Scenari tecnologici e prospettive di business per l operatore

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1 BLOG 3 Business e Tecnologia Scenari tecnologici e prospettive di business per l operatore, Telecom Italia Lab

2 Sommario Tecnologia RFID Principali caratteristiche Standard Scenari tecnologici Mercato Tecnologia ZigBee Principali caratteristiche Standard Scenari tecnologici Mercato 2

3 Che cosa è il sistema RFID Un sistema RFID (Radio Frequency IDentification) è costituito da un lettore (reader, transceiver) e da uno o più transponder (e-tag, smart tag, smart label, RFID tag). Etichette RFID passive: sono costituite da un chip (una memoria) ed un antenna montati su un supporto di vario tipo. Non hanno alimentazione interna, la corrente necessaria al funzionamento viene ricavata dal campo elettromagnetico generato dal lettore. Il lettore per scrivere/leggere le e-tag passive emette un elevata potenza (max 4W). Esso, grazie ad un algoritmo di anti-collisione, può leggere contemporaneamente decine (~100) di e-tag con velocità dell ordine di 100ms. Frequenze tipiche: KHz, MHz, 868/915 MHz, 2.45 GHz Raggio di azione: <1.5 m, 4 m Memoria: 64 Bit ROM o 1Kbit EEPROM Dimensioni tipiche: 3x5cm (spessore 0.1mm) Costo e-tag: cent $ (a tendere 5 cent $) Prezzo lettore: > $ Etichette RFID attive: hanno un alimentazione interna (batteria) per cui oltre ad una memoria più grande possono essere dotate di microprocessore ed eventuali sensori. Il lettore per e-tag attive emette potenze dell ordine di mw e può leggere contemporaneamente centinaia di e-tag con velocità di qualche ms. Frequenze tipiche: 433, 868/915 MHz, 2.45 o 5.8 GHz Ampio raggio di azione (fino a 100 m) Memoria: EEPROM 8 o 32Kbit Dimensioni tipiche: ø 1 cm (spessore 0.5 cm); 5x8cm (spessore 2mm) Costo e-tag: 5-8$ a tendere 2$ Prezzo lettore: $ 3

4 Standard per sistemi RFID Ente Oggetto Smart card contactless Norme ISO/IEC (Smart Card proximity) ISO/IEC (Smart Card vicinity) RFID for Item Management ISO/IEC Part 1-7 (Smart tag) Comitato ISO/IEC JTC 1/SC 31/WG4 Frequenze previste dallo standard ISO ( KHz, 13.56MHz, 433 MHz, MHz, 2.45 GHz, 5.8 GHz) EPC TM Tag Data Standards EPC Code - Address: Classe 1: 96 bits HF: MHz UHF: 860MHz or 930MHz range Auto-ID Center: progetto di ricerca promosso dal Massachussetts Institute of Technology (MIT): confluito in EPC (Electronic Product Code) Global. Auto-ID LAB mantiene le funzioni di ricerca EPCglobal è nata come joint venture tra EAN (European Article Numbering) International e UCC (Uniform Code Council) (le due organizzazioni recentemente rinominate GS1 - Global Standards 1 e GS1 USA stanno per confluire in un unico ente) 4

5 Nuove opportunità di business La tecnologia RFID è piuttosto vecchia Prime sperimentazioni anni 70 Primi prodotti commerciali anni 80 Esempi: cancelli automatici, antifurto auto, telepass Cosa c è di nuovo? Basso costo sostituzione codice a barre Era dell accesso, rete globale (Internet), globalizzazione del mercato (multinazionali, produzione in Oriente - vendita in Occidente ) si moltiplicano le aree applicative (es. GDO, SCM, ERP, ), aumenta la necessità di connessione Il consumatore diventa più esigente (semplicità, velocità, sicurezza, garanzia,..) Nascono nuove opportunità di business per gli Operatori TLC GDO=Grande Distribuzione Organizzata, SCM=Supply Chain Management, ERP=Enterprice Resource Planning System 5

6 Ruolo dell operatore I RFID tag Lettore RFID con interfaccie verso la LAN Ethernet RS232 LAN aziendale Telecom Italia come fornitore del servizio chiavi in mano Aziende dello stesso gruppo, o appartenenti alla stessa catena del valore Wi-Fi IR Gateway di Rete Rete di distribuzione fissa o mobile Azienda 2 PSTN, ISDN, ADSL, Fibra GPRS, UMTS Azienda 3 PCMCIA Wi-Fi Server della LAN Azienda 1 Centro Servizi Sistema di gestione Azienda n 6

