MASTER UNIVERSITARIO DI II LIVELLO 'INTERNET OF THINGS AND BIG DATA'' A.A. 2018-2019 - 2018 GIOVANNI - MASTER IOT AND BIG ...
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Master Universitario di II Livello ’Internet of Things and Big Data’’ A.A. 2018-2019 © 2018 Giovanni Adorni 1
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La prima rete, IMP Network, venne fisicamente costruita nel 1969 collegando: Università della California a
Los Angeles, SRI di Stanford, Università della California a Santa Barbara, Università dello Utah. La
comunicazione tra queste università era molto lenta: 50 Kbit/sec che confrontati con la velocità a cui può
arrivare una ADSL, 20 Mbit/sec, erano circa 400 volte più lente di quelle attuali.
• Telnet è il nome di un protocollo che permette di gestire un computer remoto;
• FTP (File Transfer Protocol) protocollo che permetteva il trasferimento di file.
Tramite queste due tecnologie era possibile comandare un computer posto a migliaia di chilometri di
distanza proprio come se si fosse seduti davanti, oppure accedere ai dati in esso contenuti.
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A tale nucleo iniziale, a partire dal 1969, iniziarono a connettersi vari laboratori che
diedero inizio allo sviluppo della rete.
La posta elettronica fu realizzata solo nel 1971.
Nel 1972 cadde il segreto militare, la rete diventò pubblica e si iniziarono ad avere le
prime connessioni transoceaniche.
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Le faccette per esprimere le emozioni (emoticons) furono inventate il 12 aprile 1979 quando Kevin Mac Kenzie suggerì di inserire un
simbolo nelle e‐mail per indicare gli stati d’animo.
Il 27 ottobre 1980 la rete venne completamente bloccata per un errore in un messaggio di posta sperimentale usato per lo studio
della velocità di propagazione: l’errore aveva generato un messaggio non standard che non era gestito dai protocolli di allora.
Nel 1982 vengono definiti i protocolli TCP e IP: Internet prende il via.
Nel 1991 un ricercatore del CERN di Ginevra, Tim Berners‐Lee, definì il protocollo HTTP (Hyper Text Transfer Protocol), alla base
delle moderne pagine che navighiamo con un browser. Tramite HTTP è possibile avere uno strumento che permette una lettura
ipertestuale (non sequenziale) dei documenti saltando da un punto ad un altro mediante degli indici (link).
Il primo browser, Mosaic venne realizzato nel 1993, e permetteva il solo transito delle informazioni testuali.
La facilità di accesso di divulgazione dovuta all’ulteriore sviluppo di HTTP e dei browser creò un esercito di «scrittori». Nasce quindi
l’esigenza di trovare quelle notizie di proprio interesse nella marea di informazioni della rete: nascono i primi motori di ricerca.
Il primo motore di ricerca, ALIWEB (Archie Like Indexing for the WEB), fu annunciato nel novembre del 1993 da Martijn Koster e
presentato nel maggio dell'anno successivo alla prima conferenza internazionale sul World Wide Web al CERN di Ginevra.
Nel 1994 fu fondato il W3C – World Wide Web Consortium, una comunità internazionale di cui fanno parte circa 400 aziende, che
ha l’obiettivo di sviluppare appieno le potenzialità del web.
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Internet è una rete di reti definita ufficialmente il 24 ottobre 1995 (a circa 35 dai primi
esperimenti realizzativi) dal FNC ‐ Federal Networking Council (oggi National
Coordination Office for Information Technology Research and Development) che indica
le caratteristiche peculiari di Internet.
TCP/IP ‐ Transmission Control Protocol/Internet Protocol
Facciamo notare come il terzo punto sia di fatto una definizione ricorsiva.
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sur‐modernità: mutamento del concetto dello spazio e del tempo – luoghi/non‐luoghi –
globalizzazione
Con l’inizio di questo secolo si è iniziato a costruire il Web 2.0. Con il termine Web 2.0 si
intendono tutte quelle applicazioni che permettono all’utente di dare forma ed
espressione alle proprie idee, trasformandolo da consumatore di informazioni a
produttore/consumatore di informazioni.
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Fonte: www.isc.org
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• Programmazione ad Oggetti (Object Oriented Programming)
Prevede che le informazioni nel loro insieme siano organizzate in unità indipendenti
(oggetti). I primi linguaggi (Simula, Simula‐67) furono sviluppati negli anni ‘60. Hypercard
(Apple, 1987) è un esempio di linguaggio ad oggetti con capacità ipertestuali. Alcune idee di
base sono state riprese recentemente per realizzare linguaggi del web per telefoni cellulari.
