Internet of Things - Corso di Laurea in Ingegneria Informatica

Università degli studi di Napoli Federico II
Facoltà di Ingegneria
Elaborato nale in
Ingegneria Informatica
Internet of Things
Relatore
Candidato
Prof. Antonio Picariello
Francesco Lucci
matr. N46000516
Anno Accademico 2011/2012
Indice
Introduzione
1
1 L'internet delle Cose
4
1.1
Varie interpretazioni
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6
1.2
WoT e IoT a confronto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8
2 L'evoluzione
10
2.1
Il mondo è l'indice
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.2
Portare il mondo on line
2.3
Prendere il controllo del mondo
2.4
Lasciare che le cose parlino tra loro
2.5
Lasciare che le cose diventino intelligenti
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . .
3 Tecnologie alla base dell'internet delle cose
3.1
3.2
3.3
11
11
12
13
15
16
Radio Frequency IDentication (RFID) . . . . . . . . . . . . .
16
3.1.1
Descrizione sica
17
3.1.2
RFID vs Bar Code
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
18
3.1.3
Applicazioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
18
Controllo accessi automezzi
. . . . . . . . . . . . . . .
19
Identicazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
19
Logistica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
20
Sicurezza sul lavoro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
20
3.1.4
Standardizzazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
20
IPv6
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
21
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.2.1
Formato del pacchetto
. . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.2.2
Integrazione tag RFID e IPv6
. . . . . . . . . . . . . .
22
22
Open Data e Semantic Web al servizio dell'interconnessione
dei dati
3.3.1
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Open Data
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Linked Open Data (LOD)
. . . . . . . . . . . . . . . .
Resource Description Framework (RDF)
I
. . . . . . . .
23
24
24
25
Internet of Things
3.3.2
Semantic Web . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
26
Ontology Web Language (OWL)
27
. . . . . . . . . . . .
4 Privacy & Security
29
4.1
Privacy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
29
4.2
Security
30
Conclusione
Francesco Lucci
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
32
II
Introduzione
Il nostro mondo è in continua evoluzione, la tecnologia è in continua evoluzione
e con essa il nostro modo di vivere. Sopratutto nel corso degli ultimi decenni
siamo stati testimoni di una crescita tecnologica altamente esponenziale, che
ha portato un radicale cambiamento nella nostra quotidianeità e nel modo
in cui ci interfacciamo con il mondo che ci circonda. Basti pensare al web,
la cui data di nascita viene comunemente indicata nel 6 agosto 1991, giorno
in cui l'informatico inglese Tim Berners-Lee pubblicò il primo sito web, dando così vita al fenomeno www (World Wide Web, detto anche della tripla
1
w) , che oggigiorno conta milioni, se non miliardi, di utenti uniti da questo
grande mantello globale che Internet rappresenta per noi.
Il web nato inizialmente con funzionalità statiche, ovvero, con il principale
scopo di mettere qualsiasi tipo di informazione in formato digitale e renderla
così condivisibile, fù ben presto dotato di strumenti capaci di generare pagine
HTML dinamiche, permettendo ai siti web di diventare vere e proprie applicazioni alla portata di singoli clienti e singole aziende (ad es. utilizzando
dati estratti da un DataBase).
Oggi viviamo quello che prende nome di
Web 2.0,
che ci permette di
essere in comunicazione con tutto il mondo, attraverso strumenti quali blog,
1 Fonte:
http://it.wikipedia.org/wiki/World_Wide_Web
1
Internet of Things
forum, wiki, Facebook, Twitter,Myspace , eccetera, garantendo un elevato
livello di interazione tra l'utenza e il sito.
Il web, come tutto ciò che ci circonda, evolve velocemente grazie alle
idee di brillanti ricercatori, arteci dei cambiamenti che stiamo vivendo e di
quelli davanti a cui ci troveremo in futuro. Le strade sono molteplici e non
necessariamente discordanti tra loro:
Database web
Finalizzato a rendere il web simile a un grande database,
caratterizato da una moltitudine di dati liberi e di facile accesso, anche da parte di applicazioni che non siano browser. Segni del desiderio
di rendere questo progetto reale sono dati dall'enorme diusione dei
2
3
Cloud Computing (iCloud ) e dei servizi di Storage (Dropbox , Win4
dows Live SkyDrive ) che ci permettono di caricare i nostri le online e quindi disponibili al download ovunque ci troviamo (connessione
permettendo).
3D web
Una possibile evoluzione in cui si abbandona l'idea di pagina e ci
si immerge in uno spazio tridimensionale, interattivo, attraverso l'uso
di un avatar digitale. Sviluppi di questi concetti, anche se in maniera
5
più ludica, sono già stati ottenuti con Secondlife
Il web semantico
6
e PlaystationHome .
Finalizzato alla trasformazione del web, in un ambiente
dove è possibile pubblicare non più solo documenti, ma anche informazioni relative ad essi (Metadati), in un formato adatto alla interrogazione, interpretazione ed elaborazione automatica.
In tal modo,
grazie ai metadati, si contribuirebbe alla costruzione e alla condivisione della conoscenza, in modo da mettere in connessione i contenuti
presenti sul Web attraverso ricerche e analisi automatiche basate sul
signicato, attraverso l'uso del semplice linguaggio naturale.
Queste sono solo alcune delle idee che si sta tentando di sviluppare e che
vengono gradualmente proposte all'utenza.
In armonia con l'evoluzione del Web, la stessa tecnologia che lo supporta
sta cambiando, modicando noi e il paesaggio che ci circonda. La connettività a banda larga sta sempre più riducendo i costi e i dispositivi stanno
diventando sempre più potenti e più piccoli, dotati di una grande varietà
di sensori.
Il grande benecio qualitativo che la possibilità di connessione
2 https://www.icloud.com/
3 https://www.dropbox.com/
4 https://skydrive.live.com/
5 http://secondlife.com/
6 http://it.playstation.com/playstationhome/
Francesco Lucci
2
Internet of Things
ha portato in questi oggetti è tale da far crescere l'idea dell'
Things,
Internet of
ovvero una rete Internet predisposta ad accogliere un Web non
più al servizio esclusivo dell'uomo, ma anche di numerosissimi dispositivi e,
perché no, di tutto ciò che ci circonda.
Nell'elaborato seguente quindi, tratterò della nascita di tale termine, del
suo signicato e della sua evoluzione; descriverò le principali tecnologie che
ci permetteranno di realizzare l'internet delle cose e le conseguenti possibili
problematiche, riguardanti la violazione della privacy che quest'evoluzione
rischia di comportare.
Francesco Lucci
3
Capitolo 1
L'internet delle Cose
Il termine Internet of Things
(IoT) fu coniato per la prima volta da Kevin
1
Ashton, direttore esecutivo dell' Auto-ID center , come titolo di una presentazione fatta presso Procter & Gambel (P & G)
2
nel 1999. In un'intervista,
risalente al 22 giugno 2009, rilasciata all'RFID JOURNAL, Ashton descrisse
3
ciò che per lui signica IoT :
Oggi i computer e, di conseguenza, Internet sono quasi interamente dipendenti dagli esseri umani per ottenere informazioni.
