Internet of Things (IoT):
significato, esempi e
applicazioni

Quali sono i principali campi di applicazione dell'IoT

L’IoT è un paradigma che non conosce, potenzialmente, confini applicativi. Si parte dall’autovettura intelligente che dialoga con l’infrastruttura stradale per prevenire incidenti, agli elettrodomestici di casa che si coordinano per ottimizzare l’impegno di potenza. Per non parlare delle applicazioni IoT in impianti di produzione che scambiano dati con i manufatti per la gestione del loro ciclo di vita.

In questo panorama così variegato, occorre definire quali sono le principali aree di applicazione dell’IoT in Italia. Di seguito ci soffermiamo proprio su questo punto, analizzando anche le proprietà degli oggetti intelligenti che ne supportano il funzionamento.

Tecnologia IoT per le auto connesse: la Smart Car

L'IoT sta rivoluzionando il concetto di Smart Car (detta anche “auto connessa”). Tramite questa applicazione, l'IoT permette la connessione delle auto per comunicare informazioni in tempo reale al consumatore. Non solo, però. L'Internet of Things permette anche la connessione tra veicoli o tra questi e l'infrastruttura circostante per la prevenzione e la rivelazione degli incidenti.

IoT per la Smart City e lo Smart Environment

L'IoT nella Smart City (o “città intelligente”) è utilizzato per il monitoraggio e la gestione degli elementi di una città. Un esempio sono i mezzi per il trasporto pubblico, l'illuminazione pubblica e i parcheggi. L'Internet of Things, tuttavia, non si ferma solo qui. Il cosiddetto Smart Environment prevede infatti il monitoraggio e la gestione dell’ambiente circostante (come il monitoraggio di montagne per rilevare rischi di franamenti). L’impatto dell’IoT sulle città intelligenti e sulla gestione intelligente dell’ambiente consente quindi di migliorarne vivibilità, sostenibilità e competitività.

Dispostivi IoT per la Smart Home

Per quanto riguarda la Smart Home, le soluzioni IoT per la “casa intelligente” sono ormai note alla maggior parte di noi. La domotica ne è un esempio. Queste soluzioni di Internet of Things sono utilizzate per la gestione in automatico e/o da remoto degli impianti e degli oggetti connessi dell’abitazione. Lo scopo è quello di ridurre i consumi energetici e migliorare il comfort, la sicurezza della casa e delle persone al suo interno.

L'IoT per lo Smart Building

L'IoT è entrato a far parte anche degli edifici, grazie all’introduzione di soluzioni smart. Lo Smart Building prevede, tramite sensori IoT, soluzioni per la gestione automatica degli impianti dell’edificio per l’efficientamento energetico. Gli impatti dell’IoT sulla gestione degli edifici in Italia portano, di conseguenza, a numerosi vantaggi, come il risparmio energetico. Ulteriori benefici riguardano anche un maggiore comfort e sicurezza degli occupanti (basti pensare alle videocamere intelligenti).

Oggetti Intelligenti per la Smart Agriculture

L'innovazione dettata dall'introduzione della tecnologia IoT, si affaccia anche nel mondo dell'Agricoltura, prendendo il nome di Smart Agricolture, o Agricoltura 4.0. Tramite l'interconnessione degli Oggetti Intelligenti vengono monitorati diversi parametri microclimatici a supporto dell’agricoltura. Queste soluzioni servono per migliorare la qualità dei prodotti, ridurre le risorse utilizzate e l’impatto ambientale.

Smart Metering & Smart Grid, l'IoT per monitorare e distribuire i consumi

Altra rivoluzione dettata dall'introduzione di soluzioni IoT sono i contatori connessi (o “Smart Meter”). Si tratta di una tecnologia per il monitoraggio dei consumi (elettricità, gas, acqua, calore). Ma le potenzialità di questa tecnologia non finiscono qui. Questa soluzione Internet of Things aiuta infatti la corretta fatturazione e la telegestione delle utenze, permettendo agli utenti di risparmiare. In questo ambito si colloca anche la rete elettrica intelligente, o Smart Grid, che consente di ottimizzare la distribuzione dell’elettricità, gestendo la produzione distribuita (ad esempio evitando sovraccarichi e consentendo un uso massiccio di energia per la mobilità elettrica).