La definizione dei linguaggi C++ (1983) e Java (SUN, 1990) ha fornito al web strumenti utili
per la gestione delle risorse svincolandosi dalla piattaforma HW e SW su cui opera.
• Software Aperto
cioè distribuito liberamente in formato sorgente, liberamente modificabile e ridistribuibile.
Progetto GNU (1984)per lo sviluppo di uno strato di SW di base aperto a tutti i
programmatori.
Free Software Foundation (1985).
Viene aggiunto il kernel del SO Unix sviluppato con le stesse modalità e chiamato
LINUX: primo SO completamente aperto che è diventato un’alternativa concreta ai
sistemi commerciali (25% del mercato dei server web).
A ciò si deve aggiungere la disponibilità in forma aperta dei protocolli TCP/IP fin dal
loro apparire, fattore determinante per la diffusione delle reti sulla base di qui
protocolli.
• Tecnologie Wireless
Dal 1999 WAP – Wireless Application Protocol - è un insieme di programmi e
linguaggi per la comunicazione in grado di portare il web su telefoni cellulari,
palmari e dispositivi mobili. Il successo atteso del WAP non si è però verificato a
causa di scelte di mercato e tecnologie rivelatesi non adeguate. La strada è però
aperta e l’adozione di strumenti 3G con il relativo aumento di velocità di
trasmissione serviranno a diffondere sempre più il web anche nella direzione dei
Servizi in Movimento.
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Principi fondamentali per la progettazione di sistemi e applicazioni:
Accesso Universale:
Il WWW deve essere accessibile e utilizzabile da parte di chiunque,
dovunque, in qualsiasi momento e con qualsiasi modalità;
Universo Aperto:
Il WWW deve svilupparsi con continuità tramite l’introduzione di nuove
risorse, di innovazioni tecnologiche, di adeguamenti e personalizzazioni
richiesti localmente,
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o WAI – W3C Accessibility Initiative: per rendere il web accessibile a chiunque,
inclusi i portatori di disabilità e le categorie di utenti meno favorite. Il WAI ha curato
la redazione di documenti a cui alcuni Governi hanno adeguato la legislazione
(Legge 9/1/04, N°4:
www.pubbliaccesso.gov.it/normative/legge_20040109_n4.htm).
o W3C Internationalization Activity: per rendere il web accessibile ovunque. Propone
e coordina tecniche, convenzioni, linee guida e attività che consentano di rendere
facili da usare le tecnologie web in tutto il mondo con differenti lingue e culture
(per esempio, supporto per le lingue locali e i relativi sistemi di scrittura).
o W3C Device Independence Activity: per rendere il web accessibile in qualsiasi
momento e con qualsiasi modalità. Ne conseguono alcuni criteri fondamentali …
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1. Multimodalità – l’accesso deve essere possibile attraverso molteplici forme di
interazione da parte dell’utente: visive, auditive, tattili, miste …
2. Multicanalità ‐ l’accesso deve essere possibile attraverso tipi diversi di dispositivi,
inclusi quelli personali e mobili (per es. cellulari).
3. Semplicità/Leggibilità – le funzioni di un programma e dei suoi componenti
devono essere facilmente comprensibili leggendo il codice sorgente e la
documentazione ad esso associati. Un contributo importante in questo senso è il
linguaggio XML – eXtensible markup Language, attualmente una delle tecnologie
portanti del web, che si concentra sulla definizione della struttura di un
documento e non sui dettagli grafici e di stile relativi alla sua presentazione
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Il primo principio (accesso universale) disciplina l’accesso, questo ha lo scopo di orientare lo sviluppo del web.
Conseguenze:
1. Interoperabilità:
capacità di due o più sistemi/componenti di scambiarsi informazione e usare l’informazione che è stata scambiata.
E’ ripreso nel contesto del web il concetto di Open System delle reti di calcolatori.
I sistemi aperti per definizione sono conformi alle specifiche standard e quindi automaticamente predisposti a comunicare in
rete. Si tratta però di interconnessione e non di interoperabilità a livello applicazioni come si richiede nel web, che tutt’ora
rimane un requisito da raggiungere: linee guida e standard svolgono nel web un ruolo fondamentale.
2. Evolvibilità:
nel web deve essere possibile aggiornare un sistema o un componente e aggiungere nuove realizzazioni, purchè aderenti alle
linee guida degli organi ufficiali.
E’ tra l’altro un requisito di compatibilità tra le versioni di un SW che sono in uso.
Le esigenze di interoperabilità a volte contrastano con quelle di evolvibilità. Anche per questa ragione è opportuno che
l’evoluzione del web sia guidata da un organismo riconosciuto internazionalmente
(http://www.w3.org/DesignIssues/Evolution.html).