7 Ruolo dell operatore II RFID tag Lettore RFID con interfaccia GSM/GPRS/UMTS Telecom Italia come fornitore del servizio chiavi in mano ISO Sistema di gestione Cliente 2 Rete di distribuzione Centro Servizi Cliente 3 ISO/IEC (NFC- ISO/IEC 18092) ISO Cliente 1 Piccole aziende (SOHO), negozi, utenti interessati a servizi di pagamento e a informazioni legate al luogo Cliente n 7

8 L esempio di BT British Telecom : sponsor di EPCglobal creato la venture company BT Auto-ID (http://www.auto-id.bt.com) investito 10 mln per sviluppare e commercializzare la sua competenza sul tema RF ID; effettuato acquisizioni mirate di SW house, specialisti di distribuzione, esperti di trasporti; partnership con VI Agent per la piattaforma di middleware VI SixD adatta per le applicazioni nel settore della logistica e della SCM Settori applicativi coperti dall offerta di BT Auto-ID: Aereospaziale, Farmaceutico, Manifatturiero, Costruzioni, Distribuzione BT Auto-ID a giugno 2004 aveva in programma 4 importanti iniziative: gestione casse automatiche tracking di plichi postali di valore gestione cantieri per realizzazione impianti industriali complessi gestione deposito bus 8

9 Dati di mercato per sistemi RFID Fonte e segg IDC (feb. 2005) Investimenti USA per soluzioni basate su RFID nella catena di distribuzione pari a $91,5 mln (2003) Mercato globale delle RFID $ 7 mld (2008) Frost e Sullivan (giu. 2004) RFID ha generato $1.7 mld di fatturato nel 2003 Prevedono mercato mondiale da $3,5 mld Prevedono mercato mondiale da $10 mld (2009) VDC (mag. 2004) Mercato globale dei sistemi RFID di $1,5 miliardi RFID SW crescita CAGR del 37% Prevede mercato globale dei sistemi RFID di $2.13 mld (RFID tag 853 mln, reader 683 mln, RFID SW $594 mln) IDTechEX (feb. 2005) Prevede che il mercato RFID varrà $7.6 miliardi nel 2008 $26.9 mld nel

10 L evoluzione: gli SmartMicroDevices L etichetta RFID acquisisce intelligenza e diventa un micro dispositivo wireless in cui circuiti di elaborazione elettronici e sistemi di trasmissione wireless sono integrati in un unico chip. Inoltre anche i sensori e gli attuatori potranno essere miniaturizzati utilizzando, ove possibile, tecnologie MEMS (Micro Electro Mechanical Systems). Presente: integrazione in un unico chip Tipica architettura di uno SmartMD RAM µ-processore EEPROM/ FLASH Interfaccia Wireless Alimentazione Attuatori Sensori 10

11 Lo standard ZigBee La ZigBee Alliance è un associazione no profit di circa 120 aziende (TILAB, luglio 2004) che operano nel campo di semiconduttori, tecnologia HW e SW, sistemi di comunicazioni, prodotti end-users, OEMs. Questa alleanza ha elaborato, in collaborazione con IEEE, uno standard aperto finalizzato ad un mercato globale per micro dispositivi intelligenti in grado di configurarsi in una rete ad hoc e adatti al controllo remoto e all automazione. Livello fisico e MAC standard IEEE (mag. 2003) Livello rete standard ZigBee (dic. 2004) Promotori Sostenitori 11

12 La tecnologia ZigBee Interfaccia radio DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum) Accesso basato su CSMA-CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) Frequenza più usata: 16 canali nella banda ISM 2.4 GHz Bit rate max 250 kbps costi limitati (2-3 dollari), (soluzione single chip da 1Q2005) ridotti consumi di potenza capacità di ad hoc networking la rete può raggiungere un numero elevatissimo di nodi (fino ad un max di 65000). In una rete di nodi Zigbee ci sarà un solo nodo controllore, inoltre uno dei nodi può avere funzionalità di gateway verso la rete fissa o mobile Comunicazioni tra i nodi a breve raggio (fino a 100m), sfruttando il multi-hop si può estendere l area di azione di un solo nodo controllore a diversi Km Il costo, i consumi e le dimensioni ridotte li rendoni adatti per essere integrati facilmente in un gran numero di dispositivi e oggetti (es. esistono già nodi ZigBee integrati su SDIO card, Terminale Mobile, Set Top Box, sistemi Hi-Fi, sistemi di controllo, ecc.) 12

