Che cosa è una time series? Perchè è importante per l'IoT? In questo articolo ho il piacere di affrontare assieme a te questo piccolo ma importante argomento per l'Internet delle Cose!
Il mondo dell'Internet of Things è pressoché dominato dai dati. Dati che vanno analizzati nel giusto modo, capiti e compresi in base alle situazioni cui ci troviamo di fronte.
Prima ancora di analizzare i dati, finire all'interno di ciò che può essere la Data Science facciamo un passo indietro.
L'IoT si compone di tanti piccoli e grandi oggetti.
Questi oggetti sono in grado di generare parecchi dati in pochissimo tempo: un Airbus A380 è in grado di generare circa 500GB per ogni ora di volo.
Come è possibile avere una mole di dati così grande e in così poco tempo?
Un Airbus, così come tutti gli altri aerei moderni, deve garantire sicurezza e parecchia.
Sicurezza costante, qualità di volo, assistenza e dispositivi di emergenza sempre pronti all'uso: cosa significa tutto questo? Sensori.
Si contano circa 25.000 sensori su un Airbus A380 e come ti dicevo qualche riga fa, è molto facile che questi sensori generino gigabyte di dati in poche ore.
Ti ho nauseato abbastanza con il tempo vero? :D
Tempo: ecco che cosa è una time series
Facciamo le cose in piccolo: partiamo proprio da un sensore.
Un sensore è un elemento in grado di generare un dato: una temperatura, una distanza, una grandezza fisica in linea generale.
Questa misurazione, questo valore rilevato dal sensore avviene in un preciso istante temporale e registrarlo può tornare comodo, anzi: può fare la differenza fra la vita e la morte dei passeggeri di un aereo!
Ti trovi di fronte quindi a due valori di cui bisogna tenere conto: quello misurato dal sensore e il momento in cui esso lo registra.
Facciamo un passo in più.
Converrai con me che con l'avanzare del tempo, questi valori variano in funzione del tempo?
I valori registrati nel tempo vanno a formare una serie: può essere dell'ordine del minuto, del secondo, dei millisecondi. A seconda dei casi la grandezza del tempo può variare.
Ed è qui che subentra la parola "serie".
Per essere precisi, la traduzione vera di "time series" sarebbe "serie storica" e non "serie temporale".
Ciò che crei con i valori di un sensore e il momento, quindi la data e l'ora in cui hai registrato questi valori, vanno a formare uno storico.
Che cos'è una time series? È tutto quell'insieme di valori registrati da un sensore nel corso del tempo, tenendo traccia anche del momento in cui questi valori sono stati registrati.
Voglio risponderti anche ad un'altra domanda che potresti avere: come è fatta una time series?
Così:
Una time series nella sua semplicità
Non è nient'altro che una linea da leggere su due direzioni.
Una è il tempo, l'altra è la misura rilevata dal sensore.
Ma è davvero tutto qui? Ovviamente no!
I dati aggiuntivi che non si vedono di una time series
Fino a questo punto potresti pensare che una time series sia solamente un grafico cartesiano e due valori: ovviamente no.
Sapere chi, o meglio che cosa ha generato questi dati sarebbe opportuno, dico bene?
Oltre al valore stesso del sensore, il momento in cui è stato registrato, possiamo aggiungere altri valori: per esempio il nome del nodo a cui il sensore appartiene e aggiungere altre informazioni.
Oltre a questo, c'è un altro aspetto che è opportuno vedere.
Che cos'è una time series: la sua rappresentazione
Da un punto di vista primordiale penseresti che l'unico modo che hai di rappresentare una time series sia un grafico cartesiano, ma no!
Cosa puoi fare con almeno due valori da rappresentare? Altri grafici!
I grafici sono uno dei modi migliori, più immediati e pratici di analizzare i dati
E non posso che lasciarti un esempio concreto e diretto:
Un esempio di dashboard realizzata con InfluxDB
InfluxDB è uno dei database per l'IoT di cui ho parlato qui e permette di dare vita a dashboard proprio come quella che vedi.
Chiarito che cos'è una time series, vediamo perchè è importante per l'IoT.
Perchè è importante per l'IoT? Analisi, previsioni, precisione, rilevazione degli errori
Il perchè è importante per l'IoT a dire il vero te l'ho mostrato prima.
L'esempio dell'aereo che raccoglie dati è proprio uno dei motivi per cui le time series sono importanti per l'IoT.
Capisco però che ti venga difficile idealizzare un aereo come un oggetto connesso: è un veicolo del resto, dico bene? E hai ragione.
Allo stesso tempo è un oggetto connesso a tutti gli effetti: non è certamente un essere vivente.
Oltre a motivazioni legate al far volare in sicurezza un aeroplano, l'importanza delle time series è legata molto sia all'analisi dei dati, sia alle previsioni, sia alla precisione e alla rilevazione degli errori negli ambiti più disparati.
Previsioni sul meteo: grazie ai vari tipi di sensori che formano le stazioni meteo possiamo prevedere in maniera ancora più precisa che tempo farà.
Errori legati a imprecisioni umane: pensa a un vigneto automatizzato che permette di regolare l'irrigazione.
Magari la prima volta è stata fatta un'analisi basilare sul fabbisogno d'acqua delle piante: analizzando i dati raccolti dai sensori l'agricoltore può farsi un'idea molto più vicina alla realtà.