3. Uso di Linguaggi Misti:
Nel web è frequente usare linguaggi misti per realizzare documenti; non si tratta di una caratteristica propria del web, ma nel
web l’uso di codice ibrido permette di sviluppare applicazioni in modo flessibile (per es., interfacciarle a sistemi DB o
predisporre la presentazione dati su dispositivi molteplici).
4. Strutture Aperte:
Nel web esistono dati strutturati ma anche dati parzialmente strutturati o semi strutturati. In essi, per esempio, si indentifica
una parte strutturata, spesso comune a tutti coloro che accedono al dato, e una di interesse specifico solo per una categoria
di utenti.
Questo aspetto soddisfa due esigenze:
• Rappresentare un documento in modo flessibile per dare la possibilità di introdurre estensioni a livello locale,
• Poter interpretare il contenuto di un documento anche parzialmente, cioè limitatamente alle parti di effettivo
interesse per un utente.
Esiste anche la possibilità di definire anche un’intera struttura o modificarla, cioè definire classi (schemi) di documenti dello
stesso tipo (per esempio, moduli per richieste ad una amministrazione).
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Lo spazio web comprende un numero enorme di oggetti di natura diversa: occorre
recuperarli ovunque siano archiviati.
Per farlo occorre, tra l’altro:
o rappresentare le risorse,
o organizzare le risorse.
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La rappresentazione delle risorse presenta poi due aspetti:
• la codifica di una risorsa,
La codifica è un insieme di tecnologie per rappresentare risorse in modo
che siano archiviate, trasmesse attraverso Internet e riprodotte in modo
efficiente.
Per ogni tipo di media (testo, immagine, grafica, animazione, video, audio‐
video, multimedia) si adottano specifiche tecnologie di codifica;
• la descrizione di una risorsa tramite metadati.
tecnologie per rappresentare risorse in modo che siano archiviate,
trasmesse attraverso Internet e riprodotte in modo efficiente.
I metadati descrivono le caratteristiche dei dati e danno loro significato,
contesto, organizzazione. Si classificano in:
− descrittivi,
− strutturali,
− amministrativi,
ma è frequente l’uso di metadati di tipo misto. Spesso le risorse sono
corredate da metadati per descriverne il contenuto e agevolarne il
reperimento. Anche in questo contesto il linguaggio XML fornisce un’utile
soluzione.
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Le risorse non sono oggetti isolati nello spazio del web ma possono essere a due a due
in relazione tra loro: vi è la possibilità di definire un legame di riferimento (link) tra due
risorse o due parti di una stessa risorsa.
Un legame indica un qualche tipo di affinità semantica tra due documenti o due parti di
uno stesso documento.
Date due risorse R1 e R2:
• R2 è una spiegazione o contesto per comprendere R1,
• R2 è un esempio o specifico caso di R1,
• R2 è un effetto oppure una conseguenza di R1,
• R2 è una causa o un antecedente di R1,
• R2 è un caso simile a R1.
Un legame è un elemento importante per aggiungere ricchezza espressiva (semantica) a
un insieme di risorse.
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Nello spazio web un problema fondamentale è quello di identificare gli oggetti, cioè
assegnare loro un nome o un indirizzo, o entrambi, che permettano di individuarli senza
ambiguità e raggiungerli all’interno delle strutture di cui fanno parte.
L’accesso universale richiede che gli identificatori siano definiti in modo standard,
interpretabile ovunque in Internet e tramite qualsiasi linguaggio.
Ogni computer ha un indirizzo che gli permette di essere chiamato e scambiare
informazioni.
Questo indirizzo si chiama indirizzo IP – Inter networking Protocol.
Nella versione dello standard IPv4, ad ogni calcolatore è associato un indirizzo a 32 bit
divisi in 4 ottetti, ciascuno di valore compreso tra 0 e 255 che li identifica univocamente.
IPv4, che consente di indirizzare 232 host distinti ( 4 × 109).
Fino all'anno 2000 si è temuto di dover reingegnerizzare ex‐novo l'intera Internet perché
il numero degli host indirizzabili attraverso il protocollo IP era vicino ad essere esaurito
dal numero di host realmente collegati.
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Un numero improbabile ?
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YOTTA: S.I. non ha altri prefissi.
E’ nata una petizione per indicare con HELLA (BRONTO) il prefisso successivo.
Nove gruppi di «000»
1 HELLA‐secondo dovrebbe essere circa 2,5 miliardi di volte l’età della nostra galassia!
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Dodici gruppi di «000»
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Il sistema numerico binario è considerato tra le più grandi invenzioni del matematico
tedesco Gottfried Wilhelm Leibniz;
Cadde però ben presto nel dimenticatoio e solo nel 1847 verrà riscoperto, grazie al
matematico inglese George Boole, che aprirà l’orizzonte alle grandi scuole di logica
matematica del ‘900 e soprattutto alla nascita del calcolatore elettronico.