Quasi tutti i circa 50 petabyte (1024 terabyte) di
dati disponibili su Internet sono stati elaborati e creati da esseri umani, il problema è che le persone hanno limitato il
tempo, l'attenzione e la precisione, tutto ciò signica che non
sono molto bravi a catturare i dati riguardanti le cose del
mondo reale. Questo è un grosso problema. La nostra economia, la società e la sopravvivenza non si basano su idee o
informazioni: sono basate su cose. Le idee e le informazioni
sono importanti, ma le cose lo sono molto di più. Tuttavia,
la tecnologia dell'informazione di oggi è così dipendente dai
dati originati da persone, che i nostri computer si basano di
più sulle idee, che sulle cose. Se avessimo computer in grado
di raccogliere informazioni senza alcun aiuto da parte nostra
saremmo in grado di monitorare e contare ogni cosa con una
notevole riduzione di sprechi, perdite e costi.(1)
Dal '99 questo paradigma ha continuato ad aermarsi e trovare diversi pos-
1 gruppo
di ricerca nel campo della rete radio-frequency identication (RFID)
gruppo
è un complesso industriale di beni di consumo con
sede a Cincinnati, Ohio (USA).
3 Fonte: http://www.rfidjournal.com/article/view/4986
2 Il
Procter & Gamble
4
Internet of Things
sibili sviluppi in progetti quali :
Cooltown
Un progetto il cui obbiettivo è quello di creare infrastrutture per
il Nomadic Computing.
Tale termine si riferisce con nomadic agli
esseri umani che si spostano continuamente in città e per computing
alla serie di servizi integrati con le entità del mondo sico, con i quali
l'uomo in movimento entra in contatto tutti i giorni.
Un'unione che
sta ad indicare la visione di una città dove i cittadini, sempre connessi,
sono in grado di comunicare e interagire con ogni cosa attraverso la
rete.
everything has a web page
The Disappearing Computer
È un progetto che come dice il nome stesso
è nalizzato alla scomparsa del computer. Questa scomparsa è intesa:
a livello sico con la miniaturizzazione dei dispositivi e la loro integrazione in altri manufatti di tutti i giorni e, a livello mentale, in quanto i dispositivi, anche se di grandi dimensioni, non vengono percepiti
come computer, perchè integrati con l'ambiente come ad esempio nel
caso di pareti interattive.
Le tecnologie più profonde sono quelle che scompaiono. Esse si intrecciano
nel tessuto della vita quotidiana no a divenire indistinguibili da essa(20)
Cooperative Buildings
L'unione di edilizia e informatica all'avanguardia
per preogettare edici in grado di collaborare e comunicare tra loro, con
gli utenti, abitanti e visitatori, fornendo servizi in maniera intelligente
e auto-adattabile alle mutevoli situazioni che possono presentarsi.
Nel 2005 il termine IoT viene menzionato in pubblicazioni come The
Guardian, Scientic American e il Boston Globe, no ad essere oggetto di
una relazione dell'
International Telecomunication Union (ITU)4
Una nuova dimensione è stata aggiunta al mondo delle tecnologie
dell'informazione e della comunicazione (TIC) : Internet of Things
Secondo il Cisco Internet Business Solution Group (IBSG), l'Internet degli
oggetti è nato tra il 2008 e 2009 quando gli oggetti, o le cose, connesse
superarono il numero delle persone:
4 ITU
è una delle agenzie specializzate delle Nazioni Unite
Francesco Lucci
5
Internet of Things
Come mostra il graco, si ipotizza, in base agli andamenti attuali, che
tale crescita continui in maniera elevata, da raggiungere nel 2020 un numero
di 6-7 dispositivi per singolo individuo connesso.
Questi presupposti, hanno spinto numerose aziende a investire nelle tecnologie che possano rendere IoT realizzabile nel nostro immediato futuro.
1.1 Varie interpretazioni
Il continuo lavoro di ricerca e sviluppo ha spinto numerose persone a comprendere meglio ciò che il termine Internet of Things signichi.
Kevin Ashton, con l'Auto-ID Labs, esprimeva un punto di vista che si può
denire Things Oriented, infatti l'attenzione era principalmente focaliz-
zata sullo sviluppo degli Electronic Product Code (EPC) per sostenere l'uso
diuso della tecnologia RFID e di creare gli standard globali per EPCglobal
Network, un network che attraverso le componenti hardware (tag, reader)
e software collega i singoli server/data base, con l'obbiettivo di garantire la
tracciabilità e rintracciabilità dei prodotti e delle merci.
Durante la riunione dell'ITU nel 2005 si propose un altro punto di vista,
lontano dalla semplice tracciabilità e identicazione, ma inteso come il cambiamento di internet:
Le cose hanno identità e personalità virtuali, che le permettono di operare in
ambienti specici ed usare interfaccie intelligenti per connettersi e comunicare in
contesti ambientale e sociali (5). (Smart Items)
Il consortium CASAGRAS (9) propone una visione diversa dell'internet
degli oggetti, intendendolo come un'infrastruttura globale che collega gli
oggetti generici, sia virtuali che sici, in maniera tale da garantirne la diffusione indipendente e un elevato grado di autonomia per l'acquisizione di
dati, il trasferimento degli eventi e l'interoperabilità. Questo punto di vista
Francesco Lucci
6
Internet of Things
permette una sorta di tramite tra la visone Things oriented e quella ternet oriented.
In-
Espressione di quest'ultimo è il punto di vista della IPSO
(IP for Smart Objects) Alliance (9), che promuove l'Internet Protocol come
la tecnologia di rete per connettere tutti gli oggetti al mondo e rendere così
l'internet delle cose una realtà.
Per rendere IoT una cosa reale, ovviamente si riscontrano numerose difcoltà pratiche.
L'IP deve essere adattato e semplicato per poter essere
applicato a qualsiasi oggetto. Il numero elevato di oggetti è quasi paragonato
alla loro eterogeneità e, di conseguenza, le questioni relative a come rappresentare, conservare, interconnettere, ricercare e organizzare le informazioni
generate dagli oggetti diventano molto impegnative. In questo contesto, le
tecnologie semantiche (
Semantic Oriented)
potrebbero svolgere un ruolo
chiave in quanto possono orire (19):
•
soluzioni di modellazione appropriate per la descrizione delle cose;
•
soluzioni per il ragionamento sui dati generati dagli oggetti;
•
ambienti di esecuzione semantici;
•
architetture che ospitano i requisiti dell'internet degli oggetti;
•
un'infrastruttura scalabile di memorizzazione e di comunicazione.
Riassumendo possiamo sottolineare l'esistenza di tre punti di vista:
1. Internet oriented
2. Things oriented
3. Semantic oriented
Solo il loro sviluppo e la loro unione ci permetterà di rendere possibile la
realizzazione dell'Internet delle cose.(3)
Francesco Lucci
7
Internet of Things
1.2 WoT e IoT a confronto
Molto spesso accade che il termine Internet of things sia legato a quello di
Web of things attraverso una relazione di sinonimìa.
