Internet delle Cose significa fare riferimento ad un insieme di tecnologie interconnesse ma tra loro molto diverse per tipologia e complessità.

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Per riuscire a comprendere in maniera precisa cosa si intende quando si parla di Internet of Things o IoT e, soprattutto, quali sono le prospettive future e quali possono essere gli ambiti di applicazione è necessario soffermarsi in maniera analitica sulle tecnologie attualmente disponibili e sulle loro potenzialità e funzionalità.

Se non sai cos’è l’Internet of Things, leggi > Internet of Things: cos’è e dove si applica.

Entrando più nello specifico, poi, bisogna comprendere anche quali sono i protocolli di comunicazione standard che stanno alla base del mondo dell’internet delle cose e, soprattutto, qual è il loro funzionamento.

 

I protocolli dell’Internet delle Cose

 

Prima di scendere più nel dettaglio, è necessario tenere conto del fatto che i principali cluster sono 8.

 

1. RFId passivo

Il primo che deve essere preso in analisi è il RFId passivo. RFId non è che l’acronimo di Radio Frequency Identification ed è una delle tecnologie più semplici con cui gli oggetti del mondo reale possono connettersi.

Questa tecnologia riesce a raggruppare ogni genere di standard cosiddetto di identificazione automatica attraverso il ricorso alla radio frequenza. Inoltre, non necessita affatto di batterie di alcun genere.

L’RFId può essere utilizzato, ad esempio, per gestire la supply chain. In merito è necessario fare presente che, almeno per il momento, questa soluzione rimane limitata ad un solo attore anche se sono numerose le sperimentazioni in corso. A dimostrazione di ciò c’è il fatto che una simile tipologia sta iniziando ad essere utilizzata anche nelle varie filiere che per loro natura vengono controllate solo ed esclusivamente da un unico attore.

Basti pensare, ad esempio, al settore dell’abbigliamento. In ogni caso, questa tecnologia sta iniziando ad essere utilizzata anche nelle smart city soprattutto per la gestione dei cassonetti dei rifiuti o nelle aree dedicate ai parcheggi.

 

2. RFId attivo

Discorso diverso, invece, deve essere effettuato per l’RFId attivo. Al contrario del precedente, esso necessita di una batteria grazie alla quale si ha la possibilità di migliorare notevolmente le comunicazioni e di dare forma ad un funzionamento totalmente autonomo senza dover ricorrere all’intervento di un lettore.

Per adesso, l’RFId attivo prevede solo funzionalità particolarmente semplici che servono per comunicare, ad esempio, i codici identificativi di specifici oggetti. Esistono comunque protocolli più avanzati che, però, fanno riferimento ad un altro cluster. Per riuscire a comprendere in maniera più concreta la tecnologia RFId è sufficiente tenere conto del fatto che essa viene utilizzata, ad esempio, per le localizzazioni all’interno degli edifici.

 

3. Personal communication

Un’altra tecnologia molto utilizzata è la Personal communication. In questo caso, abbiamo a che fare con uno standard comunicativo che funziona con le reti cosiddette a corto raggio, create per tutte le applicazioni denominate consumer che, com’è noto, sono caratterizzate da una serie di bande di comunicazione particolarmente strette come, a titolo esemplificativo, il Bluetooth a bassa energia.

La Personal communication viene utilizzata moltissimo anche nella cosiddetta eHealt. Sono già numerosi gli smartphone ed i tablet che hanno in dotazione tale tecnologia e che vengono utilizzati per concentrare, visualizzare ed elaborare questa tipologia di informazioni.

Inoltre, la diffusione di tale tecnologia è semplificata anche da numerosi profili cosiddetti applicativi di settoriali. Il medesimo trend vede protagonisti anche altri contesti come i servizi turistici, l’intrattenimento e lo sport.

 

4. Wireless bus

Tra le tecnologie in merito alle quali è necessario soffermarsi per comprendere l’internet of things c’è anche il Wireless bus. Tale standard non è altro che una valida alternativa rigorosamente wireless alle tradizionali soluzioni cablate molto diffuse in vari settori.

Tutte le tecnologie che fanno pare di questa tipologia di cluster non supportano architetture particolarmente sofisticate poiché non fanno altro che replicare i principi tradizionali del bus di campo. Grazie a questa particolare tecnologia si ha la possibilità di razionalizzare i consumi di energia e, allo stesso tempo, di ottenere buone performance per quanto concerne la distanza di lettura. Ciò al fine di ridurre in maniera considerevole la quantità di concentratori.

Grazie alle sue specifiche caratteristiche, questa tecnologia viene utilizzata i particolar modo nel cosiddetto smart metering di natura non elettrica che vede protagonista il gas e a breve anche l’acqua.

 

5. Wi-Fi

Per quanto riguarda il Wi-Fi, esso è un protocollo che permette di accedere senza fili alle reti a banda larga. Questa tecnologia è nata per riuscire a trasmettere molti dati ed è notevolmente impegnativa dal punto di vista energetico. Per tale ragione, sono numerose le limitazioni per quanto riguarda il settore delle IoT.

La tecnologia Wi-Fi viene utilizzata in maggior misura per le localizzazioni all’interno di edifici, per la logistica, la sicurezza e il controllo delle produzioni. Indipendentemente da ciò, è importante fare presente che gli impieghi possono essere moltissimi: dalla domotica al monitoraggio passando per il controllo costante delle azioni quotidiane di ognuno di noi.

 

6. Reti mesh

Tra le tecnologie alla base dell’internet of things ci sono anche le Reti mesh cosiddette Low-power. Esse sono reti costituite da tutta una serie di nodi a bassa potenza con reti complesse che si auto-configurano e che riescono a supportare gli instradamenti dinamici dei dati, consumando poca energia.

Al momento, sono sotto la lente d’ingrandimento dei tecnici perché pare possano essere applicate in vari ambiti come, ad esempio, quello sanitario piuttosto che quello ambientale o quello legato alla gestione della cosa pubblica.

 

7. Reti cellulari

In tale ambito è impossibile non parlare delle reti cellulari. Quando si fa riferimento a tali reti ci si riferisce a tecnologie di comunicazione che possono essere impiegate, ad esempio, nei trasporti o, comunque, in tutte le applicazioni che necessitano di una connessione cosiddetta punto a punto.

Le reti cellulari possono essere anche utilizzare per mettere in comunicazione centri di controllo e concentratori e non è affatto da escludere che nel prossimo periodo trovino altri ambiti di applicazione.

 

8. Power line communication

In merito, infine, alla Power line communication, essa viene utilizzata per trasmettere dati attraverso la modulazione dei segnali elettrici che vengono utilizzati per l’alimentazione. Questi protocolli sono stati progettati sia per il residenziale che per le reti medie o ad alta tensione.

La rete di oggetti connessi più importante d’Italia è basata proprio sul Power line communication e si parla di più di 34 milioni di smart meter alimentati elettricamente. Nell’ultimo periodo, pare che questo protocollo abbia trovato applicazione anche nell’illuminazione pubblica.

 

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