Internet of things : il 3.0 della P.A.

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1 a cura di Carlo Maria Medaglia, Barbara Chicca e Lorenzo Orlando Laboratorio Logos - Cattid Internet of things : il 3.0 della P.A. Come la rete dei sensori può rivoluzionare il modo di concepire Internet e i servizi al cittadino Reti di computer, reti di persone In principio c era la rete: calcolatori dislocati in luoghi diversi, connessi tra loro attraverso una struttura complessa fatta di cavi, righe di comando, lunghi tempi di attesa per il trasferimento dei dati. Un mondo apparentemente oscuro dietro il quale si nascondeva però una cerchia di ricercatori che avevano già intuito le potenzialità di uno strumento che permettesse di comunicare e condividere informazioni, dati, idee. Con l avvento del mouse e delle interfacce grafiche l interazione uomo-macchina si è rinnovata, semplificando l utilizzo dei computer e introducendo l informatica nella vita di milioni di persone, trasformando i pc in strumenti indispensabili sia per le attività lavorative più complesse che per l intrattenimento. La rete dei computer si è velocemente trasformata in una rete di persone, al punto che la semplice presenza online, anche non legata ad alcuna attività specifica, va assumendo sempre maggiore importanza. Adesso che il mondo della rete è sempre più parte della realtà, è tempo che anche le cose reali arrivino in rete. 29

2 30 Internet delle cose Come per il web 2.0, anche la nuova rete delle cose nasce dalla combinazione di diversi elementi: tecnologici (poiché le tecnologie in grado di abilitarla sono molte e non tutte già affermate); sociali (poiché le persone vengono coinvolte sia come semplici utenti, sia come cittadini che, infine, come consumatori ); economici (chi sono i soggetti maggiormente coinvolti nelle sperimentazioni? Chi implementa i nuovi servizi? A quale prezzo?). Sulla definizione di Internet of things le opinioni sono molte. I primi interventi sul tema risalgono all Auto-ID Center (www.autoidlabs.org), centro di ricerca legato dal 1999 (anno della sua fondazione) al 2003 al Massachusetts Institute of Technology (MIT). Una prima definizione è strettamente connessa al concetto di electronic product code (EPC, un codice elettronico da applicare ai prodotti in modo che gli oggetti, interrogati da specifici lettori, comunichino tra di loro. Oggi la ricerca sull Internet of things è fortemente influenzata dagli sviluppi sia nei campi dell ubiquitous network and computing sia negli studi sugli sviluppi della rete Internet. L idea di fondo è semplice: dotare gli oggetti della vita comune di un identità in rete, così che sia possibile identificarli univocamente ed eventualmente comunicarci, trarne differenti tipologie di informazioni o chiedere loro di compiere azioni. Le tecnologie Le tecnologie per l Internet delle cose sono molteplici e in continua evoluzione. Non tutte sono recentissime, ma solo oggi si aprono gli scenari adatti alle loro applicazioni anche nella vita di tutti i giorni. Dalla logistica al tracciamento, dall anticontraffazione al monitoraggio del traffico, gli spunti per la pubblica amministrazione non mancano. La rete Internet, naturalmente, che costituisce l infrastruttura su cui viaggiano le informazioni e che rende possibili le comunicazioni tra i diversi devices La tecnologia RFId Un sistema RFId (radio frequency identification) si compone principalmente di tre elementi: tag, reader e sistema di gestione. I tag, altrimenti noti come trasponder, sono dispositivi di piccole dimensioni costituiti da un chip dotato di memoria (anche riscrivibile) e un antenna. Questi possono inseriti in sottili etichette adesive oppure essere incorporati in contenitori. Nelle memorie sono inseriti codici informativi e informazioni sull oggetto al quale sono associate. Le tipologie di tag sono numerose e si distinguono principalmente in base all alimentazione (attivi, passivi e semipassivi), alla frequenza del segnale su cui lavorano e, infine, in base alla memoria (read only e read/ write). Ogni tipologia di tag, ovviamente, risulta adeguata a particolari utilizzi in particolari situazioni ambientali. I tag vengono letti da un reader, ossia un ricetrasmettitore controllato da un microprocessore in grado di interrogare tramite radiofrequenza i tag e ricevere risposte. Il sistema di gestione, infine, è un sistema informativo, solitamente