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Le infrastrutture di networking per il mondo dell’IoT

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Tech InDepth

Le infrastrutture di networking per il mondo dell’IoT

29 Nov 2017

di Riccardo Cervelli

Le tecnologie di rete enterprise tradizionali non permettono di supportare in modo ottimale l’Internet of Things. Come scegliere allora la più corretta architettura di rete per questo modello? Fra le risposte vi sono le tecnologie wireless PAN, LAN e WAN a bassa potenza

Il report 2017 Pick The Right IoT Network Strategy Sorting Through The Latest Wireless Technologies And Choosing The Right Architecture To Connect IoT Devices di Forrester ci guida in un viaggio attraverso le tecnologie che consentono di implementare architetture di rete per l’Internet of Things, una delle declinazioni principali della Digital Transformation. Queste tecnologie permettono, infatti, di aprire percorsi (path) che consentono di raccogliere informazioni sui dispositivi IoT e sul loro contesto operativo attraverso appositi sensori. In altre parole, queste tecnologie di rete mettono in comunicazione il mondo fisico dei dispositivo IoT con quello logico delle piattaforme software sviluppate per la loro gestione. Attraverso opportune analisi delle informazioni raccolte diventa così possibile imporre ai dispositivi IoT di compiere azioni attraverso attuatori, ovvero meccanismi che sono specifici per tipo di device e che sono in grado di agire sul loro ambiente circostante.

A differenza dei pc o dei server che sono collocati in uffici aziendali e nei data center, i dispositivi IoT possono trovarsi in ambienti con condizioni fisiche critiche. Possono, ad esempio, trovarsi nel bel mezzo di un deserto, sotto forma di valvole che controllano i flussi di petrolio attraverso oleodotti, oppure essere situati all’interno di un ambiente di produzione caldo e umido, o anche trovarsi in un motore elettrico che controlla l’angolo e la posizione di un utensile in acciaio che incide le guarnizioni per un motore aeronautico.

Le reti tradizionali non bastano più

Gli autori dello studio Forrester sottolineano come le tradizionali tecnologie di connessione utilizzate nelle reti aziendale (come i cavi RJ45, la fibra ottica, il Wi-Fi e le reti mobili cellulari) sono state progettate per trasportare le informazioni dai server e dai sistemi storage a utenti finali che lavorano con computer alle loro scrivanie. Questo tipo di ambiente si è sviluppato in un’era dell’IT dominata dai cosiddetti systems of record (SOR), sistemi informatici costituiti soprattutto da applicazioni transazionali che guidano le attività degli utenti a partire dall’elaborazione di dati (record) che affluiscono nei database. Il paradigma dell’IoT, sostiene Forrester, viene affrontato con un approccio più tipico del mondo dei systems of engagement (SOE), che vede gli utenti giocare un ruolo da protagonisti nella scelta e dell’uso di applicazioni IT (di produttività personale; comunicazione e collaborazione; business intelligence; Crm; mobility; cloud-based) per “ingaggiare” (engagement) interlocutori che possono essere persone, processi di business, o anche device IoT.

L’architettura IT necessaria per implementare i progetti IoT, solo per una percentuale limitata è dunque costituita da applicazioni e tecnologie di tipo tradizionale, mentre per la maggior parte chiama in causa applicazioni e hardware (dispositivi di rete, network, sistemi di elaborazione e storage, Ups, batterie, pannelli solari, etc) innovativi.

Dall’efficienza energetica alle reti lunghe e ramificate

I ricercatori di Forrester stilano un elenco delle principali caratteristiche delle infrastrutture per l’IoT. Innanzitutto devono essere efficienti dal punto di vista energetico. In molte aree dove dispositivi dell’Internet of Things operano potrebbe non essere disponibile una rete di distribuzione elettrica; se si utilizzano batterie va considerato che alcuni di questi device possono necessitare di un’autonomia di molti mesi o anni.

Dal punto di vista del networking, occorre prevedere l’utilizzo di reti in grado di supportare centinaia, se non migliaia, di connessioni fra device e singoli gateway o relay (ripetitori o nodi di wireless network). Le reti devono poter coprire dover coprire distanze molto lunghe. Negli ultimi anni i carrier si sono concentrati soprattutto sulle esigenze degli utenti che si muovono nelle aree metropolitane: di conseguenza gran parte del pianeta è priva di copertura cellulare. Quanto all’utilizzo di tecnologie wireless all’interno di edifici, bisogna considerare che molti dispositivi IoT possono essere collocati dietro a superfici metalliche o su macchinari che generano interferenze radio che degradano il segnale wi-fi. Le strutture di alcuni edifici, poi, possono impedire il passaggio di segnali satellitari e 4G Lte.

Nuove tecnologie wireless per connettere l’IoT al business

I progetti IoT, inoltre, possono prevedere la connessione con device innovativi, in cui finora non erano previsti. Per questa ragione, Forrester suggerisce agli esperti di infrastrutture di considerare la possibilità di dover estendere i network attuali con tecnologie wireless a bassa potenza utilizzabili in ambiti PAN (Personal area network), LAN (Local area network) e WAN (Wide area network).

Le PAN si basano su sensori posizionati, ad esempio, sui bracci delle macchine per la saldatura o sui convogliatori dei robot per il confezionamento di prodotti, e che inviano informazioni su brevi distanze, anche in presenza di superfici metalliche riflette. L’utilizzo di queste tecnologie PAN consente di aumentare l’efficienza di processi produttivi e migliorare la qualità dei prodotti finiti.

L’uso di tecnologie wireless LAN a bassa potenza, invece, è consigliato per ridurre inefficienze nella logistica dei magazzini e nel monitoraggio ed efficientamento degli spostamenti del personale.

La tecnologie WAN a bassa potenza sono invece costituite da dispositivi che inviano quantitativi limitati di dati, necessitando quindi di bassi bitrate e consentendo un risparmio energetico. Vengono utilizzate tipicamente nell’ottimizzazione dei processi logistici, basata su applicazioni che integrano dati sulle rotte e sugli orari raccolte dai veicoli di spedizione, integrandoli quindi con informazioni con gli inventari dei punti di distribuzione, gli ordini di vendita regionali, le condizioni meteorologiche locali e il traffico.

Riccardo Cervelli
Giornalista

57 anni, giornalista freelance divulgatore tecnico-scientifico, nell’ambito dell’Ict tratta soprattutto di temi legati alle infrastrutture (server, storage, networking), ai sistemi operativi commerciali e open source, alla cybersecurity e alla Unified Communications and Collaboration e all’Internet of Things.

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