Le tecnologie IoT e gli spazi intelligenti stanno per diventare una nuova rivoluzione tecnologica, ma benché esistano miliardi di dispositivi IoT, la mancanza di unificazione tra loro continua a frenare il settore. Quali sfide devono affrontare i dispositivi IoT, quali soluzioni possono essere di aiuto e cosa possono fare gli ingegneri?
Il peggior nemico dell'IoT: la frammentazione
È davvero sorprendente quanti dispositivi IoT esistano oggi nel mondo, con le stime attuali che superano i 14 miliardi e si prevede che tale cifra raggiungerà i 20 miliardi entro il 2024. Non solo è difficile capire il numero di dispositivi nel mondo, ma anche la quantità di dati prodotti è gigantesca. Grazie agli sviluppi compiuti nelle tecnologie IoT e alla quantità di dati prodotti, settori come l'intelligenza artificiale e l'apprendimento automatico sono stati in grado di accelerare ed espandersi in modo massiccio, facendo sì che l'IA sia diventata un luogo comune nella vita di tutti i giorni.
Eppure, nonostante i numerosi dispositivi IoT presenti sul mercato e le numerose opzioni per la casa intelligente, la maggior parte dei dispositivi IoT utilizzati nelle case sono tutt'altro che intelligenti. Infatti, la maggior parte dei dispositivi IoT utilizzati nelle case è classificata come IoT solo perché i dispositivi possono stabilire una connessione Internet e certamente non stanno facendo nulla di intelligente, non essendo in grado di condividere i propri dati con altri sistemi, né di rispondere in modo intelligente a eventi in tempo reale. Inoltre, la stragrande maggioranza delle case non dispone di tecnologie intelligenti integrate per impostazione predefinita, il che le rende case "non" intelligenti.
Sebbene molti fattori abbiano reso difficile l'integrazione dell'IoT nelle case, la principale responsabilità sta nella frammentazione.
Che cos'è la frammentazione IoT?
C'è una barzelletta nel settore dell'IoT che descrive perfettamente i problemi affrontati dalla frammentazione. In poche parole, un ingegnere constata che esistono 14 standard IoT e decide di creare uno standard utilizzabile da tutti, così ora ci sono 15 standard.
Sfortunatamente, questa barzelletta si avvicina molto alla realtà e le centinaia, se non migliaia, di aziende e di ingegneri IoT che progettano e producono dispositivi IoT fanno esattamente questo. Non solo molte di queste aziende creano i propri standard, pensando che siano i migliori, ma spesso creano interi ecosistemi di soluzioni che funzionano all'interno del loro framework personalizzato. Sebbene ciò possa essere positivo per coloro che utilizzano un solo produttore per le proprie soluzioni IoT, tuttavia introduce numerose sfide che ostacolano l'integrazione degli spazi intelligenti.
La prima sfida che ciò presenta è la difficoltà di creare soluzioni IoT complesse che combinino dispositivi di diversi produttori. Ad esempio, una casa intelligente richiederà numerosi dispositivi intelligenti che vanno da un campanello intelligente, a prese di corrente intelligenti e luci intelligenti fino ai controlli intelligenti del termostato. Malgrado l'esistenza di tutti questi dispositivi sul mercato, è praticamente impossibile trovare un unico produttore di tutti questi dispositivi o diversi produttori che supportano un protocollo comune.
La seconda sfida introdotta dalla frammentazione dell'IoT è la mancanza di supporto software per le case intelligenti. Proprio come ogni produttore crea il proprio standard, spesso crea anche le proprie piattaforme software utilizzate per controllare i dispositivi e leggere i dati, ma raramente espongono un'API utilizzabile da altri produttori. Pertanto, anche il lato software dei dispositivi IoT può essere frammentato e isolato da altri sviluppatori.
Infine, i clienti che sono costretti a utilizzare un unico produttore per le loro soluzioni IoT possono rimanere intrappolati dal marchio o, peggio, essere vincolati a tutte le decisioni prese da quel marchio. Ad esempio, Hive di recente ha annunciato che sta per terminare la sua linea di prodotti HomeShield, che include telecamere di sicurezza e rilevatori di perdite. Una volta interrotti gli aggiornamenti e i servizi per questi dispositivi, i clienti non avranno altra scelta che ritirare e smaltire dispositivi IoT perfettamente funzionanti.
Che cos'è Matter?
Essendo consapevoli delle numerose sfide affrontate dai dispositivi IoT, un gruppo di grandi aziende tecnologiche si è riunito per trovare una soluzione e ha sviluppato un nuovo protocollo IoT: Matter. Anche se il rilascio di Matter rientra ancora nella battuta precedente sulla creazione di nuovi standard, il fatto che molte delle principali aziende tecnologiche supportino la piattaforma (Google, Meta, ecc.), essenzialmente costringe i produttori ad aderire allo standard a causa delle enormi dimensioni della aziende tecnologiche coinvolte.