connesso in rete con i reader. A partire dai singoli codici contenuti nei tag, quindi, si ricaveranno le informazioni associate agli oggetti e utilizzabili per gli scopi di applicazioni specifiche. La tecnologia RFId, quindi, si presta a trovare applicazione in molteplici campi. e i data base, rendendo i servizi fruibili anche da postazioni remote. La presenza in rete degli oggetti e gli strumenti per la loro lettura, invece, si avvalgono di tecnologie differenti: reti di sensori, Bluetooth, connettività Gprs, Umts e Hsdpa, tecnologie RFId, NFC. L innovazione arriva dal cellulare: NFC e QR Code Con l acronimo NFC (near field communication) si indica una tecnologia di comunicazione wireless a corto raggio che permette a due dispositivi in stretto contatto di scambiarsi dati. La sua implementazione sui telefoni cellulari può trasformare uno dei devices a maggior

3 diffusione in Italia in una valida alternativa alle classiche carte di credito, con il vantaggio di rendere possibile effettuare operazioni complesse, come i micro pagamenti, semplicemente avvicinando il telefono a un ricevitore, liberando l utente dalla necessità di utilizzare tastiere per immettere dati e codici personali. Oggi la diffusione dei telefoni dotati di tecnologia NFC è ancora piuttosto limitata, tuttavia si stima che per il 2012 la loro diffusione ammonterà al 20% sul totale dei cellulari in uso. Il crescente interesse intorno a questa tecnologia ha portato alla nascita, nel 2004, del NFC forum, un consorzio che riunisce oltre 140 soggetti tra aziende, centri di ricerca e istituzioni che collaborano per la promozione della NFC (www.nfc-forum.org). Ulteriori nuovi scenari nell uso di devices mobile sono legati all utilizzo dei QR Code, un sistema di etichette considerabili come l evoluzione dei codici a barre. Questi codici bidimensionali possono contenere diversi tipi di informazioni. Attraverso l istallazione di alcuni software, la fotocamera del cellulare viene utilizzata come lettore e il device risponde al contenuto del QR Code. È così possibile connettersi automaticamente a un sito, interrogare uno specifico database, oppure visualizzare su schermo elementi che interagiscono sullo sfondo dell ambiente in cui ci si trova, come avatar o guide virtuali. Questo è solo uno dei terreni su cui si sta sviluppando il filone di ricerca relativo alla realtà aumentata. Ambiti applicativi nella P.A. La possibilità di identificare univocamente gli oggetti e di attuare contestualmente una connessione tra questi e la rete rende dunque la tecnologia particolarmente utile ai fini della realizzazione dell internet delle cose, e i possibili campi di intervento per la pubblica amministrazione spaziano tra vari campi d azione. In ambito sanitario, ad esempio, si stanno attuando le prime sperimentazioni sul monitoraggio di strumentazione e farmaci. Si pensi ad esempio Sicurezza e privacy: minacce in agguato Parlando di Internet of things non si può prescindere dalle questioni della sicurezza e della privacy che il trasferimento dei dati sulla rete fa emergere. Le minacce alla riservatezza dei dati scambiati dagli smart objects rappresentano uno dei principali ostacoli alla diffusione su larga scala delle reti sensibili, non potendo esse garantire allo stato attuale una resistenza completa agli attacchi esterni. La principale sfida della nuova Internet, quindi, ha a che fare in primo luogo con la sicurezza, implicando la necessità di un intervento di protezione al livello dei dati, delle reti e dei processi di trasferimento. Associato al problema della sicurezza è quello della tutela della privacy delle informazioni personali raccolte e processate dai sensori. Lo scenario che si profila, infatti, vede la disponibilità in rete di un immensa mole di dati su acquisti, attività e spostamenti fatti dalle persone, ponendo in questo modo nuovi interrogativi sui processi di gestione dei dati e sui soggetti autorizzati all accesso a tali informazioni. In mancanza di una regolamentazione univoca non è possibile garantire una piena tutela dei dati personali, di conseguenza sussiste ancora un clima di diffidenza da parte degli attori sociali verso questa tecnologia. La definizione della normativa riguardante la trattazione delle informazioni acquisite dai sensori sta impegnando numerosi soggetti a diversi livelli di autorità, dalla Commissione europea, al Garante per la privacy, alle associazioni dei consumatori, ponendo al centro della discussione questioni come le tipologie di dati che possono essere acquisite nel trasferimento da un dispositivo all altro, il grado di controllo che deve essere garantito ai titolari dei dati, i soggetti cui è consentito l accesso a tali informazioni e ancora l uso che questi possono fare delle stesse (per la normativa in vigore rif.: direttiva 2009/136/CE sui diritti degli utenti e trattamento dei dati personali nell ambito delle reti e dei servizi di comunicazione elettronica; provvedimento del 9 marzo 2005 del Garante per la protezione dei dati personali). 31