Il sistema binario è un sistema numerico posizionale in base 2, cioè che utilizza due
simboli, tipicamente 0 e 1, invece dei 10 del sistema decimale tradizionale.
Bit: quantità minima di informazione.
E’ usato in informatica per la rappresentazione interna dei numeri, grazie alla semplicità
di realizzare fisicamente un elemento con due stadi anziché un numero superiore, ma
anche per la corrispondenza con i valori logici vero e falso.
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Dodici gruppi di «000»
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E’ stato quindi progettato il protocollo IPv6 che permette di gestire 2128 ( 3,4 × 1038) indirizzi.
Il NAT è uno standard che permette di modificare gli indirizzi IP nel traffico tra due reti, con l’introduzione
di IP pubblici e IP privati.
In una rete l’importante è che ogni computer abbia un indirizzo univoco e che quindi due computer della
stessa rete non abbiano lo stesso indirizzo. Due o più reti LAN differenti possono avere fra loro interno
indirizzi identici (IP privati). L’importante è che all’interno di ogni rete siano fro loro univoci. Essenziale è
che ogni rete acceda a Internet con un IP pubblico univoco.
Mediante tale tecnica, una rete aziendale, per esempio, non ha bisogno di uno spazio ampio di indirizzi IP
fissi, ma si può utilizzarne uno più ridotto.
Con il NAT i calcolatori della rete LAN non sono facilmente accessibili: questo da una parte è un vantaggio
in termini di sicurezza e anonimato, mentre dall’altra è una limitazione dei servizi che possono essere
offerti da ogni computer della LAN.
Facciamo notare che la natura globale con la quale è stata concepita Internet ha fatto sì che già da oggi,
non solo apparati di calcolo in senso stretto, ma una enorme varietà di processori, a volte anche
incorporati in maniera invisibile (embedded) in elettrodomestici e in apparecchi dei più svariati generi,
abbiano tra le proprie funzionalità quella di connettersi ad Internet per accedere a qualche servizio di
aggiornamento, di distribuzione di informazione e dati: frigorifero, televisori, impianti di allarme, impianti
di riscaldamento, macchine fotografiche, sono solo alcuni esempi di “oggetti” abilitati a comunicare via
Internet.
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Tesla era un visionario ?
Posso collegare una lampadina in rete?
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Tesla era un visionario ?
Quando il protocollo IPv6 introdotto nel 2008 sarà perfettamente integrato con tutti gli
altri protocolli esistenti saranno inoltre disponibili un numero di indirizzi IP pari a 655
triliardi per metro quadro della crosta terrestre.
Potremo avere in rete anche ogni singola lampadina di casa nostra e molto, ma molto di
più. Non sarà senz’altro un “gigantesco cervello”, ma avremo sicuramente una rete di
dimensioni “impronunciabili”: l’Internet delle Cose evolverà nell’Internet di Qualunque
Cosa?
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Per quanto Internet sia pervasiva, oggi il numero degli oggetti/device connessi alla Rete
è ridicolamente inferiore rispetto al numero di oggetti NON connessi.
Abbiamo già assistito in questo ultimi anni a una evoluzione del Web: da un Web in cui i
dati sono altrove, attraverso un Web in cui le applicazioni sono altrove, ad un Web in cui
le componenti fisiche del sistema sono massivamente distribuite e altrove, fino a sfiorare
temi fra il filosofico e fantascientifico in cui noi siamo altrove con i nostri avatar,
ologrammi che chissà se potranno avere gradi di libertà d’azione anche in nostra
assenza.
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L’Internet del futuro sarà sempre più presente nelle nostre vite:
non sarà soltanto una rete di computer e persone, ma anche una rete di qualunque
cosa, Internet of Everythings, dove tutti gli oggetti immaginabili potranno fare parte
della rete e comunicare tra loro.
W1 connette i dati
W2 connette le persone
W3 connette il mondo fisico (attraverso reti di sensori)
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SPIMES – crasi SPace + tIMES
termine con cui lo scrittore Bruce Sterling definisce oggetti rintracciabili attraverso lo
spazio e il tempo per tutta la durata della loro esistenza
Tutto ciò fa sorgere una domanda: e il fattore tempo? Quanto del nostro tempo dovrà
essere dedicato a gestire tutte le informazioni derivanti da questo mondo
interconnesso? Ci rimarrà tempo per…?