Questo fenomeno è
dovuto al comune errore di associare con la medesima relazione i termini di
Internet e Web. In realtà i concetti di internet e web sono diversi e così la
loro denizione:
Internet
È una rete telematica o più precisamente una rete di reti, che
connette reti locali, reti metropolitane e reti geograche di carattere
eterogeneo grazie ad un comune protocollo.
Web
Abbreviazione di World Wide Web (ampia ragnatela mondiale) è un
sistema di navigazione ipertestuale supportato dalla rete telematica
Internet, di cui costituisce uno dei servizi più visibili e di maggior
successo.
Quindi, come il web è un servizio reso possibile da internet, così il Web
of things può essere incluso nell'enorme e complessa visione che caratterizza
l'Internet delle cose.
Più precisamente WoT è quella parte dell'IoT che vede gli oggetti attori
di primo piano del Web, alla pari di tutte le altre risorse, come pagine, siti,
applicazioni e social network, distaccandosi dalle problematiche inerenti ai
diversi protocolli, ai tipi di linguaggi di comunincazione o sensori vari, proponendo accessibilità alle cose attraverso interfacce comuni. Come mostra la
Figura a, un oggetto per essere abilitato all'internet delle cose è principalmente associato a funzionalità di rete
(ad esempio, con un indirizzo IP), che
lo identicano in modo univoco su Internet, invece per essere abilitato al
web delle cose, occorre che alla connessione internet si associ un Server Web
(Figura b ), in modo che possa esporre
le sue capacità funzionali e non funzionali sul Web tramite HTTP.(16)
Ricercatori hanno già incorporato server Web
su oggetti con risorse limitate (ad esempio sensori, smart card)(10) rendendo il WoT realtà.
Numerosi progressi sulle architetture basate
su Web service REST, stanno propagando
l'astrazione delle cose siche,
Francesco Lucci
8
Internet of Things
come i servizi sul web (Figura c ).
Durante la World Wide Web Confonference del 2009 (WWW'09), alcuni
ricercatori dimostrarono con successo la creazione di mash-up
5
basate com-
pletamente su Web service REST; una ricerca, la loro, nalizzata al confronto
di due modi di interfacciare dispositivi reali nel Web:
1. Web server incorporato in dispositivi
2. Collegamento di dispositivi a un server Web esterno proxy, come un
gateway
5 In
informatica un mash-up è un sito o un'applicazione web di tipo ibrido, cioè tale
da includere dinamicamente informazioni o contenuti provenienti da più fonti. (http:
//it.wikipedia.org/wiki/Mash-up)
Francesco Lucci
9
Capitolo 2
L'evoluzione
Internet è un'entità in continua evoluzione. Nata come Internet dei computer, negli ultimi anni si è trasformata nell' Internet delle persone attraverso
la creazione di concetti quali il Social Web, in cui il contenuto viene creato e
consumato dalle persone collegate. La tecnologia evolvendo ci permette di superare gli attuali limiti e passare al livello successivo, ovvero, l'Internet delle
cose. Il processo evolutivo, tuttavia, avviene in maniera così graduale, da
renderci poco coscienti dell'eettivo cambiamento che stiamo vivendo. Ripropongo le fasi dell'evoluzione dell'internet delle cose elaborata da Casaleggio
Associati
1
nel 2011 (2).
1 Casaleggio
Associati è una società Italiana nata nel 2004 con l'obbiettivo di sviluppare
consulenza strategica di Rete per le aziende e di realizzare Rapporti sull'economia digitale
10
Internet of Things
2.1 Il mondo è l'indice
L'insieme di informazioni su internet non è altro che un ammasso di dati
inseriti dall'uomo, in forma digitale. Per poter essere denite informazioni,
tali dati, devono essere seguiti da un
signicato, una descrizione di ciò che
essi rappresentano nel mondo reale.
Una semplice descrizione per un oggetto, tuttavia, non è suciente a identicarlo e classicarlo in maniera univoca.
Per tali motivi, la prima fase
evolutiva dell'internet delle cose è focalizzata alla risoluzione di tali problematiche. Identicare un oggetto nel
mondo reale è relativamente semplice,
poichè lo vediamo, lo tocchiamo ed è
presente nel nostro stesso piano sico;
proprio per questi motivi si è pensato
come soluzione, quella di utilizzare
come mezzo per classicare e identicare le cose, lo stesso mondo reale.
Il mondo è l'indice che utilizzeremo per classicare e identicare le cose che ci
circondano.(2)
Oggi, ad esempio, sempre più spesso si usa pubblicizzare attività commerciali, monumenti e altri oggetti che ci circondano su Google Maps e attraverso
quest'enormi quantità di informazioni, reperibili da tutti, si stanno sviluppando applicazioni di realtà aumentata quali Scan Search
2
3
e Wikitude SDK ,
che ci permettono con i nostri cellulari di inquadrare ciò che ci circonda (monumento o negozio che sia) e ricevere, tramite la connessione, informazioni a
riguardo.
2.2 Portare il mondo on line
Ogni oggetto in commercio è dotato di un codice a barre, un mezzo di identicazione univoco utilizzato per la gestione del magazzino e del movimento
delle merci. Data la semplicità di questo mezzo di identicazione e la grande
diusione che ha ottenuto, si è sfruttato l'espediente come rampa di lancio
2 http://www.scansearch.com/wp7/
3 http://www.wikitude.com/
Francesco Lucci
11
Internet of Things
per portare il mondo online e avere avere un'ombra informativa di ogni
oggetto, attraverso quanto è rappresentato nel codice.
In quest'ultimo periodo si è avuta un'enorme diusione dei
QR-code, una tipologia di codice a barre in
grado di contenere circa 4000 caratteri alfanumerici
e per tale motivo utilizzato per rappresentare veri e
propri link di pagine web.
L'invenzione del paradigma IoT da parte di Ashton, fù proprio per pubbliciz-
4
zare dei product code, che stava sviluppando all'Auto-ID Center del MIT nel
Electronic Product Code (EPC), un
sistema di identicazione globale degli articoli elettronici, basato su RFID
(Radio Frequency Identication)5 . Oggigiorno questi tag RFID sono
1999. Precisamente svilupparono l'
sempre più presenti in ogni oggetto e non solo, vengono utilizzati per il riconoscimento e tracciamento
degli animali, inserendoli nei passaporti delle persone si è in grado di monitorarne l'identità anche a
distanza.
Il riconoscimento degli oggetti è in continua evoluzione e oltre all'utilizzo
di codici o etichette si sono sviluppati programmi che identicano direttamente gli oggetti che ci circondano. Si usa Google Shopper
i libri direttamente dalla copertina, con SoundHound
7
6
per identicare
e Shazam
8
si pos-
sono riconoscere testi musicali durante la loro trasmissione. L'evolvere della
tecnologia ci permetterà, così, di riconoscere tutti gli oggetti unici presenti
sulla terra e quelli prodotti in serie, se ssi per la loro posizione, se mobili
attraverso un codice rilevabile a distanza.