4 32 agli attrezzi utilizzati in sala operatoria: garze e bisturi saranno equipaggiati con etichette a radiofrequenza che renderanno possibile monitorarne numero e posizione, riducendo così la possibilità di pericolose dimenticanze. Lo stesso concetto è applicabile alla gestione di apparecchiature mobili all interno dell intera struttura ospedaliera, semplificandone la localizzazione tra i diversi reparti. Un ulteriore campo di applicazione è poi costituito dalla cartella clinica elettronica, accessibile da ogni infermiere attraverso terminali mobili dotati di connettività Wi-Fi. Ad ogni paziente verrà assegnato un braccialetto con un codice che, una volta letto dal terminale, darà accesso alla cartella clinica del paziente, facilitando il lavoro di medici e infermieri, riducendo il rischio di errori e facilitando la somministrazione delle cure a domicilio. Anche in ambito turistico le possibili applicazioni non mancano, soprattutto per la mobilità pubblica: la localizzazione dei mezzi pubblici garantirà agli utenti la possibilità di conoscere in tempo reale autobus in arrivo e eventuali tempi di attesa. Ulteriori sviluppi interessano la realizzazione di percorsi guidati all interno di parchi o edifici chiusi, in cui edifici e opere d arte (ma il discorso è generalizzabile per diversi campi) comunicano con i devices di lettura (come i cellulari), trasmettendo informazioni e curiosità, o rinviando a specifici siti Internet. Si pensi ad esempio ad un museo in cui le opere d arte comunicano con il cellulare dei visitatori, raccontando la propria storia anche in formato audio. Applicazioni di questo tipo sono declinabili anche nell ottica di servizi dedicati ai disabili, che possono accedere a descrizioni e informazioni varie che rendano le opere d arte sempre più accessibili. La diffusione di reti di sensori consente poi notevoli interventi nel campo del risparmio energetico, in accordo con quanto previsto nel progetto efficienza energetica del piano e-gov 2012: gli edifici pubblici, ad esempio, possono essere muniti di sensori in grado di quantificare il fabbisogno energetico delle strutture, regolando ad esempio l erogazione dell energia elettrica e il funzionamento dell impianto di riscaldamento. Internet of CATTID Sesamonet: progetto dedicato alla mobilità e all orientamento di persone ipovedenti e non vedenti, basato sull uso delle tecnologie Rfid e Bluetooth per la realizzazione di percorsi guidati. Artsonomy: il progetto permette agli utenti di associare parole chiave (tag) alle opere d arte all interno di un museo etichettate con un QR Code, grazie ad un applicazione su terminale mobile. In seguito, i tag degli utenti vengono aggregati in una tag-cloud all interno del sito web di Artsonomy. SIMpliCity: servizio che sfrutta la tecnologia NFC integrata nei cellulari, permettendo agli utenti di ricevere informazioni sui punti di interesse della città tramite dei tag Rfid sulle mappe. MedZig: progetto costituito da una rete di sensori dedicata al monitoraggio dei pazienti durante la fase postoperatoria. Il sistema integra nodi fissi (utilizzati come sensori ambientali), nodi mobili per il monitoraggio delle condizioni dei pazienti (come glucometri e termometri) e Gateway per la connessione alla Core Network, al fine di disporre con rapidità e puntualità dei dati clinici dei pazienti, ottimizzare il flusso informativo e ridurre i tempi di degenza. Dalla ricerca l impulso all innovazione Nello sviluppo della Internet delle cose un ruolo catalizzatore è da attribuire ai centri di ricerca e alle organizzazioni internazionali che si occupano di standardizzazione, operanti spesso congiuntamente. Questo orientamento alla sperimentazione unito ad una visione a largo raggio ha portato in breve tempo a risultati concreti nella definizione di diversi standard e nel perfezionamento della tecnologia. Tale approccio, se per un verso ha determinato un progresso incalzante nelle basi concettuali e negli strumenti, per altri versi ha determinato un ritardo da parte di alcuni organismi governativi locali nel riconoscimento di tale innovazione e,