Sur‐modernità: mutamento del concetto dello spazio e del tempo – luoghi/non‐luoghi –
globalizzazione
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Quali sono gli attori di una rete di oggetti e quali le tecnologie che stanno rendendo possibile la sua realizzazione ?
Quando si parla di internet delle cose si fa riferimento a qualsiasi tipo di oggetto intelligente, quindi si può parlare di un computer, di un sensore, ma anche di un'automobile o di
una forbice . . .
Tutti questi oggetti possono comunicare tra loro grazie alla presenza di chip all'interno di essi.
Ecco quindi che si può pensare non più a una rete limitata a dispositivi come computer, cellulari, tablet, ma a una rete globale in cui, in qualsiasi momento, ogni oggetto e
connesso, indipendentemente dal luogo in cui si trova.
Con Internet Of Things si intende una rete di oggetti interconnessi, individuati in modo univoco, che posso comunicare tra loro ‐ comunicazione Machine to Machine (M2M) ‐ o
interagire con il mondo reale ‐ comunicazione Machine to Human (M2H).
L'IOT permette di avere un collegamento tra il mondo virtuale e quello reale.
Il termine Internet Of Things fa riferimento o ad un insieme di dispositivi che interagiscono tra loro e con l'ambiente circostante, e che gestiscono un'informazione
contestualizzata.
I dispositivi che fanno parte della rete di oggetti sono chiamati smart objects o smart things, che a differenza dei normali dispositivi possiedono la capacita di poter interagire
all'interno del sistema di comunicazione in cui sono inseriti: hanno quindi un ruolo attivo.
Essi possono essere individuati attraverso le seguenti caratteristiche:
Sono degli oggetti veri e propri caratterizzati da costo, forma, peso. . .
Hanno risorse limitate in termini di capacita computazionale, memoria, approvvigionamento energetico e routing.
Sono identificati in modo univoco da un ID, possono individuare vari dispositivi nella rete e essere individuati,
ad essi è associato anche un nome che permette all'uomo di riconoscerlo.
Posso essere influenzati e influenzare la realtà che li circonda, come per esempio attuatori di robot, motori elettrici, pistoni idraulici …
Grazie allo sviluppo che sta avendo la tecnologia wireless e agli studi sull'IOT, la comunicazione anywhere, anytime by anything non è più considerata una vera e propria utopia;
infatti un numero sempre maggiore di dispositivi, in qualsiasi momento, anche
senza ricevere degli input da parte di una persona, possono accedere alla rete e interagire con i vari dispositivi connessi (Figura: Rappresentazione schematica dell'IOT).
La concretizzazione del significato dell'IOT è resa possibile grazie a tecnologie abilitanti come Wireless Sensor Networks ‐ WSN utilizzate soprattutto per operazioni di sensing. I
nodi di una WSN sono dei sensori, disposti all'interno di un ambiente, con lo scopo di rilevare determinati dati, inviandoli per esempio a un sensore con capacita di elaborazione
detto sink.
La WSN può essere utilizzata in varie applicazioni militari, mediche, di monitoraggio ambientale. . .
Per quanto riguarda le tecnologie abilitanti per l'IOT e da considerare anche l'RFID (Radio Frequency IDentication) inizialmente utilizzata per il solo processo di identificazione, e
ultimamente anche per minime operazioni di sensing.
Un sistema RFID e costituito da tag, i reader e un sistema informatico di back‐end che permette di associare a ogni ID, l'oggetto fisico corrispondente ed eventuali altre
informazioni connesse a esso.
Un utilizzo di questa tecnologia si ha nei siti di stoccaggio per il tracciamento delle merci in transito, oppure per la localizzazione del bestiame e degli animali selvatici, per il
controllo degli accessi attraverso l'utilizzo di biglietti, ski pass . . .
Un'altra tecnologia da tenere in considerazione e la Near Field Communication (NFC) che si sviluppa a partire dai sistemi RFID. La differenza sostanziale consiste nella distanza di
comunicazione tra i dispositivi, essa è molto piccola e si aggira attorno ai 10 cm. NFC e usata per condividere informazioni tra i vari
dispositivi, per accedere a contenuti digitali presenti per esempio in poster abili‐
tati alla comunicazione NFC e per effettuare operazioni di ticketing.
L'eterogeneità di dispositivi e di applicazioni, in un sistema IOT, rende necessaria la presenza di un Middleware che faccia da collante tra i dispositivi e le applicazioni presenti in
essi.
Alcuni Middleware si basano, per quanto riguarda l'architettura, su SOA (Service Oriented Architecture).
29Master Universitario di II Livello ’Internet of Things and Big Data’’ A.A. 2018-2019
Il Digital Single Market è il punto di partenza .
