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Internet of Things

Internet of things

Le sfide

L’espressione Internet of Things viene spesso utilizzata in termini generali per connotare un macro-fenomeno tecnologico in atto, che mira alla digitalizzazione e all’interconnessione di prodotti e processi produttivi tradizionali. Questa tendenza si giustifica, da un lato, con l’opportunità di raccogliere tramite sensori e trasmettere tramite protocolli e infrastrutture internet una crescente quantità di dati circa l’utilizzo dei prodotti, il loro stato e le abitudini di utilizzo dei clienti. Dall’altro lato, la digitalizzazione permette di rendere i prodotti intelligenti e modificarne le funzionalità e il comportamento in maniera dinamica e adattativa tramite appositi attuatori controllati digitalmente.

Questa visione della Internet of Things lascia intravedere una radicale trasformazione dell’attuale assetto competitivo, per via della moltitudine di servizi a valore aggiunto che si possono costruire sulla base dei dati raccolti da prodotti/sistemi digitalizzati e la possibilità di una loro riconfigurazione dinamica. Tale scenario, tuttavia, rappresenta una condizione “a tendere” e non riflette pienamente l’attuale stato dell’arte. Nell’attuale fase di trasformazione, infatti, prodotti e sistemi tradizionali convivono con altri di nuova generazione, i quali vengono installati già provvisti di capacità digitali. Pertanto, uno dei fattori necessari ad abilitare l’Internet of Things è l’integrazione di queste due macro-tipologie di sistemi tra loro molto diverse. Questa integrazione, in particolare, richiede di arricchire i sistemi tradizionali con capacità digitali aggiuntive, che possano da un lato “estrarre i dati” da sistemi isolati ed in alcuni casi analogici e dall’altro trasmettere questi dati su di una infrastruttura di rete tramite protocolli di nuova generazione pensati per l’IOT (es. MQTT, OPC-UA, COAP, etc.). Ovviamente, tali dati necessitano poi di essere filtrati e processati adeguatamente affinché generino valore per i processi produttivi e decisionali dell’azienda.

Il posizionamento di Alascom

Integrazione e interconnessione

Lo sforzo di integrazione e interconnessione richiesto dall’attuale scenario di transizione rappresenta una opportunità unica per operatori specializzati in servizi e sistemi di telecomunicazione. Contrariamente al trend generale osservabile in molti altri operatori di mercato, i quali si concentrano prevalentemente sulla parte “ad alto valore aggiunto” dei dati raccolti tramite l’IOT, Alascom ha deciso di sviluppare la propria proposizione curando –oltre al dato– gli aspetti infrastrutturali dell’IOT, i quali rappresentano una condizione abilitante imprescindibile per la trasformazione digitale delle infrastrutture esistenti.

Questa scelta si pone in continuità rispetto al core business di Alascom ed alla sua traiettoria di evoluzione, storicamente incentrata sull’integrazione di sistema con focus sulle telecomunicazioni. Tale scelta è, inoltre, complementare e non mutualmente esclusiva rispetto alla parte alta dello stack infrastrutturale tipicamente associata alla raccolta e analisi dei dati. A questo fine, infatti, Alascom ha sviluppato al proprio interno una linea di servizio di data analytics proprio per rispondere alla complementare necessità di “estrarre valore” dai dati. Nel complesso, la proposizione IOT di Alascom  copre lo stack tecnologico dell’IOT in maniera “end-to-end”, dal livello fisico dei sensori e dei dispositivi, attraverso i livelli di connectivity e acquisizione dei dati, fino al livello applicativo e di trasferimento tecnologico verso i processi organizzativi e decisionali del cliente.

Conversione del valore

Massima flessibilità in termini di value capture

Alascom intende fornire ai propri clienti la massima flessibilità in termini di value capture. Lo scopo è quello di non essere necessariamente vincolati al classico paradigma cliente/fornitore e muovere verso modelli di conversione del valore più flessibili e collaborativi. Questi modelli comprendono modalità di co-investimento, co-sviluppo partecipativo, modelli di pagamento rateizzati per soluzioni da trasferire “on premises” o sul Cloud del cliente, piuttosto che modalità  in cui Alascom sviluppa e gestisce l’applicazione per conto cliente, erogandola poi  in modalità “service oriented”.

La proposizione di valore del busioness model IOT di Alascom segue un approccio trasversale, ovvero “end-to-end”, relativamente allo stack tecnologico, mentre si rivolge verticalmente verso tre aree di applicazione dell’Internet of Things, ovvero l’industry 4.0, un sottoinsieme di use cases per la Smart City e la gestione efficiente dell’energia.