Industrial IoT, dispositivi connessi per l'Industria

L'Industrial IoT, conosciuto anche con l'acronimo IIoT, è un’evoluzione della tecnologia Internet of Things applicata al settore industriale. L'adozione di Cyber Physical Systems – che combinano componenti fisiche come sensori e macchine con elementi informatici – permette la connessione dei macchinari, degli operatori e dei prodotti per abilitare nuove logiche di gestione della produzione e dei magazzini. All’interno dell’IoT industriale, sono tre gli ambiti d'impiego:

Smart Factory

La Smart Factory prevede l’utilizzo di tecnologie IoT per connettere macchine, sensori e sistemi. L’IoT in ambito manifatturiero permette la raccolta e l'analisi in tempo reale dei dati di produzione, migliorando l'efficienza operativa e riducendo i tempi di inattività. Infatti, oggi con la “fabbrica intelligente” è possibile anche raccogliere dati utili a introdurre nuovi servizi di manutenzione predittiva, che consentano di limitare i fermi in produzione e garantire interventi più tempestivi.

Smart Logistics

Nella Smart Logistics, o “Logistica intelligente”, l’uso di tecnologie IoT, quali tag RFId e sensoristica, è volto a migliorare l'efficienza e l'efficacia della logistica di magazzino e della gestione della supply chain (ad esempio il monitoraggio della catena del freddo o la gestione della sicurezza in poli logistici complessi).

Smart Lifecycle

Lo Smart Lifecycle comprende tutte le tecnologie IoT per il miglioramento della gestione dell'intero ciclo di vita “intelligente” di un prodotto, dall'ideazione alla dismissione.

Oltre a questi tre ambiti, un altro ramo dell’IIoT riguarda i dispositivi indossabili (Wearable) applicati in ambito industriale, utili, ad esempio, a raccogliere informazioni sull’ambiente di lavoro e, in maniera del tutto autonoma, comprendere se il lavoratore si sta esponendo a una situazione di pericolo, allertandolo tempestivamente.

Smart Asset Management, l’IoT per la gestione degli asset aziendali

Lo Smart Asset Management, ossia la “gestione intelligente delle risorse”, è un approccio avanzato alla gestione degli asset aziendali (come strumenti, infrastrutture e risorse tecnologiche). Sfrutta le tecnologie IoT per raccogliere dati e gestire da remoto asset di valore a fini di rilevazione di guasti e manomissioni, localizzazione, tracciabilità e gestione inventariale, riducendo i costi di manutenzione, migliorando l'efficienza operativa e prolungando la vita degli asset.

IoT e vendita al dettaglio: lo Smart Retail

Un ulteriore applicazione dell’Internet of Things riguarda la vendita al dettaglio e, in particolare, lo Smart Retail. Questo ramo dell’IoT consiste nel monitoraggio del comportamento del cliente in negozio, con il fine di migliorare l’esperienza utente e, di conseguenza, incrementare le vendite. Esempi applicativi sono i camerini dei negozi dotati di display trasparenti e touch in grado non solo di fornire in tempo reale tutte le informazioni richieste dall’utente, ma anche di comprenderne nel tempo le preferenze e mostrare i prodotti di maggiore interesse. Lo Smart Retail consente anche di adottare soluzioni che abilitano una maggiore visibilità nelle operazioni di fornitura, ottimizzando così la gestione delle scorte e riducendo la probabilità di stock-out.

Smart Health, l’IoT per la salute

L’ambito applicativo della Smart Health, letteralmente “salute intelligente”, permette di applicare le tecnologie IoT nell’ambito della salute. Alcuni esempi sono il monitoraggio di parametri vitali da remoto a fini diagnostici e di cura, oltre che di riduzione dell’ospedalizzazione, e la localizzazione dei pazienti, in modo da garantirne la sicurezza.

Come funzionano i dispositivi IoT

L'IoT, come detto in precedenza in questa guida digitale, connette termostati, elettrodomestici, automobili, impianti produttivi. Si tratta di oggetti alla base della nostra vita quotidiana; tuttavia, sono anche oggetti alla base dell’Internet of Things.

