Che cos'è l'Internet degli oggetti (IoT)?

L'Internet degli oggetti (IoT) si riferisce alla rete di oggetti fisici integrati con sensori, software e altre tecnologie allo scopo di connettersi e scambiare dati con altri dispositivi e sistemi tramite Internet. Da un punto di vista tecnico, l'IoT è un vettore di informazioni basato su Internet e sulle reti di telecomunicazione tradizionali, che consente a tutti gli oggetti fisici comunemente indirizzabili di formare una rete interconnessa.

Architettura di base e stack tecnologico dell'IoT

Tecnologie dello strato di percezione

• Tecnologia dei sensori: Include vari dispositivi per la raccolta di parametri ambientali, come temperatura, umidità, pressione, luce e movimento.
• Tecnologia di identificazione: Soluzioni di riconoscimento degli oggetti come RFID, codici QR e riconoscimento biometrico.
• Applicazioni dei circuiti stampati (PCB): Nei dispositivi IoT, le schede PCB ad alte prestazioni sono fondamentali per la miniaturizzazione e l'integrazione dei dispositivi, in quanto sono responsabili del collegamento di vari chip sensore, moduli di comunicazione e processori, garantendo l'integrità del segnale e la stabilità di potenza.

Tecnologie del livello di rete

• Tecnologie wireless a corto raggio: Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, Z-Wave
• Tecnologie wireless a lungo raggio: LoRa, NB-IoT, 5G, LTE-M
• Tecnologie di connessione via cavo: Ethernet, tecnologie bus

Tecnologie del livello piattaforma

• Piattaforme IoT: Gestione dei dispositivi, archiviazione, analisi ed elaborazione dei dati.
• Cloud e Edge Computing: Architettura di elaborazione collaborativa dei dati
• Struttura di sicurezza: Crittografia end-to-end, autenticazione delle identità, controllo degli accessi.

Principali aree di applicazione dell'IoT

IoT industriale (IIoT)

Trasformazione digitale e aggiornamento degli scenari industriali, tra cui la produzione intelligente, la manutenzione predittiva, l'ottimizzazione della catena di approvvigionamento e la gestione dell'energia.

Città intelligenti

Gestione intelligente delle infrastrutture urbane, compresi i trasporti intelligenti, il monitoraggio ambientale, la sicurezza pubblica e la gestione comunale.

Casa intelligente

Soluzioni residenziali intelligenti, tra cui domotica, monitoraggio della sicurezza, gestione dell'energia ed elettrodomestici intelligenti.

Assistenza sanitaria intelligente

Le innovazioni nei servizi medici includono la telemedicina, il monitoraggio della salute, la gestione delle apparecchiature mediche e la tracciabilità dei farmaci.

Agricoltura intelligente

Le applicazioni di modernizzazione agricola comprendono l'irrigazione di precisione, il monitoraggio ambientale, la gestione della crescita delle colture e la tracciabilità dei prodotti agricoli.

Vantaggi e valore dell'IoT

Miglioramento dell'efficienza operativa

Ottimizzare i processi aziendali e ridurre gli interventi manuali sfruttando la raccolta e l'analisi dei dati in tempo reale, migliorando così l'efficienza produttiva.

Ottimizzazione dei costi

La manutenzione predittiva riduce i tempi di fermo delle apparecchiature, la gestione dell'energia abbassa i costi operativi e l'utilizzo delle risorse diventa più efficiente.

Processo decisionale basato sui dati

Fornire una base affidabile per le decisioni strategiche dell'azienda attraverso l'analisi e l'estrazione di dati massicci sui dispositivi.

Modelli di servizio innovativi

Catalizzare nuovi prodotti e servizi, creando modelli di business e flussi di reddito completamente nuovi.

Sfide e contromisure per l'IoT

Sicurezza e protezione della privacy

• Sicurezza del dispositivo: chip di sicurezza a livello hardware, meccanismi di avvio sicuri
• Sicurezza dei dati: Crittografia end-to-end, trattamento di desensibilizzazione dei dati
• Protezione della privacy: Elaborazione dell'anonimizzazione, controllo dell'autorizzazione dell'utente

Standardizzazione e interoperabilità

Compatibilità dei protocolli e unificazione degli standard di scambio dati tra dispositivi di produttori diversi.

Elaborazione e analisi dei dati

Costruzione di capacità di elaborazione, archiviazione e analisi in tempo reale per i dati massivi dei dispositivi.

Tendenze di sviluppo future dell'IoT

Integrazione tecnologica Innovazione

Integrazione di nuove tecnologie come AIoT (Artificial Intelligence of Things), edge intelligence, gemelli digitali e blockchain + IoT.

Miglioramento dell'ecosistema industriale

Sviluppo collaborativo di tutti i segmenti della catena industriale, formando un ecosistema industriale sano e sostenibile.

Approfondimento delle applicazioni su larga scala

Passare da dimostrazioni pilota a implementazioni su larga scala, espandendo continuamente la profondità e l'ampiezza delle applicazioni.

Ruolo chiave del PCB nell'IoT

Circuiti stampati (PCB), in quanto supporti fisici dei dispositivi IoT, dimostrano la loro importanza:

1. Integrazione ad alta densità: Integrazione di più componenti in uno spazio limitato per soddisfare i requisiti di miniaturizzazione del dispositivo
2. Integrità del segnale: Garantire la qualità della trasmissione del segnale ad alta frequenza e migliorare l'affidabilità della comunicazione.
3. Gestione dell'alimentazione: Ottimizzare la distribuzione dell'energia, migliorare l'efficienza energetica e prolungare la durata della batteria del dispositivo.
4. Gestione termica: L'efficace design di dissipazione del calore garantisce un funzionamento stabile a lungo termine del dispositivo.
5. Controllo dei costi: Riduzione dei costi di produzione complessivi grazie all'ottimizzazione dei processi di progettazione e produzione.

Con l'evoluzione dei dispositivi IoT verso dimensioni più ridotte e prestazioni più elevate, le tecnologie avanzate dei circuiti stampati, come i PCB ad alta densità (HDI) e i PCB flessibili, vedranno un'applicazione più ampia nel settore IoT.