2.3 Prendere il controllo del mondo
Una volta in possesso delle informazioni sugli oggetti, possiamo controllarli
e ottimizzarne l'utilizzo, come diceva Bacone: Sapere è Potere! .
I miglioramenti che si possono ottenere in base alle informazioni che si ricavano dagli oggetti è enorme, basti pensare alle grandi aziende che attraverso
il controllo e la gestione degli impianti, hanno ottenuto elevati risparmi in
campo energetico e di conseguenza economico. Con l'internet degli oggetti
4 Massachusetts
Institute of tecnology
per l'identicazione e/o memorizzazione dati automatica di oggetti.
6 http://www.google.com/mobile/shopper/
7 http://www.soundhound.com/
8 http://www.shazam.com/
5 Tecnologia
Francesco Lucci
12
Internet of Things
questo può essere esteso a ogni campo applicativo immaginabile, dal controllo
dei consumi di acqua, luce e gas, al controllo del traco, tutte informazioni
che ci permetteranno di vivere una vita più semplice e meglio gestita. Tantissimi progetti sono in fase di sviluppo o autorizzazione, ricordo tra questi
l'applicazione per iPhone sviluppata per numerose città americane: Catch
9
the bus app , la quale permette di sapere, attraverso le informazioni ottenute
da sensori montati su bus e fermate, dove sono i mezzi pubblici e l'ora esatta
in cui arriveranno ad una data fermata.
La digitalizzazione di informazioni provenienti da oggetti che utilizziamo
tutti i giorni, può portare a beneci anche in termini di salute, ad esempio Withings, un'azienda che progetta, sviluppa e produce oggetti collegati
10
in rete
, ha creato una bilancia wi e un tensiometro che ad ogni utilizzo
registrano i dati rispettivamente di peso e pressione sanguigna, informazioni
utili non solo all'utente, ma essendo registrate come una sorta di archivio
personale, anche al medico enormemente facilitato nel suo lavoro.
Informazioni accurate sulla posizione, lo stato e l'identità delle cose,
ci consentono quindi, di prendere decisioni più intelligenti e provvedimenti
opportuni in minor tempo e in maniera più eciente.
2.4 Lasciare che le cose parlino tra loro
Numerose crature in tutto il mondo hanno scoperto, dopo anni di evoluzione
e selezione naturale, che per battere la concorrenza bisogna collaborare.
Questo è valido anche per le cose. Gli oggetti, predisposti in modo da poter
interagire tra loro, per scambiare ed integrare i dati e azionarsi in base a determinati stimoli, possono svolgere i loro compiti in maniera autonoma e, di
conseguenza rapida, garantendo un aumento delle prestazioni e dell'ecienza
rispetto a modelli concorrenti. Proprio per essere competitive e riuscire a superare la concorrenza, le aziende stanno sviluppando sempre più le tecnologie
che supportano la comunicazione tra gli oggetti, come i linguaggi M2M
11
, gli
algoritmi di gestione eventi, lo sviluppo dei sensori, ecc.
9 http://catchthebusapp.com
10 http://www.withings.com/
11 Machine
to Machine (M2M) si riferisce alle tecnologie che permettono sia di sistemi
wireless e cablata per comunicare con altri dispositivi della stessa abilità.
Francesco Lucci
13
Internet of Things
L'intercomunicazione può avvenire su tre distinti livelli di rete:
Locale
Permette la comunicazione di tutti gli ogetti di interesse posti nello
stesso ambiente circoscritto. Numerosi progetti di Domotica vengono
continuamente sviluppati e migliorati da aziende come IBM e Samsung,
con lo scopo di permettere una comunicazione tra tutti gli oggetti di
una casa controllando i consumi, i confort e soprattutto la sicurezza. Altri come Botanicalls
12
si occupano della gestione delle piante, le
quali vengono dotate di un sensore che rileva il bisogno d'acqua della pianta e manda un messaggio (nelle fasi iniziali di questo progetto,
tramite twitter) che può essere eventualmente rilevato dall'apparato di
irrigazione.
Globale
Gli oggetti comunicano tra loro su scala mondiale senza l'uso di
server intermediari.
Night lamp
13
Un esempio tipico è quello che propone la Good
, un set di lampade connesse alla rete che si accendono e si
spengono seguendo l'andamento delle loro gemelle sparse per il mondo.
Mista
Gli oggetti possono comunicare tra loro a livello locale e poi inviare
informazioni strutturate on-line.
La Nike ha inserito dei sensori all'interno di alcuni suoi prodotti della
serie NIKE+
14
, che comunicano con l'app Nike+ Running
15
, in modo
tale da elaborare dati quali consumo di calorie, distanza percorsa, durata dell'allenamento e successivamente condividerli online, con tutti
gli altri appassionati di sport al mondo.
12 http://www.botanicalls.com/
13 http://goodnightlamp.com/
14 http://nikeplus.nike.com/plus/
15 http://nikeplus.nike.com/plus/products/gps_app/
Francesco Lucci
14
Internet of Things
2.5 Lasciare che le cose diventino intelligenti
Permettere alle cose di essere intelligenti rappresenta l'ultimo stadio dell'evoluzione tecnologica che stiamo vivendo. Con il maggiore sviluppo hardware e software, gli oggetti possono essere dotati sempre più di sensori e
capacità di calcolo, in modo da diventare capaci di elaborare dati a velocità
maggiori e sfruttando sosticati algoritmi riuscire a elaborare soluzioni, in
base ai dati raccolti, che li portino ad avere una cosidetta intelligenza.
Sveglie intelligenti suonano prima in caso ricevino informazioni riguardanti un rallentamento del traco, su un dato percorso; monitor cardiaci intelligenti contattano i medici allertandoli in base a peggioramenti dello stato di
salute dei pazienti.
La possibilità di elaborare informazioni ottenute attraverso l'interazione
con gli altri oggetti (Object Generated Content - OGC ), permette l'esclusione dell'uomo dal processo informativo. Quest'ultimo, anche se in grado di
costruire fantastiche macchine intelligenti, è sempre soggetto alla sua umanità
e quindi a cali di attenzione e ad errori capaci di compromettere l'ecienza
delle sue creazioni.
Francesco Lucci
15
Capitolo 3
Tecnologie alla base dell'internet
delle cose
L'Internet of Things è una rivoluzione tecnologica che rappresenta il futuro
del computing e delle comunicazioni e il suo sviluppo ha bisogno del sostegno
di alcune delle tecnologie più innovative.(18)
Come abbiamo visto precedentemente il dominio dell'internet delle cose
è molto vasto, caratterizzato dall'unione di tre prospettive e realizzato con
l'interazione di numerose tecnologie, a volte molto eterogenee tra loro.