Quando parliamo di IoT, non è errato parlare di “Internet degli oggetti”, ossia di un Internet diverso da quello che tutti conosciamo. Gli oggetti smart, infatti, sono in grado di connettersi a una rete per elaborare dati e scambiare informazioni con altri oggetti. Arrivati a questo punto, però, sorge una domanda spontanea: quali proprietà deve avere per potersi meritare l’appellativo “smart”?

Innanzitutto, l’oggetto IoT deve essere identificabile, cioè, dotato di un identificativo univoco nel mondo digitale. Deve poi essere connesso, per poter trasmettere e ricevere informazioni. Deve anche consentire un’analisi del suo stato di funzionamento, della sua localizzazione, della sua tracciabilità (ossia origine e movimentazione). Inoltre, deve essere in grado di interagire con l’ambiente ed elaborare dati, attraverso la misurazione di determinati parametri ambientali (in questo caso si parla di “sensing”) e il monitoraggio di variabili di flusso, come i consumi (“metering”).

Queste tecnologie IoT consentono di raccogliere dati mediante sensori e dispositivi, di scambiarli mediante strumenti di connettività e, in seguito, di analizzare i dati raccolti in tempo reale. Gli utenti possono poi monitorare e interagire con i dispositivi IoT attraverso app o comandi vocali. Anche le aziende, mediante i dati raccolti, hanno un maggiore controllo dei dispositivi, oltre che analisi e insight per prendere decisioni sicure e strategiche.

Le tecnologie IoT per la connettività

Se è vero che alla base del concetto di IoT c'è una rete di oggetti "intelligenti" interconnessi, proviamo ora a rispondere alle seguenti domande, quali sono le tecnologie che rendono possibile questa interconnessione? E quali sono i principali trend tecnologici dell'Internet of Things?

Nei vent’anni dalla loro nascita, le tecnologie IoT si sono moltiplicate e sviluppate. Partendo da tecnologie consolidate, come RFId (Radio Frequency Identification), connessioni IoT cellulari, PLC (Power Line Communication), NFC, Bluetooth, WiFi e RMLP (Reti Mesh Low-Power), emergono oggi trend tecnologici che promettono di evolvere in meglio i dispositivi IoT sia in termini di prodotto che soprattutto di servizio:

• tecnologie di comunicazione a lungo raggio, ossia le reti LPWA;
• protocolli di comunicazione a corto raggio;
• interoperabilità tra dispositivi IoT;
• sistemi operativi embedded.

Qual è lo stato dello IoT in Italia: il vero valore degli Smart Objects

Che l'Internet of Things svolga un ruolo centrale nello sviluppo digitale del nostro Paese è un dato di fatto, con il 2023 che è stato, nel complesso, un anno positivo per l’Internet of Things, caratterizzato da una buona crescita del mercato. Ma, precisamente, qual è la dimensione attuale del mercato IoT in Italia?

Dalla Ricerca dell’Osservatorio emerge che l’IoT in Italia ha proseguito la sua corsa iniziata negli scorsi anni, raggiungendo un valore complessivo di 8,9 miliardi di euro, registrando una crescita dal valore di 600 milioni di euro (+9% rispetto al 2022). Allo stesso tempo sono aumentati il numero degli Smart Objects, per un totale di 140 milioni (+13% rispetto al 2023), poco più di 2,4 per abitante.

Quello raggiunto dal mercato italiano è un ottimo risultato, in linea con i tassi di crescita dei principali Paesi occidentali, compresi tra il 7% e il 15% (Fonte: IDC, IoT Analytics e Transforma Insights).

Le principali tendenze nel mercato IoT in Italia

A guidare la crescita del mercato italiano sono soprattutto le applicazioni IoT che utilizzano tecnologie di comunicazione alternative alla rete cellulare – tra le più diffuse –, che arrivano a quota 100 milioni di connessioni, +17% sul 2022. Ad aumentare particolar modo è l’utilizzo di reti LPWA (acronimo di Low Power Wide Area), ossia reti a bassa potenza e ampio raggio, come le reti LoRaWAN (acronimo di Long Range Wide Area Network).

Per quanto riguarda invece gli ambiti applicativi dell’IoT, al primo posto in termini di fatturato troviamo la Smart Car, con un valore di 1,56 miliardi di euro, ossia il 18% del mercato IoT. Sempre sul podio, ma al secondo posto, si posizionano le applicazioni in ambito utility (Smart Metering e Smart Asset Management), con un valore di 1,38 miliardi di euro, in crescita del +1%.