13 Settori applicativi dei nodi ZigBee Controllo traffico Gestione parcheggi Sicurezza Controllo Condizionamento Controllo accessi AUTOMAZIONE DI EDIFICI AUTOMAZIONE TRASPORTI ELETTRONICA DI CONSUMO Controllo remoto di TV VCR DVD/CD Monitoraggio di pazienti Somministrazione di farmaci BIO- MEDICALE Applicazioni ZigBee PC & PERIPHERALS mouse tastiera joystick Gestione magazzino Controllo processi Gestione/controllo ambientale CONTROLLO INDUSTRIALE AUTOMAZIONE DOMESTICA Sicurezza Controllo condizionamento Controllo luci Controllo accessi Controllo elettrodomestici 13

14 Ruolo dell Operatore I Internet Centro Servizi Telecom Italia fornitore del servizio chiavi in mano Gateway Rete di distribuzione Gateway Utenti finali Coordinatore Rete ZigBee indoor/outdoor Rete ZigBee indoor/outdoor Azienda/Casa/Ambiente 1 Azienda/Casa/Ambiente 2 La gestione della rete ZigBee è remotizzata nel centro servizi Agli utenti finali e possibile l accesso da remoto allo stato della rete ZigBee 14

15 Ruolo dell Operatore II Il Gateway è costituito dal TM stesso che contiene un nodo ZigBee (possibilmente su SIM o su MMC) La gestione della rete ZigBee è remotizzata nel centro servizi Esempi applicativi (informazioni legate al territorio: info traffico, ) Coordinatore Rete di distribuzione Centro Servizi Rete ZigBee Telecom Italia come fornitore del servizio chiavi in mano 15

16 Dati di mercato per nodi ZigBee A fronte di un mercato di nodi ZigBee nel 2004, ABI research prevede: un mercato globale di nodi ZigBee di 50 Mil nel 2005 e 80 Mil nel 2006 si evidenzia il ruolo trainante dello standard ZigBee che garantisce l interoperabilità dei diversi sistemi e la compatibilità con gli attuali sistemi operanti nella stessa banda (Wi-Fi, Bluetooth) L adesione al consorzio sempre più estesa (nel 2004 si è passati da una trentina di membri a più di 120) conferma la globalità della soluzione proposta Il settore che si prevede abbia uno sviluppo immediato è quello dell Automotive seguito e superato dalla Automazione di Edificio, Industriale o Domestica. Bob Metcalfe, l'inventore di Ethernet, ha pronosticato un futuro di grande successo per ZigBee. Metcalfe, parlando al NetEvents di Barcellona, ha affermato che la diffusione di ZigBee sarà molto rapida ed estesa, perché ZigBee condivide molte delle caratteristiche che, a suo tempo, hanno favorito l'enorme diffusione di Ethernet: la presenza di uno standard condiviso da un numero elevato di compagnie. 16

17 Conclusioni Sistemi RFID Punti aperti: Costo della RFID tag Unicità ed affermazione degli standard (in particolare, standard EPCGlobal tarda ad affermarsi, causa brevetti su alcune tecnologie chiave rivendicate dalla Intermec Technologies) Le condizioni ambientali possono influenzare l utilizzo e la lettura dei TAG (ad es. contenitori metallici, liquidi), ogni ambiente applicativo richiede una progettazione ad hoc Privacy: le etichette RFID, applicate ai prodotti possono porre problemi di privacy. In alcune applicazioni necessaria la verifica di emissioni EM Problemi di interferenze con altri sistemi RF Sistemi ZigBee Punti aperti: Costo, consumi e miniaturizzazione dei sensori Problemi della rete: sincronizzazione, numero di nodi, mobilità Alimentazione 17

18 BLOG per APPROFONDIMENTI e DOMANDE Indicare il numero 3 come primo carattere SMS al a

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