In questo capitolo il mio obbiettivo è mostrare le principali tecnologie
che stanno permettendo lo sviluppo dell'IoT, descrivendone le proprietà e le
principali caratteristiche, in modo da rendere chiara l'importanza del loro
utilizzo nell'internet delle cose.
3.1 Radio Frequency IDentication (RFID)
Uno degli elementi cardine dell'Internet of Things è senza dubbio la Radio
frequency IDentication.
Come dice il nome è uno strumento creato per
identicare gli elementi utilizzando le onde radio. Un impiego simile a quello
del semplice codice a barre, ma a dierenza di esso, il sistema RFID è anche in
grado di tenere traccia degli elementi in tempo reale, per ottenere importanti
informazioni sulla loro posizione e sul loro stato. Caratteristiche essenziali
1
per colmare il divario tra il mondo sico e quello dell'informazione.
1 La conoscenza che segue è data dalla lettura di numerosi documenti come: (11)(13)-(3)-(17); nonchè di ricerche sul web: http://it.wikipedia.org/wiki/RFID - http:
//en.wikipedia.org/wiki/Radio-frequency_identification
16
Internet of Things
3.1.1 Descrizione sica
Nello specico un sistema RFID è costituito da uno o più reader e diverse
etichette RFID (o tag o Transponder)(11).
Da un punto di vista sico un tag RFID
è un piccolo dispositivo elettronico, composto da un microchip attaccato ad un'antenna (solitamente formata da un avvolgimento
elicoidale di rame), montati su un substrato
che li sostiene, che di solito è simile ad una
etichetta adesiva(13).
Il chip (grande pochi millimetri) è la parte intelligente costituita da una memoria e da un
codice unico, il quale viene trasmesso tramite
la
spira
risonante,
all'apparato
lettore
che
elaborerà i dati ricevuti.
Esistono inniti tipi di tag RFID, alcuni dei quali standardizzati su bande
di frequenza operative ben denite; possiamo riassumere i vari tipi di tag in
quattro tipologie fondamentali:
Etichetta RFID passiva
Il termine passivo è attribuito per l'assenza di
fonti di alimentazioni proprie.
L'energia necessaria a trasmettere il
proprio ID è ottenuta dal lettore, il quale emette un campo elettromagnetico/elettrico, che tramite il processo della induzione genera nell'avvolgimento elicoidale del tag, una tensione che alimenta il chip. Il
chip così alimentato comunica tutte le sue informazioni, irradiandole
tramite l'avvolgimento, verso il lettore.
Generalmente in questo tipo di sistemi, il guadagno, dato dal rapporto tra potenza del segnale ricevuto dal lettore e la potenza del segnale trasmesso dal lettore stesso, è molto basso, ma grazie alle antenne direttive molto utilizzate dai lettori, l'ID tag può essere ricevuto
correttamente all'interno di una copertura di pochi metri.
La trasmissione può avvenire in diverse bande di frequenza che vanno
dalla bassa frequenza (LF) a 124-135 kHz no a ultra-alte frequenze
(UHF) a 860-960 MHz, che orono la copertura più ampia.(3)
Etichetta RFID attiva
Diversamente dalla passiva, è alimentata da una
piccola batteria interna che gli consente di ottenere una copertura radio
maggiore, anche se questo si ottiene a spese dei costi di produzione più
elevati.
Francesco Lucci
17
Internet of Things
La necessità della batteria è correlata alla capacità di emettere segnali
continui, ripetitivi nel tempo (segnali beacon o radiofaro), utilizzati per
comunicare alle antenne circostanti la loro posizione.
Il range di frequenze utilizzato è quello UHF, solitamente nella banda
433MHz (ISO/IEC 18000-7).
Etichetta RFID semi-attiva
È dotata di batteria che alimenta il chip ed
il trasmettitore, in cui per risparmiare energia l'etichetta RFID è disattivata (power save mode ) e viene attivata tramite un ricevitore con
la stessa tecnologia dei tag passivi. Quindi in assenza di interrogazioni,
il tag può operare per tempi lunghi.
Etichetta RFID semi-passiva
È dotata di batteria usata solo per ali-
mentare il microchip o apparati ausiliari (sensori), ma non per alimentare un trasmettitore, in quanto in trasmissione si comportano
come un'etichetta RFID passiva.
3.1.2 RFID vs Bar Code
La tecnologia RFID ha alcuni pregi rispetto alle tradizionali tecnologie dei
codici a barre:
1. Si possono aggiungere informazioni sui chip in funzione della tipologia
del chip: Read Only, Read and Write.
2. L'identicazione e la verica avvengono rapidamente, senza la necessità del contatto diretto o visione del chip (In questo modo può essere
installato internamente alle cose).
3. La comunicazione può essere in chiaro o (a scapito della dimensione
delle informazioni per singolo pacchetto inviato) cifrata.
3.1.3 Applicazioni
Numerose aziende si sono interessate allo sviluppo di RFID, spinte dalle enormi potenzialità e possibilità che questa tecnologia porta con se. I campi di
applicazine dei sensori RFID sono molteplici e molto vari tra loro. Riporterò
2
solo alcuni esempi pratici di come può essere utilizzato .
2 Molti di questi sono proposti da SOFTWORK SrL, azienda italiana specializata
nell'istallazione delle tecnologie RFID (http://www.rf-id.it/casehistory/CaseStudy_
Attivi.htm)
Francesco Lucci
18
Internet of Things
Controllo accessi automezzi
Con lo stesso principio utilizzato dal Telepass, si possono dotare i mezzi di
un'azienda di Tag rilevabili da antenne, che controllano l'azionamento delle
uscite.
L'utizzo di chip del tipo Read e Write ore inoltre, la possibilità ai mezzi in
uscita e/o entrata, di ricevere informazioni di servizio utili all'ottimizzazione
dell'azienda.
Identicazione
L'inserimento di RFID passivi (e quindi poco ingombranti) all'interno degli
oggetti come passaporti, tesserini riconoscimento o abbonamenti (es. la tessera del tifoso,
per entrare allo stadio) permette il controllo
delle persone in maniera rapida, eciente e
senza il disagio di dovere inserire una tessera
nei tornelli e quindi senza la necessità di installare i costosi tornelli stessi.
L'identicazione degli animali, precedentemente eettuata con marchiature, tatuaggi o passaporti cartacei, può essere sostituita con l'utilizzo dei
microscopici dispositivi RFID, che ci permettono di contenere informazioni
3
indispensabili come ad esempio :
•
Codice dell'animale,
•
Dati anagraci proprietario,
•
Aziende presso le quali l'animale è transitato,
•
Controlli veterinari a cui l'animale è stato sottoposto.
3 http://it.wikipedia.org/wiki/RFID#Identificazione_degli_animali
Francesco Lucci
19
Internet of Things
Logistica
Anche
il
campo
della
logistica
può
trarre
notevoli vantaggi.