Relativamente alla soluzione end-to-end, Alascom ha creato aree di competenza per ciascun livello dello stack tecnologico IoT:

  • Livello fisico. A livello fisico, gli specialisti di ricerca e sviluppo di Alascom portano avanti uno scouting continuo dei vendor di sensoristica, attuazione, tracciamento, apparati di I/O e hardware dedicato (embedded). Questo scouting ha portato alla creazione e continuo aggiornamento di un portafoglio di dispositivi fisici prontamente integrabili nell’infrastruttura del cliente. Attualmente, questo scouting ha interessato diversi use cases che includono linee produttive manifatturiere basate su macchine e controllori (PLC) legacy, cantieristica e monitoraggio delle infrastrutture, gestione della logistica e dell’inventario (RFID), monitoraggio dell’energia ed altro.
  • Livello connettività. Il livello connettività si pone in continuità con il core business di Alascom e rappresenta pertanto una naturale estensione dell’offerta di telecomunicazione dell’azienda. In ambito IOT, Alascom ha rafforzato la propria expertise su componentistica di nuova generazione espressamente creata per le esigenze IOT. Tale componentistica include i cosiddetti “IOT gateways” e “IOT routers”, ovvero dispositivi in grado di estrarre dati da apparati basati su protocolli legacy e industriali (es. Modbus, Profibus, MPI, etc.), processare/filtrare localmente parte dell’informazione e ritrasmetterla tramite protocolli di nuova generazione pensati per l’Internet of Things (es. MQTT, OPC-UA, etc.).
  • Livello “edge”. Per “edge computing” si intende la pratica di muovere la logica di filtraggio, preparazione e analisi dei dati lontano dal nodo centrale (es. cloud) e in prossimità della sorgente del dato. Questo paradigma prevede l’utilizzo di risorse computazionali dislocate sul campo, come PC industriali, IOT gateways dotati di capacità computazionale e di memorizzazione sufficiente, o sensori e controllori “intelligenti”, ovvero provvisti di micro-controllori/microprocessori e memoria interna. Date le limitate risorse disponibili rispetto a nodi centrali o infrastrutture cloud, la logica di elaborazione “edge” deve seguire criteri di parsimonia e ottimizzazione della computazione e memorizzazione dei dati, il che rende questo livello particolarmente sfidante ma altrettanto importante per gli specialisti Alascom, al fine di evitare l’ingestione di “garbage data” verso l’infrastruttura centrale e sviluppare modelli più veloci, reattivi e adattivi.
  • Livello di accumulo dei dati. Raccogliere i dati costituisce l’essenza dell’Internet of Things. Questo compito, tuttavia, può risultare assai arduo data la varietà di protocolli con cui i dati vengono trasmessi, il volume e la frequenza di trasmissione, o il grado di strutturazione ed eterogeneità di dati. Pertanto, il livello di accumulo dei dati richiede innanzi tutto una normalizzazione dei flussi in entrata ed una loro preparazione per le successive fasi di memorizzazione e/o elaborazione. Alascom ha formato i propri specialisti per l’utilizzo di vari sistemi software e middleware di integrazione dei flussi IOT, sia open source che proprietari e sia basati su Cloud che su risorse “on premises”. La conoscenza approfondita dei protocolli di telecomunicazione rappresenta un importante fattore differenziante e una “core capability” che contraddistingue gli specialisti Alascom operanti a questo livello dello stack.
  • Livello di astrazione dei dati. Una volta ricevuti, i dati necessitano di un opportuno livello di astrazione e rappresentazione. Questo livello dello stack presenta diverse sfide, dal momento che i dati IOT hanno livelli di strutturazione variabile: da dati chiaramente strutturati secondo campi ben definiti (come ad esempio allarmi e messaggi di evento), a dati semi-strutturati (es. basati su rappresentazioni XML, JSON, REST), fino a dati destrutturati come flussi video, audio o streaming da altra sorgente analogica trasformata in digitale. Ortogonalmente al livello di strutturazione, i dati presentano diversi livelli di velocità e volume, che in alcuni casi permettono una memorizzazione persistente, mentre in altri casi richiedo una analisi in “real-time”. Nel caso di memorizzazione persistente, un’importante scelta riguarda l’utilizzo di rappresentazioni relazionali e strutturate (es. SQL), piuttosto che non relazionali (es. NoSQL). Nel caso di analisi real time, il contesto può richiedere l’utilizzo di tecnologie “in memory” (es. Spark), piuttosto che direttamente “in hardware” (es. FPGA dedicate). Alascom ha formato le proprie risorse interne per l’utilizzo di queste tecnologie, con l’eccezione di soluzioni “in hardware”, per cui l’azienda ha stabilito partnership con operatori specializzati nella produzione di sistemi dedicati, mantenendo il compito di integrazione e dunque il focus sul proprio core business.
  • Livello applicativo. A livello applicativo,l’IOT pone due sfide principali. La prima è una sfida di integrazione con gli applicativi e l’infrastruttura informativa esistente. Questa prima sfida richiede di integrare i flussi informativi provenienti dall’IOT con sistemi ERP, CRM, basi dati e sistemi di reportistica e supporto alle decisioni/operazioni esistenti. Il task di integrazione si pone in continuità con la ventennale esperienza di Alascom quale integratore di sistemi ICT, per cui risorse e know how sono diffusi in azienda. Relativamente alla seconda sfida, i dati necessitano di essere analizzati al fine di “estrarre valore” dagli stessi in chiave di business. A tal fine, Alascom ha formato un team dedicato di data scientist, per cui ulteriori informazioni sono disponibili nelle sezione del sito dedicata.
  • Livello dei processi di business. Una volta implementata a livello tecnologico, la soluzione IoT è allo stesso tempo estremamente utile e totalmente inutile. Se l’organizzazione non recepisce e assimila la tecnologia all’interno delle prassi operative e dei processi l’efficacia della soluzione rischia di essere vanificata. Per questo motivo, Alascom ha istituito programmi di training e trasferimento tecnologico finalizzati a informare e formare gli attori aziendali circa l’utilizzo dei sistemi e delle soluzioni implementate.