Per quanto riguarda, invece, i tassi di crescita, spiccano i settori della Smart Factory (+16%, per un totale di 905 milioni di euro) e della Smart City (+15%, 950 milioni di euro).

Anche la Smart Logistics, con una crescita del +8%, registra un aumento significativo, che porta il comparto a un valore totale di 770 milioni di euro. Seguono le soluzioni di Smart Asset Management (+7%, 330 milioni di euro) e quelle per la Smart Agriculture (+6%, 570 milioni di euro).

Diversi sono invece i trend della Smart Home e dello Smart Building, soprattutto a causa della riduzione di incentivi, come il Superbonus 110%. Le soluzioni per la Smart Home hanno registrato un aumento del +5%, portando il settore a un valore di 810 milioni di euro, mentre lo Smart Building ha invece registrato una decrescita del -1%, arrivando a quota 1,3 miliardi di euro.

L'IoT e i trend dell'Innovazione Digitale

L'evoluzione dei servizi IoT, in termini di mercato e di tecnologie è favorita anche dall'integrazione con i principali trend innovativi che occupano la scena digitale. Tra questi trend troviamo i Big Data, l'Artificial Intelligence e la Blockchain, che rappresentano, in tal senso, tasselli sempre più importanti dell'ecosistema IoT. Questo perché la tecnologia IoT è in grado di abilitare nuove opportunità di business, nuove funzionalità e nuovi servizi a partire dai dispositivi e dagli oggetti connessi.

In questa parte della guida approfondiamo come l'Internet delle Cose e gli altri trend dell'Innovazione Digitale possono fondersi per favorire il processo di Digital Transformation nei diversi settori.

IoT e Big Data

L'evoluzione dei prodotti IoT è declinabile in ambiti tra di loro molto trasversali. Le aziende di qualsiasi settore, ad esempio, possono oggi raccogliere tantissime informazioni sul funzionamento dei device e sulle persone che li utilizzano. Possono farlo, soprattutto, attraverso la moltiplicazione e l'evoluzione dei dispositivi connessi dell'Internet of Things.

La definizione di opportune strategie per valorizzare la grande mole di dati raccolti dai dispositivi IoT, sia in ambito consumer sia business, rappresenta un tema sempre più rilevante per le aziende. Si tratta dei Big Data, vera e propria merce di valore che oggi rappresenta a tutti gli effetti un a nuova occasione di guadagno economico e di ulteriore sviluppo tecnologico.

IoT, AI e AI Generativa

Dai Dati all'Intelligenza Artificiale il passo è breve. Il tema di come valorizzare i dati, infatti, va di pari passo con la capacità di estrarre informazioni utili da essi. In questo specifico ambito di raccolta dati, l’Intelligenza Artificiale può giocare un ruolo molto importante.

Lo dimostra il lancio sul mercato di un numero crescente di nuove piattaforme IoT. Queste piattaforme, infatti, integrano tecnologie avanzate di analisi dati e algoritmi di Intelligenza Artificiale in grado di semplificare la gestione dei dispositivi connessi, pratica solitamente complessa. Le applicazioni in grado di integrare IoT e Intelligenza Artificiale sono tante. Tra di esse possiamo trovare il Retail (Smart Retail), le fabbriche, la casa e le città, con un impatto radicale su aziende, PA e consumatori.

Con l’avvento dell’AI generativa le applicazioni si sono moltiplicate e potenziate. In ambito consumer, ad esempio, gli smart home speaker possono avere interazioni più intuitive e personalizzate. In contesti B2b, come quello manifatturiero, la Generative AI semplifica i processi di installazione e di manutenzione, in particolare predittiva e prescrittiva.

Internet of Things e Blockchain

L’incrocio tra il mondo IoT e quello Blockchain ha grandi potenzialità. Tra queste due tecnologie, però, ci sono anche tante difficoltà di integrazione non trascurabili. La Blockchain può fungere da garante dell’identità dei diversi nodi della rete e da ente certificante della provenienza e dell’integrità dei dati raccolti dagli oggetti connessi. Questo grazie a un timbro digitale e alla registrazione dell’istanza temporale.