In sostanza Matter è uno standard proprietario per la domotica che fornisce licenze esenti da royalty ai produttori, con l'unico costo per la certificazione. Nonostante il costo della certificazione, Matter è interamente open source al pubblico, il che consente agli utenti di vedere come funziona il codice e di fornire suggerimenti per eventuali modifiche e correzioni di bug. Sebbene non sia chiaro quale sia la penalità per l'utilizzo di Matter senza aver ottenuto una certificazione, è probabile che i prodotti semplicemente non possano portare il nome e il logo Matter. Ad esempio, un prodotto potrebbe essere compatibile con Matter, ma non potrebbe pubblicizzarlo come tale.
Con i progetti Matter, a partire dal 2019, numerosi produttori e aziende, tra cui IKEA, Amazon, Google, Apple e Zigbee Alliance, hanno annunciato il loro sostegno pubblico. Tuttavia, poiché il protocollo è stato rilasciato ufficialmente solo nell'ottobre 2022, deve ancora essere diffuso o adottato dalla comunità più ampia. Inoltre, l'attuale versione di Matter supporta i comuni dispositivi domestici, inclusi prodotti per l'illuminazione, interruttori di rete, termostati, serrature delle porte, sistemi di riscaldamento, ventilazione, sensori di sicurezza, televisori e persiane. La prossima versione, prevista per marzo 2024, amplierà l'elenco dei dispositivi supportati per includere robot aspirapolvere, sensori CO, rilevatori di fumo, gestione della corrente, Wi-Fi, videocamere e altri grandi apparecchi.
Ci sono alternative a Matter?
Al momento, nessuno standard IoT beneficia dello stesso grado di supporto di Matter, ma ciò non significa che non esistano altri standard che possano aiutare gli ingegneri a creare dispositivi ben connessi.
Alcuni dei metodi di gran lunga più diffusi per la comunicazione IoT sono REST ed HTTP, e ciò è dovuto al fatto che sono supportati naturalmente dalla maggior parte dei server Web. Ciò significa che i dispositivi IoT possono inviare pacchetti di dati a un server Web standard codificato in PHP o Node.js. Il vantaggio aggiuntivo di questi protocolli è che rendono la visualizzazione dei dati molto banale, poiché i database utilizzati per alimentare i siti Web possono essere utilizzati anche per archiviare i dati IoT. Pertanto, una soluzione IoT completa può, in teoria, essere integrata in un singolo server web.
Un'alternativa ad HTTP e REST è l'uso dei socket web. PHP, HTML e JavaScript supportano tutti i socket web, rendendoli una scelta eccellente per i dispositivi IoT; ma mentre HTTP e REST sono messaggi a pacchetto singolo, che alla fine chiudono la loro connessione, i socket web possono rimanere aperti, il che li rende ottimi per lo streaming di grandi quantità di dati.
Infine, MQTT è un altro protocollo popolare utilizzato da milioni di dispositivi in tutto il mondo. Inizialmente sviluppato per l'industria petrolifera e del gas, MQTT consente a intere reti di dispositivi di pubblicare e sottoscrivere variabili specifiche. La leggerezza di MQTT lo rende ideale per microcontroller a basso consumo e di fascia bassa. Inoltre, è facile realizzare implementazioni personalizzate di MQTT grazie alla semplicità del protocollo e ci sono numerosi esempi online che possono essere adottati.
Cosa dovrebbero fare gli ingegneri?
Nei protocolli HTTP ed MQTT, i progettisti possono esporre le loro API per dare almeno la possibilità ad altri produttori di interfacciarsi con i dispositivi. Inoltre, è possibile formulare un software di bridging, ovvero un software in grado di collegare due standard diversi, il che consente solo ai prodotti di funzionare con altri produttori.
Ma oltre a questo, è difficile dire cosa dovrebbero fare esattamente gli ingegneri poiché Matter stesso è molto recente, la sua documentazione è molto approfondita e complessa e potrebbe non essere la soluzione migliore per tutti i prodotti IoT. Naturalmente, è stato chiaramente dimostrato che la creazione di nuovi standard non è di alcuna utilità, quindi gli ingegneri dovrebbero evitare di creare nuovi standard ove possibile.
Una possibile soluzione è che gli ingegneri si concentrino su progetti open source che possono essere facilmente modificati sul campo. Ad esempio, la creazione di dispositivi IoT da sistemi Linux che supportano gli aggiornamenti via etere può, in teoria, essere aggiornata in futuro per supportare Matter quando diventerà più consolidato come protocollo.
Un'altra soluzione è che gli ingegneri si attengano a soluzioni comuni come HTTP e REST e si spera che, fornendo le loro API al pubblico, Matter sarà in grado di supportare i loro prodotti in una certa misura. In effetti, potrebbe essere possibile creare un'interfaccia web che si trovi tra il dispositivo IoT e un server Matter in grado di tradurre i messaggi tra i due.
Ma solo perché Matter esiste non significa che debba essere usato. A meno che non sia essenziale per un progetto, l'integrazione di Matter per il solo gusto di farlo può solo creare problemi, specialmente se Matter viene affetto da bug sconosciuti.
