1. Definizione

L'Internet delle cose (IoT) è la "Internet che connette ogni cosa", ovvero un'estensione e un'espansione di Internet. Combina diversi dispositivi di rilevamento delle informazioni con la rete per formare un'enorme rete, realizzando l'interconnessione di persone, macchine e cose in qualsiasi momento e ovunque.

L'Internet delle Cose è una parte importante della nuova generazione di tecnologie dell'informazione. Il settore IT è anche chiamato paninterconnessione, che significa connettere le cose e tutto il resto. Pertanto, "l'Internet delle Cose è l'Internet delle cose connesse". Questo ha due significati: in primo luogo, il nucleo e il fondamento dell'Internet delle Cose è ancora Internet, che è una rete estesa ed espansa basata su Internet. In secondo luogo, il suo lato client si estende e si estende a qualsiasi elemento tra elementi per lo scambio di informazioni e la comunicazione. Pertanto, la definizione di Internet delle Cose si riferisce all'identificazione a radiofrequenza, ai sensori a infrarossi, al sistema di posizionamento globale (GPS), come il dispositivo di rilevamento delle informazioni a scanner laser, secondo il contratto, a qualsiasi elemento connesso a Internet, allo scambio di informazioni e alla comunicazione, al fine di realizzare l'identificazione, la localizzazione, il tracciamento, il monitoraggio e la gestione intelligenti di una rete.

2. Tecnologia chiave

2.1 Identificazione a radiofrequenza

L'RFID è un semplice sistema wireless costituito da un interrogatore (o lettore) e da una serie di transponder (o tag). I tag sono composti da componenti di accoppiamento e chip. Ogni tag ha un codice elettronico univoco con voci estese, applicato all'oggetto per identificarlo. Trasmette informazioni in radiofrequenza al lettore tramite l'antenna, e il lettore è il dispositivo che legge le informazioni. La tecnologia RFID permette agli oggetti di "parlare". Questo conferisce all'Internet delle cose una funzionalità di tracciabilità. Ciò significa che le persone possono conoscere l'esatta posizione degli oggetti e dell'ambiente circostante in qualsiasi momento. Gli analisti del settore retail di Sanford C. Bernstein stimano che questa funzionalità dell'Internet delle cose RFID potrebbe far risparmiare a Wal-Mart 8,35 miliardi di dollari all'anno, gran parte dei quali in costi di manodopera derivanti dall'eliminazione del controllo manuale dei codici in ingresso. L'RFID ha aiutato il settore retail a risolvere due dei suoi maggiori problemi: l'esaurimento delle scorte e gli sprechi (prodotti persi a causa di furti e interruzioni delle catene di approvvigionamento). Wal-Mart perde quasi 2 miliardi di dollari all'anno solo per i furti.

2.2 Sistemi micro-elettro-meccanici

MEMS sta per Sistemi Microelettromeccanici. Si tratta di un sistema di microdispositivi integrato composto da microsensori, microattuatori, circuiti di elaborazione e controllo del segnale, interfacce di comunicazione e alimentatore. Il suo obiettivo è integrare l'acquisizione, l'elaborazione e l'esecuzione delle informazioni in un microsistema multifunzionale, integrato in un sistema su larga scala, in modo da migliorare notevolmente il livello di automazione, intelligenza e affidabilità del sistema. Si tratta di un sensore più generale. Poiché i MEMS danno nuova vita agli oggetti comuni, dispongono di canali di trasmissione dati, funzioni di archiviazione, sistemi operativi e applicazioni specializzate, formando così una vasta rete di sensori. Ciò consente all'Internet delle Cose di monitorare e proteggere le persone attraverso gli oggetti. In caso di guida in stato di ebbrezza, se l'auto e la chiave di accensione sono dotate di minuscoli sensori, in modo che quando il guidatore ubriaco estrae la chiave, quest'ultima, attraverso il sensore olfattivo, possa rilevare un odore di alcol, il segnale wireless invierà immediatamente all'auto la notifica di "stop starting" e l'auto si fermerà. Allo stesso tempo, ha "ordinato" al cellulare dell'autista di inviare messaggi di testo ad amici e parenti, informandoli della sua posizione e ricordando loro di intervenire il prima possibile. Questo è il risultato dell'essere "cose" nel mondo dell'Internet delle Cose.

2.3 Macchina-macchina/uomo

M2M, abbreviazione di machine-to-machine/Man, è un'applicazione e un servizio in rete che ha come nucleo l'interazione intelligente dei terminali macchina. Permette all'oggetto di realizzare un controllo intelligente. La tecnologia M2M comprende cinque componenti tecnici importanti: macchina, hardware M2M, rete di comunicazione, middleware e applicazione. Basandosi sulla piattaforma di cloud computing e sulla rete intelligente, è possibile prendere decisioni in base ai dati ottenuti dalla rete di sensori e modificare il comportamento degli oggetti per il controllo e il feedback. Ad esempio, gli anziani a casa indossano orologi con sensori intelligenti integrati, i bambini in altri luoghi possono controllare la pressione sanguigna dei genitori e il battito cardiaco è stabile in qualsiasi momento tramite i telefoni cellulari; quando il proprietario è al lavoro, il sensore chiude automaticamente acqua, elettricità, porte e finestre e invia regolarmente messaggi al cellulare del proprietario per segnalare la situazione di sicurezza.