Una problematica trasversale all’intero stack tecnologico è la sicurezza delle informazioni e delle comunicazioni, che nel caso dell’Internet of Things diventa anche un problema di sicurezza fisica dei sistemi e dei processi produttivi, dal momento che la digitalizzazione del livello di attuazione e controllo potrebbe consentire ad eventuali attaccanti di assumere il controllo fisico di macchine e dispositivi. La sicurezza dell’intera infrastruttura IOT, pertanto, rappresenta un aspetto critico ad alta priorità. L’offerta cybersecurity di Alascom è stata ampliata così da poter indirizzare problematiche specifiche dell’IoT sia in termini perimetrali, che di monitoraggio interno dell’infrastruttura di rete e/o di eventuali infrastrutture SCADA.

L’ambito di applicazione di questa proposizione di valore end-to-end si articola in tre principali aree, ovvero l’ambito industriale e manifatturiero (industry 4.0), le amministrazioni locali e i servizi di pubblico interesse (smar city), e l’ottimizzazione della gestione energetica che si pone trasversalmente a diversi domini applicativi.

  • Industry 4.0. Nell’ambito dell’industry 4.0, la proposta di Alascom si concentra su sistemi e soluzioni abilitanti per i seguenti casi d’uso: manutenzione predittiva, monitoraggio e ottimizzazione dei processi produttivi, gestione della logistica e dell’inventario, sicurezza del personale e miglioramento delle pratiche di lavoro, sviluppo di servizi a valore aggiunto basato su dati IOT.

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  • Smart City. In ambito smart city, il portafoglio Alascom si compone di soluzioni verticali per il waste management, lo smart parking e lo smart lighting. Più ampio è lo spettro di sensoristica e soluzioni per il monitoraggio ambientale, che possono essere applicate ad ambiti diversi, non necessariamente afferenti al settore pubblico (es. per applicazioni in campo agro-alimentare).

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  • Energy. La gestione dell’energia è un aspetto che investe trasversalmente diverse aree di business, sia nel settore privato che nel settore pubblico. A livello tecnologico, il monitoraggio efficiente dell’energia richiede l’installazione di sensoristica e contatori smart che rilevino diversi parametri di consumo energetico tra cui consumo elettrico, valori termici e ambientali. Alascom ha selezionato soluzioni di smart metering e energy management “cross-industry”, funzionali a diverse tipologie di clienti.

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Alascom intende fornire ai propri clienti la massima flessibilità in termini di value capture. Lo scopo è quello di non essere necessariamente vincolati al classico paradigma cliente/fornitore e muovere verso modelli di conversione del valore più flessibili e collaborativi. Questi modelli comprendono modalità di co-investimento, co-sviluppo partecipativo, modelli di pagamento rateizzati per soluzioni da trasferire “on premises” o sul Cloud del cliente, piuttosto che modalità  in cui Alascom sviluppa e gestisce l’applicazione per conto cliente, erogandola poi  in modalità “service oriented”.