Come previsto dalla legge di Moore, nell’ultimo decennio sono stati osservati rapidi progressi nei dispositivi embedded, che hanno permesso di alimentare il tam-tam mediatico sull’Internet of Things: ben presto si arriverà al punto in cui l’hardware sarà una commodity, mentre la differenziazione si giocherà in ambito software. Questo cambiamento renderà possibile realizzare piattaforme flessibili che potranno essere riadattate a scopi diversi semplicemente adeguandone il software. Non vi sono che piccole differenze fra un telecomando consumer e un avanzato nodo per l’Industria 4.0. L’Industria 4.0 e l’IoT si basano sul concetto per cui tutti i dispositivi sono interconnessi l’uno all’altro o al Cloud. Questo concetto è reso possibile dalla comunicazione wireless, per la quale è possibile scegliere fra numerose soluzioni.
Il perché di Bluetooth Low Energy
Quando Bluetooth Low Energy è stato presentato nel 2010, si rivolgeva a sensori a bassa potenza progettati per inviare piccole quantità di dati ad alta latenza. Questi prodotti esistono ancora oggi sotto forma di sensori di frequenza cardiaca, beacon per vendita al dettaglio e altri prodotti di consumo innovativi. Tuttavia, la prossima generazione di dispositivi, insieme a prodotti emergenti, dovrà disporre di funzionalità più avanzate. Fortunatamente, la roadmap della tecnologia Bluetooth è in grado di soddisfare la maggior parte di queste nuove esigenze. La nuova generazione consentirà un enorme salto in avanti rispetto ai requisiti iniziali di Bluetooth Low Energy dal punto di vista delle capacità, offrendo un raggio d’azione fino a quattro volte maggiore e il doppio della velocità di trasferimento dei dati. Un raggio d’azione maggiore consente non soltanto connessioni su distanze più grandi, ma significa anche un’affidabilità ben maggiore per la comunicazione in ambienti interni. Bluetooth Low Energy utilizza la banda di frequenza a 2,4 GHz, la quale ha tra i suoi punti deboli, generalmente, il fatto di non attraversare pareti ed edifici. Grazie all’ampliamento del raggio d’azione, il segnale sarà in grado di seguire un percorso più lungo per raggiungere il ricevitore (ad esempio attraverso porte e altre piccole aperture). Si prevede che questo nuovo miglioramento consentirà un raggio d’azione massimo di 1 km fra due dispositivi. Oltre a offrire un raggio d’azione maggiore, questa nuova generazione rende possibili anche velocità di trasmissione dei dati più elevate. Un accesso a circa 1,4 Mbps è sicuramente utile per applicazioni di streaming o per eseguire aggiornamenti del firmware over-the-air. Il 2017 si presenta quindi come un anno molto interessante grazie all’arrivo di Bluetooth 5.0.
Telecomandi
I normali prodotti di consumo possono essere trasformati in nodi IoT generici. Un esempio può essere il telecomando: al centro di numerose discussioni familiari, storicamente ha sempre funzionato con tecnologia a infrarossi. In una certa misura, il suo funzionamento non è cambiato, anche se si assiste a una chiara tendenza verso il funzionamento a radiofrequenza, il cui vantaggio più comune è la possibilità di controllare apparecchiature al di fuori del campo visivo. Un altro vantaggio offerto dalla radiofrequenza è la trasmissione di un maggior numero di dati in entrambe le direzioni. Ipotizzando che un telecomando sia stato progettato con Bluetooth Low Energy per trasmettere verso una Tv o un set-top-box, non sono necessari ulteriori dispositivi di elaborazione sul telecomando stesso, poiché il chipset Bluetooth Low Energy è molto probabilmente un sistema on-chip con un microcontrollore integrato. Con la maggior parte dei chipset disponibili è possibile ottenere la differenziazione aggiungendo sensori o utilizzando miglioramenti basati sul software.
- Audio Transfer - Aggiungendo un microfono al progetto, è possibile utilizzare Bluetooth Low Energy per trasmettere audio codificato on-chip per il riconoscimento vocale sul lato ricevitore. Un esempio può essere dire alla Tv o al STB «Riproduci Batman - Il ritorno» per fare iniziare il film. In alternativa, se non ci si ricorda il nome del film, si potrebbe dire «Voglio vedere un film d’azione con Tom Hardy» per visualizzare una serie di alternative.
- Hid over Gatt - Si tratta di un profilo Bluetooth Low Energy che permette al telecomando di essere direttamente compatibile con i sistemi che utilizzano mouse, tastiera o controlli di fascia consumer (ad esemepio Windows, Android o iOS). Che si tratti di un mouse wireless con sensori di movimento o di semplici interazioni a pulsanti, è molto utile disporre di un protocollo di interoperabilità a livello applicazione.
- Ota Firmware Upgrades - Consente ai prodotti di ricevere nuove funzionalità dopo essere già stati rilasciati sul mercato. Questi aggiornamenti consentono ai costruttori di condividere le modifiche provenienti da una fonte attendibile, aggiungere nuove funzionalità o eseguire la manutenzione del software senza alcun impatto sull’interazione con l’utente.
- IR driver - Se è necessario mantenere la retrocompatibilità con i sistemi più vecchi, potrebbe essere opportuno conservare anche la cara vecchia soluzione a IR. L’intero database IR può essere conservato su un servizio Cloud come host, mentre i comandi necessari possono essere scaricati automaticamente via Bluetooth Low Energy in base al produttore della Tv o del Stb.
Industria 4.0
I telecomandi non appartengono soltanto al mondo consumer. L’Industria 4.0, nota anche come la quarta rivoluzione industriale, è incentrata sull’automazione intelligente tramite connettività wireless. L’aggiunta di ulteriore differenziazione a livello software permette di realizzare dispositivi con capacità ben superiori a quelle richieste da una Tv o da un set-top-box. Dimenticando il fattore di forma di un telecomando, il dispositivo in sé è un nodo wireless generico che riceve i dati da un sensore e li trasmette a un servizio Cloud tramite un gateway. Il microfono potrebbe essere utilizzato per monitorare il livello di rumore, mentre il sensore di movimento potrebbe seguire i movimenti e i pulsanti potrebbero essere utilizzati come allarme manuale o per le impostazioni. Ovviamente, cambiando i sensori, i dati potrebbero essere di qualunque natura. In poche parole, il fattore di forma e il software sono tutto ciò che differenzia effettivamente un telecomando da un nodo IoT. L’IoT è un concetto collettivo che racchiude molte tecnologie e molti mercati, ma facendo riferimento all’Industria 4.0, i casi d’uso per la soluzione di cui sopra comprendono soluzioni M2M, tracciabilità di asset, sostituzione dei cavi e molto altro ancora. L’idea è automatizzare il mondo, e l’aggiunta dell’Artificial Narrow Intelligence permetterà agli utenti di sedersi e rilassarsi, mentre i sistemi intelligenti penseranno a lavorare automaticamente per loro. L’importante è accertarsi di implementare anche un’adeguata sicurezza e un’autenticazione forte per tenere al sicuro dati e dispositivi.