2.4 Potere di calcolo

Il cloud computing mira a integrare diverse entità di elaborazione a costi relativamente bassi in un sistema perfetto con una potente capacità di calcolo attraverso la rete, e a utilizzare modelli di business avanzati in modo che gli utenti finali possano usufruire di questi servizi di elaborazione ad alta potenza. Uno dei concetti chiave del cloud computing è il miglioramento continuo della capacità di elaborazione del "cloud", la riduzione del carico di elaborazione del terminale utente e, infine, la semplificazione in un semplice dispositivo di input e output, consentendo di usufruire della potente capacità di elaborazione e calcolo del "cloud" su richiesta. Il livello di consapevolezza dell'Internet delle Cose riceve una grande quantità di dati e, dopo la trasmissione attraverso il livello di rete, li inserisce su una piattaforma standard e utilizza quindi il cloud computing ad alte prestazioni per elaborarli e fornire intelligenza ai dati, in modo da convertirli in informazioni utili per gli utenti finali.

3. Applicazione

3.1 Casa intelligente

La casa intelligente è l'applicazione base dell'IoT in ambito domestico. Con la diffusione dei servizi a banda larga, i prodotti per la casa intelligente sono coinvolti in tutti gli aspetti. Nessuno in casa può utilizzare il cellulare o altri dispositivi per gestire da remoto il climatizzatore intelligente, regolare la temperatura ambiente e persino apprendere le abitudini dell'utente, in modo da ottenere un controllo automatico della temperatura, consentendo agli utenti di tornare a casa durante l'estate calda per godersi il comfort del fresco. Tramite il client, è possibile attivare o disattivare le lampadine intelligenti, controllarne la luminosità e il colore, ecc.; Presa Wi-Fi integrata, che consente di gestire l'accensione e lo spegnimento della presa da remoto, e di monitorare il consumo energetico delle apparecchiature, generare un grafico dell'elettricità in modo da avere un quadro chiaro dei consumi e gestire l'utilizzo delle risorse e il budget; bilancia intelligente per monitorare i risultati dell'allenamento. Telecamere intelligenti, sensori per porte e finestre, campanelli intelligenti, rilevatori di fumo, allarmi intelligenti e altri dispositivi di monitoraggio della sicurezza sono indispensabili per le famiglie. È possibile uscire in tempo per controllare la situazione in tempo reale di qualsiasi angolo della casa, in qualsiasi momento e luogo, e individuare eventuali rischi per la sicurezza. La vita domestica, apparentemente noiosa, è diventata più rilassata e piacevole grazie all'IoT.

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3.2 Trasporti intelligenti

L'applicazione della tecnologia dell'Internet delle Cose al traffico stradale è relativamente matura. Con la crescente popolarità dei veicoli sociali, la congestione del traffico o persino la paralisi sono diventati un problema importante nelle città. Il monitoraggio in tempo reale delle condizioni del traffico stradale e la trasmissione tempestiva delle informazioni agli automobilisti, in modo che possano adeguarsi tempestivamente al viaggio, alleviano efficacemente la pressione del traffico. Il sistema di pedaggio automatico (ETC) è installato agli incroci autostradali, risparmiando tempo nel ritiro e nella restituzione della tessera all'ingresso e all'uscita e migliorando l'efficienza del traffico dei veicoli. Il sistema di posizionamento installato sugli autobus è in grado di comprendere tempestivamente il percorso e l'orario di arrivo, consentendo ai passeggeri di decidere di viaggiare in base al percorso, evitando inutili perdite di tempo. Con l'aumento dei veicoli sociali, oltre alla pressione del traffico, anche il parcheggio sta diventando un problema importante. Molte città hanno lanciato un sistema intelligente di gestione dei parcheggi stradali, basato su una piattaforma di cloud computing che combina la tecnologia dell'Internet delle Cose e la tecnologia di pagamento mobile per condividere le risorse di parcheggio e migliorare il tasso di utilizzo dei parcheggi e la comodità degli utenti. Il sistema può essere compatibile con la modalità di telefonia mobile e la modalità di identificazione a radiofrequenza. Grazie al software APP mobile, è possibile ottenere una comprensione tempestiva delle informazioni sul parcheggio e della posizione del parcheggio, effettuare prenotazioni in anticipo ed effettuare pagamenti e altre operazioni, risolvendo in gran parte il problema del "parcheggio difficile, parcheggio difficile".

3.3 Sicurezza pubblica

Negli ultimi anni, le anomalie climatiche globali si sono verificate frequentemente e la rapidità e la pericolosità dei disastri sono ulteriormente aumentate. Internet può monitorare l'insicurezza ambientale in tempo reale, prevenire in anticipo, fornire allerte tempestive in tempo reale e adottare misure tempestive per ridurre la minaccia di disastri per vite umane e proprietà. Già nel 2013, l'Università di Buffalo ha proposto il progetto Deep-Sea Internet, che utilizza sensori appositamente elaborati e posizionati nelle profondità marine per analizzare le condizioni sottomarine, prevenire l'inquinamento marino, rilevare le risorse dei fondali marini e persino fornire allerte più affidabili in caso di tsunami. Il progetto è stato testato con successo in un lago locale, gettando le basi per un'ulteriore espansione. La tecnologia dell'Internet delle Cose può percepire in modo intelligente i dati di indicizzazione di atmosfera, suolo, foreste, risorse idriche e altri aspetti, svolgendo un ruolo fondamentale nel migliorare l'ambiente di vita umano.