Identicare ogni contenitore o ogni scaale di
magazzino con Tag, riduce gli errori nei prelievi e migliora l'identicazione. Lettori montati sui carrelli prelievo, possono leggere i codici autorizzando il prelievo ed aggiornando le
quantità; altre antenne sse che coprono l'area
del magazzino permettono di aggiornare l'inventario in tempo reale.
Un concetto, questo, che può essere esteso sia per grandi imprese, che
lavorano con enormi quantità merci e/o container (Box Tagging ), sia per
le piccole e medie imprese interessati solo all'identicazione e all'inventario
delle merci (Item Tagging )
Sicurezza sul lavoro
L'identicazione e il tracciamento degli oggetti permette anche di aumentare
la sicurezza sul lavoro. Dotando infatti gli operatori di tag, inserendoli ad
esempio nel loro cartellino di riconoscimento, e dotando i mezzi potenzialmente pericolosi di rilevatori, si può fare in modo che questi ultimi arrestino
il lavoro, in caso accertino la presenza di operatori nelle immediate vicinanze.
Viceversa, i mezzi che richiedono la presenza continua di operatori specializati, per lavorare in sicurezza, potrebbero essere programmati per arrestarsi,
qualora le antenne cessino di ricevere il segnale dei tag selezionati.
3.1.4 Standardizzazione
L'enorme sviluppo della tecnologia RFID e la sua importanza per lo sviluppo
dell'internet delle cose, ha reso necessaria una sua standardizzazione su aree
quali: frequenza RFID e lettori-tag (tag-reader), protocolli di comunicazione,
dati formati o immessi su tag ed etichette.
Attualmente la standardizzazione è rallentata da iniziative frammentarie
messe in atto da numerosi organismi, tra questi i più importanti sono: EPCglobal, ETSI
4
e ISO (3).
EPCglobal (come già detto in precedenza) ha come ne quello di adottare
un identicatore univoco per ogni tag: l'Electronic Product Code (EPC).
4 European
Telecommunications Standards Institute
Francesco Lucci
20
Internet of Things
Per quanto riguarda la Commissione Europea, i suoi sforzi nel campo
della standardizzazione RFID sono volti soprattutto all'ucializzazione dell'
Informal working group on the implementation of the RFID. Quest'ultimo
è composto da numerose parti interessate tra le quali ricordiamo il CEN
(Comitato Europeo di Normalizzazione), che ha come ne quello di denire
gli standard riguardanti gli oggetti sici (lettori, tag, sensori), infrastrutture
di comunicazione, privacy e sicurezza relative RFID(17).
ISO, diversamente, si concentra su aspetti più tecnici, come le frequenze
impiegate, gli schemi di modulazione e i protocolli anti-collisione.
3.2 IPv6
La messa in rete degli oggetti è l'elemento cardine per lo sviluppo dell'Interent delle cose. La grande diusione e l'importanza che oggi si dà a questo
paradigma è da attribuire sopratutto alle previsioni riguardanti il numero di
apparecchi on-line nei prossimi anni (50 bilioni entro il 2020).
Il numero incredibilmente elevato di elementi che accederà alla rete producendo e/o elaborando contenuti, produrrà non pochi problemi alle attuali
politiche di indirizzamento della rete. Attualmente, il protocllo IPv4 identica ogni nodo della rete attraverso pacchetti a 4 byte e caratterizzati da
uno spazio di indirizzamento limitato (32bit
⇒ 4.3 Mil di indirizzi possibili).
Già ai nostri giorni, con la diusione di internet nel mondo, il numero di
indirizzi IPv4 disponibili sta diminuendo rapidamente e si è dovuto ricorrere
a mezzi quali il
Network Address Translation (NAT), che consente ad
un dispositivo di agire come intermediario tra Internet (rete pubblica) e una
rete privata, in modo tale che un unico indirizzo IP può rappresentare un
intero gruppo di computer.
Francesco Lucci
21
Internet of Things
IETF (Internet Engineering Task Force)
Nei primi anni '90 l'
diede
inizio allo sviluppo dell'IPv6, successore dell'IPv4, scelta legata soprattutto
al bisogno di risolvere i problemi dello spazio di indirizzamento.
3.2.1 Formato del pacchetto
Il formato del pacchetto IPv6 è stato sviluppato in modo tale da:
•
includere protocolli che prima erano separati, come l'ARP (Address
Resolution Protocol) ;
•
modicare automaticamente alcuni parametri di congurazione della
rete, come per esempio il default gateway;
•
avere un header più semplice e soprattutto costante (40byte), eliminando campi dell'IPv4 come le opzioni, la checksum e i campi per gestire
la frammentazione (non più consentita);
•
dare maggiore spazio di indirizzamento.
Come mostrato dalla gura, gli indirizzi IPv6 sono espressi mediante 128 bit,
quindi è possibile denire indirizzi
1038 ,
un numero sucientemente alto per
coprire le stime sugli oggetti connessi.
3.2.2 Integrazione tag RFID e IPv6
Il formato di un messaggio RFID segue gli standard imposti da EPCglobal,
come mostra la tabella(3), che sono fortemente divergenti.
Francesco Lucci
22
Internet of Things
L'integrazione tra tag RFID e IPv6 è attualmente in fase di studio e a
tal proposito, numerose proposte sono state avanzate. Alla nona conferenza
internazionale sulle avanzate tecnologie di comunicazione (15), ad esempio,
alcuni ricercatori hanno proposto di utilizzare i 64bit dell'identicatore di
interfaccia (interface ID) dell'indirizzo IPv6, per segnalare l'identicatore tag
RFID, mentre gli altri 64 bit del presso di rete, vengono usati per arontare
il gateway tra il sistema RFID e Internet. Ovviamente in questo modo nel
caso di tag RFID di 96 bit, non c'è suciente spazio. Per non incombere in
questo problema alcuni ricercatori hanno proposto un metodo che utilizza un
elemento di rete appropriato, chiamato agente, che associa l'identicatore
RFID (indipendentemente dalla sua lunghezza) in un dato campo che verrà
utilizzato come ID di interfaccia per l'indirizzo IPv6 (22).
Un approccio completamente diverso è illustrato su IPv6.com
5
dove il
messaggio RFID e gli header sono inclusi nel payload del pacchetto IPv6.
3.3 Open Data e Semantic Web al servizio dell'interconnessione dei dati
L'interconnessione dei dati sviluppati dall'enorme ed eterogenea quantità di
oggetti connessi, è l'elemento cardine che segna il passaggio da quello che è
l'internet di adesso a quello che domani sarà l'internet delle cose. Gli oggetti
resteranno semplici apparecchi elettronici pur avendo capacità di connessione
elevate, no a quando non sarà data loro la capacità di comunicare e sfruttare
i dati di tutte le altre cose che li circondano, in maniera intelligente.
5 http://ipv6.com/articles/applications/Using-RFID-and-IPv6.htm
Francesco Lucci
23
Internet of Things
Raggiungere quest'obbiettivo non sarà molto semplice, poichè come più
volte sottolineato, le cose che ci circondano sono altamente eterogenee e non
sempre predisposte a condividere le informazioni.