A partire dai punti di forza, l’Europa ha creato il «Package: Digital Single Market»
Fonte:
https://www.google.it/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=5&ved=0ahUKEwjlj
5bDjdDXAhVQJ‐
wKHUhIAlAQFghCMAQ&url=https://ec.europa.eu/futurium/en/system/files/ged/dei_wg
2_1st_report_20161223.pdf&usg=AOvVaw0zcMcLwArHbcXxqr18x5‐K
www.master-iot.it 30Master Universitario di II Livello ’Internet of Things and Big Data’’ A.A. 2018-2019
Sono stati creati dei Gruppi di lavoro, tra cui il GRUPPO 2 che concluso la sua attività con
la pubblicazione del documento «Digital Industrial Platform»
Fonte:
https://ec.europa.eu/digital‐single‐market/en/policies/digitising‐european‐industry
www.master-iot.it 31Master Universitario di II Livello ’Internet of Things and Big Data’’ A.A. 2018-2019
Working Group 2
Fonte:
https://www.google.it/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=5&ved=0ahUKEwjlj
5bDjdDXAhVQJ‐
wKHUhIAlAQFghCMAQ&url=https://ec.europa.eu/futurium/en/system/files/ged/dei_wg
2_1st_report_20161223.pdf&usg=AOvVaw0zcMcLwArHbcXxqr18x5‐K
www.master-iot.it 32Master Universitario di II Livello ’Internet of Things and Big Data’’ A.A. 2018-2019
Enti che hanno soluzioni IoT
Fonte: AIOTI WG3 (IoT Standardization – Relase 2.8
https://aioti.eu/aioti‐wg03‐reports‐on‐iot‐standards/
www.master-iot.it 33Master Universitario di II Livello ’Internet of Things and Big Data’’ A.A. 2018-2019
Ci sono soluzioni sia verticali che orizzontali
Fonte: AIOTI WG3 (IoT Standardization – Relase 2.8
https://aioti.eu/aioti‐wg03‐reports‐on‐iot‐standards/
www.master-iot.it 34Master Universitario di II Livello ’Internet of Things and Big Data’’ A.A. 2018-2019
Ci sono anche soluzioni Open Sources
Fonte: AIOTI WG3 (IoT Standardization – Relase 2.8
https://aioti.eu/aioti‐wg03‐reports‐on‐iot‐standards/
www.master-iot.it 35Master Universitario di II Livello ’Internet of Things and Big Data’’ A.A. 2018-2019
Il DEI pubblica 5 raccomandazioni:
1. Intercettare sul territorio le aziende
2. Rompere i silos e sviluppare sistemi ecosostenibili su IoT
3. Definire standard
4. Creare un dialogo IoT Alliance
5. Testare le piattaforme
Fonte:
https://www.google.it/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=5&ved=0ahUKEwjlj
5bDjdDXAhVQJ‐
wKHUhIAlAQFghCMAQ&url=https://ec.europa.eu/futurium/en/system/files/ged/dei_wg
2_1st_report_20161223.pdf&usg=AOvVaw0zcMcLwArHbcXxqr18x5‐K
www.master-iot.it 36Master Universitario di II Livello ’Internet of Things and Big Data’’ A.A. 2018-2019
Il DEI pubblica 5 raccomandazioni:
1. Intercettare sul territorio le aziende
2. Rompere i silos e sviluppare sistemi ecosostenibili su IoT
3. Definire standard
4. Creare un dialogo IoT Alliance
5. Testare le piattaforme
Fonte:
https://www.google.it/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=5&ved=0ahUKEwjlj
5bDjdDXAhVQJ‐
wKHUhIAlAQFghCMAQ&url=https://ec.europa.eu/futurium/en/system/files/ged/dei_wg
2_1st_report_20161223.pdf&usg=AOvVaw0zcMcLwArHbcXxqr18x5‐K
www.master-iot.it 37Master Universitario di II Livello ’Internet of Things and Big Data’’ A.A. 2018-2019
Programmi / Iniziative Europee
Tutte iniziative legate a progetti, legate quindi al cicvlo di vita del progetto; e poi?
