L’Internet delle Cose – IoT e Sensori

I sistemi IoT consentono agli utenti di ottenere automazione, analisi e integrazione più approfondite all'interno di un sistema. Migliorano la portata di queste aree e la loro precisione. L'Internet of Things utilizza la tecnologia esistente ed emergente per il rilevamento, il networking e la robotica. L'IoT sfrutta i recenti progressi nel software, il calo dei prezzi dell'hardware e l'atteggiamento moderno nei confronti della tecnologia. I suoi elementi nuovi e avanzati apportano importanti cambiamenti nella fornitura di prodotti, beni e servizi, e l'impatto sociale, economico e politico di tali cambiamenti.

Introduzione

Le caratteristiche più importanti dell'IoT includono alcuni aspetti fondamentali: Intelligenza Artificiale, connettività, coinvolgimento attivo, dispositivi IoT, sensori. L'IoT, essenzialmente, rende praticamente qualsiasi cosa "intelligente", "smart", il che significa che migliora ogni aspetto della vita con la potenza della raccolta dati, di algoritmi di Intelligenza Artificiale e delle reti. Questo si traduce in qualcosa di semplice, come ad esempio migliorare la gestione di elettrodomestici e del loro contenuto, aggiornando gli alimenti che si stanno esaurendo e quindi effettuare un ordine al negoziante preferito. Un altro aspetto rilevante dell'IoT è la connettività. Le nuove tecnologie di networking e, in particolare, del networking IoT, implicano che le reti non sono più legate esclusivamente ai principali fornitori. Le reti possono esistere su una scala molto più piccola ed economica, pur essendo strutturalmente più semplici. L’IoT, infatti, consente la creazione di queste piccole reti mediante i suoi dispositivi di sistema. Gran parte dell'interazione odierna con la tecnologia connessa avviene attraverso l'impegno passivo. L'Internet of Things introduce anche una nuova caratteristica chiave: il coinvolgimento attivo di contenuti, prodotti o servizi. In tale scenario anche le dimensioni dei dispositivi IoT sono importanti. I dispositivi sono diventati più piccoli, più economici e più potenti nel tempo, e vengono appositamente progettati per le applicazioni IoT per offrire precisione, scalabilità e versatilità. I sensori sono parte integrante dell’IoT che perderebbe significato senza di essi. Infatti, i sensori sono strumenti che trasformano l'IoT da rete passiva standard di dispositivi, in un sistema attivo in grado di integrarsi e interagire nel mondo reale.

I sensori e l’Open Source IoT

I sensori sono ovunque. Sono nelle nostre case e nei luoghi di lavoro, nei centri commerciali e negli ospedali, sono incorporati negli smartphone, sono quindi parte integrante dell'IoT. I sensori esistono da molto tempo. Il primo termostato è stato introdotto alla fine del 1880 e i sensori a infrarossi esistono dalla fine degli anni '40. L'Internet of Things e la sua controparte, l'Industrial Internet of Things (IIoT), stanno portando l'utilizzo dei sensori a un nuovo livello. In generale, i sensori sono dispositivi che rilevano e rispondono ai cambiamenti in un ambiente. Gli input possono provenire da una varietà di fonti come luce, temperatura, movimento e pressione. I sensori emettono informazioni preziose e, se sono collegati a una rete, possono condividere i dati con altri dispositivi e sistemi di gestione collegati. I sensori sono fondamentali per il funzionamento di molte moderne aziende. Possono avvisare di potenziali problemi prima che diventino grossi problemi (diagnostica predittiva), consentendo alle aziende di eseguire la manutenzione predittiva ed evitare costosi tempi di fermo-macchine. I dati dei sensori possono anche essere analizzati per consentire ai proprietari di aziende di ottenere informazioni su tendenze cruciali e prendere decisioni importanti. I sensori sono disponibili in molte forme e dimensioni, alcuni sono costruiti appositamente e contengono molti sensori individuali incorporati, consentendo di monitorare e misurare molte fonti di dati. Esistono molti tipi di sensori IoT e un numero ancora maggiore di applicazioni e casi d'uso. Di seguito un elenco e relativa sintetica descrizione dei più popolari sensori utilizzati nelle applicazioni IoT:

Sensori di temperatura

I sensori di temperatura misurano la quantità di energia termica in una sorgente, consentendo loro di rilevare i cambiamenti di temperatura e convertirli in dati. Le macchine utilizzate nella produzione spesso richiedono che le temperature ambientali e dei dispositivi siano a livelli specifici. Ad esempio, in agricoltura la temperatura del suolo è un fattore chiave per la crescita delle colture.

Sensori di umidità

Questi tipi di sensori misurano la quantità di vapore acqueo nell'aria o in altri gas. I sensori di umidità si trovano comunemente nei sistemi di riscaldamento, prese d'aria e nei sistemi di condizionamento dell'aria, sia in ambito industriale che residenziale. Possono essere impiegati in molte altre aree, tra cui ospedali e stazioni meteorologiche per segnalare e prevedere il clima.

Sensori di pressione

Un sensore di pressione rileva le variazioni di stato di gas e liquidi. Quando la pressione cambia, il sensore rileva questi cambiamenti e li comunica ai sistemi collegati. I casi d'uso comuni includono test di tenuta che possono rilevare cali di pressione, come nella produzione di sistemi idrici in cui è importante rilevare fluttuazioni o cali di pressione.

Sensori di prossimità

I sensori di prossimità vengono utilizzati per il rilevamento senza contatto di oggetti o persone vicini al sensore. Questi tipi di sensori spesso emettono campi elettromagnetici o raggi agli infrarossi. I sensori di prossimità possono essere utilizzati in interessanti applicazioni, ad esempio, nella vendita al dettaglio un sensore di prossimità può rilevare il movimento tra un cliente e un prodotto a cui è interessato. L'utente, d'altra parte, può essere avvisato di eventuali sconti o offerte speciali di prodotti situati in prossimità del sensore. I sensori di prossimità vengono utilizzati anche nei parcheggi di centri commerciali, stadi e aeroporti, per indicare la disponibilità di parcheggi. Possono essere utilizzati anche nelle linee di assemblaggio delle industrie chimiche, alimentari e molti altri tipi di industrie.

Sensori di livello

I sensori di livello vengono utilizzati per rilevare il livello di sostanze, inclusi liquidi, polveri e materiali granulari. Molti settori dell’industria, tra cui la produzione di petrolio, il trattamento dell'acqua e le fabbriche di bevande e alimenti, utilizzano sensori di livello. I sistemi di gestione dei rifiuti rappresentano un caso d'uso comune, poiché i sensori di livello possono rilevare il livello dei rifiuti in un bidone della spazzatura o in un cassonetto.

Accelerometri

Gli accelerometri rilevano l'accelerazione di un oggetto, ovvero la variazione della velocità dell'oggetto rispetto al tempo. Gli accelerometri possono anche rilevare i cambiamenti della gravità. Le applicazioni degli accelerometri includono contapassi intelligenti e possono anche essere usati come protezione antifurto avvisando il sistema di gestione se un oggetto viene spostato. [...]

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