Per risolvere questi problemi, già da tempo, si sta lavorando a progetti
come il Semantic Web e l'Open Data, che rispettivamente cercano di trovare
una soluzione per la costruzione (strutturando i dati in un formato adatto alla interrogazione, interpretazione ed elaborazione automatica) e per la
condivisione della conoscenza.
I seguenti paragra cercheranno di mostrare come questi progetti sono
stati ideati e si stanno continuamente sviluppado per risolvere i suddetti
problemi nel contesto odierno di Internet, in modo da formare un domani le
fondamente dell'Internet of Things.
3.3.1 Open Data
Open Data è un movimento nato con lo scopo di rendere i dati disponibili per
tutti senza restrizioni di copyright, brevetti o altri meccanismi di controllo.
Un desiderio, questo di rendere tutti i dati publlici, che deve arontare non
poche dicoltà, in quanto le informazioni possono essere parte integrante di
qualsiasi opera di valore o constituire esse stesse, il valore in questione.
Linked Open Data (LOD)
Un contributo fondamentale a questo progetto è dato dal
Linked Data, un
metodo per pubblicare sul web dati strutturati, al ne di creare collegamenti
tipizzati tra le informazioni provenienti da fonti diverse.
Tim Berners-Lee nel 2006 delineò una serie di regole per la pubblicazione
di dati sul Web in modo che tutti i dati pubblicati potessero diventare parte
di un unico spazio globale(4):
1. Usare Uniform resource identier (URI) come nome identicativo di
qualsiasi risorsa sul web.
2. Usare HTTP e URI per permettere alle persone di cercare la risorsa .
3. Fornire informazioni utili, in base allo standard (RDF, SPARQL), qualora qualcuno cerchi una risorsa attraverso l'URI.
4. Includere collegamenti verso altri URI, anchè sia possibile scoprire
una maggiore quantità di cose.
Francesco Lucci
24
Internet of Things
L'interazione tra il Linked Data e gli Open Data ha dato vita a
Linked
Open Data (LOD); inizialmente sviluppato da ricercatori in ambito univer-
sitario, LOD si è rapidamente esteso ad organizzazioni di grandi dimensioni,
come la BBC o Library of Congress(7), le quali hanno contribuito pubblicando enormi quantità di dati secondo gli standard RDF. L'espansione del LOD
è tutt'oggi molto elevata, recenti statistiche vedono il web composto da 4,7
6
miliardi di triple RDF , unite tra loro da 142 milioni di collegamenti RDF
7
Resource Description Framework (RDF)
8
È lo strumento cardine, proposto dal W3C , per consentire l'interoperabilità
tra le applicazioni che si scambiano informazioni sul web, attraverso la codica, lo scambio e il riutilizzo di metadati strutturati. L'RDF è indipendente
9
da qualsiasi sintassi di serializzazione specica , è caratterizato da una facilità di elaborazione e manipolazione da parte delle applicazioni e può essere
associato a una qualsiasi risorsa del web.
10
Esso è costituito da due componenti
RDF Model and Syntax
:
espone la struttura del modello RDF e descrive
una possibile sintassi.
6 Una
tripla RDF, o più correttamente denominata Statement, è l'unità base per
rappresentare un informazione RDF carattrizata da Soggetto Predicato Oggetto.
7 http://www.w3.org/wiki/TaskForces/CommunityProjects/LinkingOpenData/
DataSets
8 World Wide Web Consortium
9 http://www.w3.org/TR/rdf-concepts/
10 http://it.wikipedia.org/wiki/Resource_Description_Framework
Francesco Lucci
25
Internet of Things
RDF Schema
espone la sintassi per denire schemi e vocabolari per i meta-
dati.
La struttura di base in RDF è un insieme di triple, ciascuna composta da
un soggetto, un predicato e un oggetto.
Essa indica il rapporto (predicato), che c'è tra soggetto e oggetto (la direzione del rapporto è rilevante poichè è sempre soggetto verso oggetto); le
triple possono condividere oggetto o soggetto così da formanre un grafo e
ampliare la conoscenza.
Attraverso il Linked open data è possibile condividere questa conoscenza e
formare gra molto più ampi.
3.3.2 Semantic Web
Il web semantico è una delle possibili visioni del futuro
Web 3.0, ma come
precedentemente accennato, le diverse visioni del nuovo web possono essere
non discordanti tra loro, anzi possono convivere perfettamente.
Questo è
ciò che potrebbe accadere tra il Semantic Web e il Web of Things, in cui
l'uno può diventare strumento per la realizzazione dell'altro. In particolare
il SW è nalizzato alla trasformazione del web, in un ambiente dove è possibile pubblicare oltre ai documenti, anche le informazioni relative ad essi: i
Metadati.
Attraverso i metadati, distribuiti in un formato adatto all'interrogazione,
interpretazione ed elaborazione automatica, saremo in grado di eettuare
ricerche e analisi automatiche, non più basate su chiavi di ricerca, spesso
ambigue e inesaurienti, ma utilizzando il semplice linguaggio naturale.
Similmente alle necessità dell'Open Data, il web semantico cerca i mezzi
per rendere la conoscenza strutturata, in modo tale da garantirne la massima
Francesco Lucci
26
Internet of Things
ecienza nell'elaborazione e quindi trova come gradino di partenza della sua
realizzazione l'RDF. Ovviamente il SW non si limita a questo, proprio per la
necessità di sviluppare una ricerca basata sul linguaggio naturale dell'uomo,
necessita di strumenti più idonei per rappresentare il signicato e la semantica
dei termini.
Lo sviluppo del Web semantico incontra tuttavia molte dicoltà, a causa
di problemi pratici come l'assenza di un unico linguaggio naturale globale e
lo sviluppo stesso degli strumenti che ci permetterebbero di realizzare tutto
questo.
In base a questi e ad altri motivi lo sviluppo del SW procede in
maniera graduale:
Ontology Web Language (OWL)
Il passo successivo, all'utilizzo di RDF, per avvicinarsi alla realizzazione del
Web Semantico (e quindi un passo in più verso l'Internet delle cose), è l'utilizzo dell'OWL, un linguaggio di markup
11
per rappresentare esplicitamente
signicato e semantica di termini con vocaboli e relazioni tra gli stessi, ovvero
con la loro Ontologia.
Purtroppo OWL non è completo, in quanto non è ancora dotato di uno
standard per l'interrogazione, a dierenza di RDF che invece può contare già
su linguaggi di query deniti, ovvero di quei linguaggi che ci consentono di
interrogare queste conoscenze formalizzate, come
tocol And RDF Query Language).
SPARQL (Simple Pro-
Queste e altre dicoltà sono indici di
11 In
generale un linguaggio di markup è un insieme di regole che descrivono i meccanismi di rappresentazione (strutturali,semantici o presentazionali) di un testo che, utilizzando convenzioni standardizzate, sono utilizzabili su più supporti. Il capostipite è SGML
(Standard Generalized Markup Language).