Nasce quindi l’IoT Alliance
www.master-iot.it 38Master Universitario di II Livello ’Internet of Things and Big Data’’ A.A. 2018-2019
Progetti che finiranno nel 2018.
www.master-iot.it 39Master Universitario di II Livello ’Internet of Things and Big Data’’ A.A. 2018-2019
LSP Programme
www.master-iot.it 40Master Universitario di II Livello ’Internet of Things and Big Data’’ A.A. 2018-2019
FONTE:
https://european‐iot‐pilots.eu
www.master-iot.it 41Master Universitario di II Livello ’Internet of Things and Big Data’’ A.A. 2018-2019
FONTE:
https://european‐iot‐pilots.eu
www.master-iot.it 42Master Universitario di II Livello ’Internet of Things and Big Data’’ A.A. 2018-2019
FONTE:
https://european‐iot‐pilots.eu
www.master-iot.it 43Master Universitario di II Livello ’Internet of Things and Big Data’’ A.A. 2018-2019
FONTE:
https://european‐iot‐pilots.eu
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FONTE:
https://european‐iot‐pilots.eu
www.master-iot.it 45Master Universitario di II Livello ’Internet of Things and Big Data’’ A.A. 2018-2019
FONTE:
https://european‐iot‐pilots.eu
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FONTE:
https://european‐iot‐pilots.eu
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FONTE:
https://european‐iot‐pilots.eu
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FONTE:
https://european‐iot‐pilots.eu
www.master-iot.it 49Master Universitario di II Livello ’Internet of Things and Big Data’’ A.A. 2018-2019
Fonte:
http://www.libelium.com/
50In una smart city, i palazzi devono far parte della smart grid, in tal modo loro non sono
solo consumatori ma anche produtori di energia attraverso l’integrazione di energia
rinovabile e attraverso un monitoragio ed un uso efficiente della energia.
Con particolare attenzione alle soluzioni che possano essere aplicati anche al centro
storico di Genova, per la sua preservazione ma anche per un miglioramento del
confort.
Il porto è uno dei simboli principali di genova, perciò propore delle soluzioni sostenibili è
essenziale.
Possibili progetti riguardano la elettrificazione dei docks e la creazione di vari servizi
automatizzati, dove l’obiettivo principale è velocizzare le operazioni portuali sia per
le merci che per I passeggeri, minimizzando l’impatto ambientale.
Introdurre nuovi processi e prodotti per incrementare l’intermodalità.
Migliorare la sicurezza sul lavoro degli operatori portuali.
Frosina Koceva -
frosina.koceva@e
du.unige.it 51‐SlimCONTROL è un sistema di supporto al controllo delle acque portuali, per
monitoraggio dei varchi marittimi, monitoraggio acque, ottimizzazione del controllo del
traffico e sorveglianza ambientale
‐ SlimSEA sistema di ottimizzazione delle risorse portuali x supportare I servizi di
navigazione rada, porto e attracco e ridurre I tempo morti e le attese in area portuale,
così optando a diminuire l’inquinamento dal traffico non coordinato
‐ SlimFERRY velocizzare le prattiche di check‐in/out, aumentare la sicurezza
‐SlimCity sistema per la gestione dell’interazione porto città attraverso strategie di
gestione del traffico nella città portuale.
Frosina Koceva -
frosina.koceva@e
du.unige.it 52Master Universitario di II Livello ’Internet of Things and Big Data’’ A.A. 2018-2019
Siamo nell’era dell’IoT, l’inesorabile diffusione pervasiva di Internet che abbraccerà tutto
e tutti.
Una rete di dispositivi intelligenti e cooperanti, dalle potenzialità illimitate, a
disposizione della creatività umana per realizzare soluzioni innovative in ogni ambito
sociale.
E’ un contesto vastissimo nel quale è importante sapersi orientare avendo ben presenti i
mattoni fondamentali alla base di questa importante rivoluzione tecnologica.
Non parlerò di ambiti di applicabilità dell’IoT.
Al contrario vorrei cercare di delineare una architettura generale che faccia intravedere
chiaramente le enormi potenzialità dell’IoT, lasciando alla immaginazione e alla
creatività di ciascuno il compito di trasformare queste potenzialità in casi concreti di
business spaziando in ogni ambito di applicazione.
IoTè un modo intelligente di controllare l’ambiente interagendo con esso.
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Raccolta dati dall’ambiente esterno;
Correlazione dei dati;
Azione su ambiente per pianificare eventi
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Colaborative Total Control System
Utile per definire l’architettura:
Raccogliere dati, memorizzarli, elaborarli (sviluppo sw) e fornire informazioni all’utente.
Visione logica per:
• Per contestualizzare il sistema, definire ambiti/ambienti e obiettivi
• Per definire input e output del processo (quali dati raccogliere e quali azioni produrre)
• Per definire oggetti e relazioni tra essi, manipolazioni dei dati e algoritmi di
correlazione
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Visione logica per comprendere cosa c’è in mezzo tra input e output.
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Cambiamo visione e passiamo ad un modello a 4 componenti.