5 conseguentemente, nel supporto all implementazione. Gli impulsi più significativi, quindi, provengono da organizzazioni quali l Ietf, in particolare per le attività di ricerca sul protocollo IPv6 per le reti Wpan (6LoWpan; e l Etsi (www.etsi.org), e da consorzi di enti pubblici e imprese, come quelli creati per i progetti europei Eposs (sull integrazione degli Smart Systems; e Casagrass (programma di studio su Rfid e Internet of things; o di impronta prevalentemente industriale come la Ipso Alliance, che si occupa di promuovere la standardizzazione dell Internet Protocol come rete di connessione per gli smart objects (www.ipso-alliance.org). In Italia la ricerca è guidata dal CNR e dai laboratori universitari ma grandi progressi giungono anche dalle imprese. Tra i maggiori successi made in Italy di quest anno, infatti, figura l inserimento di due realtà italiane nella classifica delle dieci migliori applicazioni di Internet of things del 2009 stilata dal New York Times. I progetti premiati sono Arduino, una piattaforma di prototipazione elettronica open-source in grado di interagire con l ambiente in cui si trova, progettata dal Design Institute di Ivrea (http://interactionivrea.org), e Wide Noise di Wide Tag (www.widetag.com), applicazione per iphone e ipod Touch che misura i livelli di decibel e li mostra in una mappa interattiva mondiale permettendo all utente di rilevare il livello di rumore che lo circonda. Una nuova Internet entro il 2020 È opinione diffusa che entro dieci anni le reti di smart objects saranno entrate ormai nell utilizzo quotidiano, realizzando l ubiquitous computing nel pieno delle sue potenzialità. Alcune condizioni, però, necessitano di essere soddisfatte affinché tali tecnologie possano essere impiegate su larga scala. Tra queste, la primaria sicuramente riguarda la connessione dei sensori alla rete. Al momento, infatti, si pongono diverse criticità in merito al collegamento tra le reti di oggetti e Internet, prime tra tutte la mancanza di uno standard univoco per l identificazione degli oggetti nella rete e la limitatezza del protocollo IPv4. Con il passaggio al nuovo protocollo IPv6 e l adozione di un unico sistema di indirizzamento dei sensori (un valido esempio è quello usato per l Rfid, l electronic product code, basato sul modello di assegnazione dei domini DNS) sarà possibile far dialogare gli oggetti con la rete e con i dati e le applicazioni contenuti in essa. Un altra problematica collegata all interazione con la rete è la standardizzazione delle diverse tecnologie, ancora lontana dall essere realizzata, ma necessaria per far dialogare dispositivi strutturalmente diversi permettendo loro di scambiare dati e lavorare sinergicamente. Infine, un cambiamento culturale si rende impellente affinché i cittadini accettino queste tecnologie come un supporto per le attività quotidiane, abbandonando i timori di controllo e intrusione nella propria sfera privata ma tutto ciò sarà reso possibile solo da un intervento congiunto della politica e dell industria indirizzato verso la regolazione delle questioni della privacy e della sicurezza. Quando queste condizioni saranno soddisfatte ci saranno le premesse per un ulteriore evoluzione della tecnologia che vedrà la diffusione di sensori dotati di maggior potere di elaborazione, capaci di interagire con i diversi stimoli provenienti dall ambiente, con più elevate capacità comunicative, più piccoli e mobili a tutti gli effetti. All interno di questo scenario è possibile ipotizzare l apertura di nuove opportunità per la Pubblica Amministrazione nell interazione con i cittadini. A partire da sistemi di identificazione più efficienti e sicuri per arrivare allo snellimento del processo di trasferimento delle informazioni, al monitoraggio dei traffici e delle aree urbane, le premesse sono ottimali per la realizzazione di un unica infrastruttura di rete in grado di avvicinare i servizi di pubblica utilità ai fruitori finali, aprendo un canale di comunicazione immediato e diretto. 33

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