Francesco Lucci
27
Internet of Things
come OWL è ancora in fase di lavorazione. Una volta ultimato, sarà capace di
esprimere con più semplicità il signicato e la semantica delle risorse rispetto
ai suoi predecessori (XML, RDF e RDFS), rendendo più facile per le macchine
l'elaborazione automatica e l'integrazione delle informazioni disponibili.
Francesco Lucci
28
Capitolo 4
Privacy & Security
La visione di un mondo basato sulla completa condivisione di informazioni
è il punto focale dello sviluppo futuro dell'IoT. Tuttavia una realtà in cui
tutte le cose collegate comunicano informazioni e dati, riguardanti il loro
ambiente, necessariamente comprenderà in maniera diretta o indiretta informazioni sulle persone, aprendo cosi la porta a un Grande Fratello (8)
globale. La ralizzazione, quindi, di quest'utopia tecnologica si trova ad essere, ironicamente, ostacolata dagli stessi beneciari, in quanto il concetto di
privacy è profondamente radicato nella nostra civiltà.
4.1 Privacy
I molteplici problemi di tutela della privacy, che oggi ci troviamo ad affrontare, sono per lo più creati dalle informazioni che gli stessi utenti divulgano, coscienti o meno nel farlo, utilizzando quotidianamente internet.
Nell'IoT i metodi in cui avviene la raccolta, l'estrazione e l'elaborazione dei
dati, renderà impossibile controllare la divulgazione dei dati personali.
A tal proposito, occorre creare in contemporanea (se non prima) dello
sviluppo di tali tecnologie, delle norme e soprattutto dei mezzi applicativi
che garantiscano la protezione della privacy delle persone (utenti e non).
Secondo gli autori dell' articolo RFID security and privacy: a research sur-
vey (13), il comportemento dei sensori per il tracciamento deve essere regolato
da politiche di tutela della privacy che garantiscano i seguenti punti:
1. Il sistema di tracciamento non deve raccogliere informazioni sulla posizione e/o movimenti dei singoli utenti in relazione alla loro identità,
ma solo con lo scopo di sostenere i servizi autorizzati;
2. Le persone devono essere informate della portata e il modo in cui sono
tracciati i loro movimenti da parte del sistema;
29
Internet of Things
3. I dati raccolti dal sistema di monitoraggio una volta utilizzati devono
essere prontamente eliminati dal sistema di memorizzazione.
Come possiamo constatare ogni giorno, quello della tutela della privacy
è un argomento di grande interesse, per questo numerosi gruppi di ricerca
hanno lavorato a strumenti per garantire la privacy degli utenti. Tra questi
gruppi c'è il W3C, il quale ha denito
Platform for Privacy Preferences
(P3P)(14), un protocollo per la descrizione delle preference di privacy, consentendo in base ad esse l'accesso o meno di alcuni servizi. Questo sistema
è ottimo, per l'Internet tradizionale, in quanto l'utente stesso limita le informazioni personali che possono essere utilizzate. Il problema nell'IoT sta
proprio nel fatto che un utente non ha modo di controllare quali informazioni
su di esso vengono raccolte. Al ne di garantire la privacy, sono state proposte
soluzioni che si basano su un sistema denominato privacy broker (mediatore
di privacy)(12), quest'ultimo non è altro che un proxy che funge da intermediario tra l'utente e i servizi, ltrando tutte le informazioni non necessarie al
servizio, in modo da massimizzare la privacy. Se immaginiamo una rete di
sensori composta da telecamere distribuite in una certa area, una possibile
soluzione, per ridurre i problemi di privacy, potrebbe essere quella di limitare la capacità della rete di raccogliere dati, ad un livello di dettaglio che
non comprometterebbe la privacy(6), anonimizzando i dati, riportando solo
le destinazioni più approssimative dell'individuo oppure sfocando l'immagine
con la possibilità di recuperarla nel caso si dovesse vericare un evento che
lo richieda(21).
4.2 Security
Nell'ampio mondo dell'internet delle cose, il problema della privacy non è focalizzato solo nel farla rispettare durante l'elaborazione e la memorizzazione
delle informazioni che ci riguardano, ma anche nel proteggerla da malintenzionati, che possono carpire illecitamente tali informazioni personali. La
sicurezza è messa a dura prova dal fatto che la stragrande maggioranza delle
tecnologie di interesse, lavorano tramite comunicazioni in etere, e quindi, di
facile intercettazione. Nascono in questo modo i problemi di security.
Questi problemi sono già ampiamente studiati e le soluzioni, applicate in
determinati standard quali ad esempio l'802.11, non sempre possono applicarsi ecientemente alle tecnologie in supporto all'IoT. Tra quste troviamo:
Francesco Lucci
30
Internet of Things
•
L'autenticazione del lettore dal sensore e viceversa, la cui attuazione
comporterebbe un notevole aumento dei costi per tag che fanno del
basso costo l'arma vincente per il loro sviluppo.
•
La criptazione dei dati, il cui utilizzo causerebbe una drastica diminuzione delle informazioni che il tag potrebbe inviare.
Da quanto detto consegue che sono necessarie nuove soluzioni adattate al
nuovo contesto tecnologico che viene a crearsi, soluzioni che ci permetteranno
di trovare il giusto compromesso tra ecienza e sicurezza.
Francesco Lucci
31
Conclusione
La realizzazione dell'internet delle cose porterà moltissimi cambiamenti nelle
nostre vite, nel modo in cui comunicheremo, ci relazioneremo con gli altri e
gestiremo quello che ci circonda. È ormai chiaro che ottenere tutto questo
non sarà facile e neanche realizzabile in breve tempo, dato che le tecnologie
attualmente a nostra disposizione, non sono ancora pronte a soddisfare i
requisiti di scalabilità e di ecienza richiesti.
Altro aspetto importantissimo da tenere in considerazione, riguarda la
maturazione della capacità da parte di noi utenti, diretti o indiretti, di risolvere le problematiche riguardanti lo scorretto utilizzo di essa. Il capitolo 4 è
stato realizzato appositamente per mostrare l'altra faccia della medaglia, che
per quanto possa non piacere è presente e va gestita in modo da garantire a
tutti un libero accesso a questa rivoluzione, senza correre il rischio di essere
controllati o spiati da persone malintenzionate o semplicemente interessate al
possibile protto che determinate informazioni orono. D'altro canto, come
visto nel capitolo 2, l'evoluzione sarà graduale e ci darà la possibilità di avere
una progressiva presa di coscienza delle potenzialità, utilità e pericolosità
di questa grande innovazione che sarà l'internet delle cose, consentendoci di
gestirla al meglio.
Sviluppare IoT signicherà quindi, eettuare un ulteriore passo in avanti
verso un futuro solamente immaginato in qualche lm di fantascienza, ma
così come le nostre conoscenze attuali ci hanno permesso di realizzare i sogni
del passato, allo stesso modo, noi saremo in grado di realizzare un domani
quella che oggi appare una chimera, attraverso la conoscenza e l'impegno
costante.
32
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