Chiarito che la Blockchain può portare contributi importanti in termini di sicurezza e integrità dei dati degli oggetti smart, sorge un problema. Essa può essere gestita solo esternamente rispetto a un dispositivo IoT, i quali sono tuttora limitati da alcuni vincoli tecnici.

IoT e sostenibilità ambientale

Abbiamo visto, finora, tantissime applicazioni e caratteristiche dell’IoT. In un'epoca di Trasformazione Digitale, però, anche l'Internet of Things può contribuire a migliorare gli aspetti di Sostenibilità Ambientale. A tal proposito, l’Osservatorio Internet of Things ne ha individuato quattro diversi livelli:

• monitoraggio e avviso, consentendo di gestire meglio le risorse che hanno un impatto sull’ambiente (ad esempio il monitoraggio dei consumi energetici in casa per dare consigli su come ridurli) e aumentare la consapevolezza degli utenti;
• monitoraggio e ottimizzazione che, grazie ad algoritmi e modelli, permettono di eseguire azioni migliorative in ottica sostenibilità (ad esempio con sensori che monitorano parametri del suolo e consentono l’attivazione di sistemi di irrigazione e fertilizzazione);
• monitoraggio, ottimizzazione e automazione per gli oggetti smart che svolgono in autonomia le azioni di efficientamento, senza l’intervento umano (come sensori per monitoraggio perdite idriche che attivano la chiusura della valvola di alimentazione);
• nuovi modelli di business, come la servitizzazione, che permette di allungare il ciclo di vita dei dispositivi, oppure il riacquisto, a programmi di manutenzione che allungano la vita utile del bene.

IoT e Smart Energy

L’applicazione di tecnologie IoT in ambito energy si propone di migliorare l’efficienza energetica di case, edifici e impianti attraverso applicazioni, soluzioni e progettualità per la gestione dell'energia, come ad esempio:

• il monitoraggio dei consumi attraverso lo Smart Metering;
• il risparmio energetico nel settore Smart Home o Smart Utility;
• l'ottimizzazione della distribuzione elettrica tramite Smart Grid;
• la gestione automatizzata degli impianti e dei consumi energetici negli Smart Building;
• la possibilità di creare contesti di produzione e autoconsumo di energia da fonti rinnovabili grazie alle Comunità Energetiche Rinnovabili (CER);
• il miglioramento della vivibilità urbana e della sostenibilità ambientale nelle Smart City.

Internet of Things: dall’obsolescenza programmata alla servitizzazione

La sostenibilità ambientale ci consente di introdurre un altro tema inevitabilmente correlato. Si tratta dell’obsolescenza programmata, materia di contesa di vecchissima data, di ampia portata e difficilmente affrontabile con leggi e norme.

Il primo caso “storico” di obsolescenza programmata è quello delle lampadine (la cosiddetta “bulb conspiracy”) in cui quattro grandi produttori agli inizi del ‘900 si accordarono in un cartello per contenere la vita delle lampadine (e assicurarsi così un sostanzioso mercato di sostituzione). Il motivo alla base è l’intrinseco conflitto di interesse che i modello di business basati sul ciclo acquisto-scarto-riacquisto hanno nei confronti della durabilità degli oggetti.

Tuttavia, l’Internet delle cose vuole spostare il mercato da cicli acquisto-scarto-riacquisto verso modelli di business basati sulla servitizzazione, tagliando alla radice il problema del conflitto di interessi.

In questo nuovo scenario, il cliente / consumatore acquista il servizio reso dal bene, non più il bene. È dunque nell’interesse del produttore ottimizzare la vita del prodotto, perché ogni extra costo ricadrà su di lui. Al cliente resterà la libertà di scegliere il fornitore del bene “pay-per-use” più competitivo (in qualità, servizio, e ovviamente prezzo).

In alcuni settori la servitizzazione è già ampiamente diffusa. Un esempio sono le soluzioni da ufficio: nei contratti di office printing si pagano le stampe fatte, e il cliente si dimentica del problema di eventuali guasti “ad orologeria”, perché la loro risoluzione è nel dominio di responsabilità del fornitore. Questo stesso modello, nel settore industriale, è utilizzato ad esempio per i compressori industriali, per cui l’impresa non paga il bene, ma nel tempo si pagano i m³ di fluido effettivamente processati.