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Alcuni esempi di integrazione (o di futuro impiego) tra oggetti e tecnologie WSN, RFID e NFC sono:
Case intelligenti : l'utilizzo della tecnologia IOT all'interno di edifici può migliorare i consumi di risorse come acqua, luce, gas. . . inoltre possono essere
evitati incidenti domestici attraverso il monitoraggio dei vari oggetti.
L'impiego dei sensori negli edifici serve anche a migliorare le condizioni di vita per esempio attraverso la regolazione automatica del riscaldamento,
della luce . . . in base all'orario del giorno e delle condizioni atmosferiche.
Città intelligenti : in questo caso l'utilizzo della tecnologia IOT è usato per migliorare situazioni di probabili congestioni dovute al traffico, ad esempio
avvertendo gli automobilisti che si stanno dirigendo nella zona critica, oppure per dare indicazione della presenza di parcheggi liberi in quella zona,
rilevare i livelli di inquinamento presenti nella citta, immagazzinare energia solare in dispositivi presenti sulle strisce pedonali o sull'asfalto per poi
alimentare i lampioni presenti a bordo strada, oppure ancora per segnalare eventuali contravvenzioni, presenza di incendi . . .
Sanità: all'interno di questo ambito l'utilizzo di sensori è utile per rilevare dati riguardanti il paziente, utili per il medico, come: temperatura, pressione
sanguigna, attività respiratoria, presenza di particolari disfunzioni; farmaci assunti in precedenza, allergie, intolleranze . . .
Sorveglianza: l'utilizzo di sensori e utile per sorvegliare la propria abitazione, e in caso di pericolo, essi possono inviare un segnale d'allarme sia ai
padroni sia alla stazione di polizia. Un altro utilizzo e quello di inviare un SMS al proprietario, non presente nell'abitazione, se un particolare oggetto
(un vaso prezioso, un computer. . . ), quando quest'ultimo viene spostato da
una determinata area.
Sport: i sensori sono spesso usati per indicare all'arbitro eventuali sviste nell'assegnazione dei punteggi, dati utili per gli allenatori . . .
Tracciamento: in questo ambito sono inclusi i tracciamenti di merci per permettere di capire il percorso effettuato da quel tipo di oggetto, eventuali
danni subiti, livello di umidità dell'ambiente in cui e presente l'oggetto . . . oppure per questioni di sicurezza è necessario monitorare il percorso
effettuato da un determinato individuo.
Con la presenza di oggetti intelligenti negli edifici, nelle città, nella sanità . . . aumenta notevolmente la mole di dati disponibili in rete. Per assicurare la
privacy delle persone è utile che alcuni dati, necessari temporaneamente, vengano poi eliminati dal sistema o vengano resi anonimi per evitare
eventuali rischi.
In una rete IOT e utile che ci sia un sistema di elaborazione centrale di tipo cloud in modo che altri dispositivi possano accedere a questo sistema e
utilizzare le informazioni archiviate, senza dover ogni volta elaborare i dati raccolti per arrivare ad un risultato già ottenuto.
Aspetti ancora aperti nell'ambito dell'IOT riguardano alcune caratteristiche dei sensori, che vengono dislocati nell'ambiente per monitorarlo; ad
esempio essi devono avere un basso costo, possedere una struttura non complicata in modo da poterli riparare rapidamente ed essere abilitati a
approvvigionarsi l'energia necessaria per compiere le funzioni richieste.
L'utilizzo di fonti energetiche rinnovabili, come ad esempio l'energia solare, è un interessante ambito di ricerca, questo perchè permette ai sensori di
avere maggiore autonomia e rendere minimo l'intervento dell'uomo su di essi.
Un'altra sfida è il miglioramento dell'adattabilità delle reti, sia dal punto di vista della sicurezza, della privacy, ma anche tecnologico e della scalabilità.
Con l'aumento di dispositivi connessi alla rete e necessario studiare dei metodi di compressione dei dati (oppure metodi per fondere assieme delle
informazioni simili ed eliminare la ridondanza), in modo da evitare sia fenomeni di rallentamento dovuti all'incremento del traffico, sia periodi lunghi di
trasmissione dei dati che provocando un dispendio di energia notevole dei vari dispositivi. Inoltre è necessario progettare algoritmi di instradamento
adeguati e strutture tali da supportare l'aumento della quantità di dati e di dispositivi connessi.
Per quanto riguarda la sicurezza è necessario definire dei metodi che permettano di salvaguardare la sicurezza in un sistema IOT attraverso l'utilizzo di
un'identificazione preventiva e di protezione contro i vari attacchi informatici.
Una sfida che riguarda la privacy è quella di migliorare gli standard, le metodologie e gli strumenti per la gestione dell'identità degli utenti e degli
oggetti.
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