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EON
ews
n.
577
-
luglio
/
agosto
2014
M
ercati
tipologie di utilizzo, il funzio-
namento tipico del nodo di un
sensore wireless parte dal ri-
levamento di un cambiamento
delle condizioni ambientali, in
grado di ‘risvegliare’ il dispo-
sitivo. Quest’ultimo, una volta
attivo, comincia a raccogliere
dati. Una fase di condiziona-
mento (amplificazione, linea-
rizzazione) predispone i se-
gnali analogici raccolti per la
successiva conversione in for-
mato digitale, e, dopo un’ela-
borazione e analisi nella MCU,
i dati passano alle interfacce di
comunicazione e ai sistemi di
attuazione. A questo punto il
nodo del sensore wireless può
tornare a ‘dormire’ ponendosi
in stato di quiescenza.
Tutto ciò oggi può funziona-
re consumando solo pochi
microwatt di energia, ma qui
la sfida, sottolinea Ohr, è uti-
lizzare sensori wireless privi
di batteria (battery-less), che
però richiedono due livelli di
tecnologie di supporto. Da
un lato, sistemi elettronici in
grado di raccogliere l’energia
ambientale (ambient energy
harvesting) e, dall’altro, l’uso
di semiconduttori analogici a
basso consumo. Ohr consi-
dera le tecnologie di energy
harvesting un comparto nel-
la sua infanzia, e prevede un
decennio di ciclo di sviluppo,
rispetto all’attuale generazio-
ne di dispositivi, ancora troppo
grandi, ingombranti, costosi e
di livello sperimentale. Gli ‘har-
vester’, spiega, possono pro-
lungare la vita utile dei sistemi
elettronici battery-powered di
vent’anni e più, e si basano
su alcune tecnologie fonda-
mentali. Esistono i dispositivi
solari ALC (ambient light con-
verter); i sistemi VEH (vibra-
tion energy harvesting); i ge-
neratori TEG (thermoelectric
generator) e i sistemi di radio
frequency energy harvesting.
Un mercato che complessi-
vamente potrà valere circa un
miliardo di dollari nel 2017, e
un settore in cui nomi come
Linear Technology, Texas In-
struments e Advanced Linear
Devices si pongono in primo
piano con il proprio contributo
di tecnologie e dispositivi. Più
in generale, a livello competi-
tivo, il quadro della gara per le
applicazioni IoT vede muover-
si sulla scena i più importanti
vendor mondiali, posizionati
in modo diverso, a seconda
Q
uali dispositivi a semicon-
duttore, tecnologie e azien-
de abilitano la Internet degli
oggetti? Quali sono oggi le
possibili, immediate imple-
mentazioni dei nodi IoT (Inter-
net of Things) in applicazioni
pratiche? Che fattori le stanno
stimolando e cosa invece le
sta inibendo? Un interessante
scenario di queste opportuni-
tà, attuali e future, di ingegne-
rizzazione della IoT – in pro-
getti come le case ‘intelligenti’
(smart home), i dispositivi in-
dossabili (wearable device), o
le apparecchiature per il mo-
nitoraggio dello stato fisico e
della salute di una persona –
è stato delineato da Stephan
Ohr, direttore semiconductor
research nella società di ricer-
che
, in una presenta-
zione all’ultimo summit califor-
niano
.
Per il 2020, Gartner stima cir-
ca 30 miliardi di nodi e sen-
sori wireless installati a livello
mondiale. Sensori e attuatori
‘embedded’, integrati negli og-
getti fisici, e collegati tramite le
reti wired e wireless, spesso
usando i protocolli di comu-
nicazione di Internet (IP). In
questo mondo, un’opportunità
applicativa diretta, ha introdot-
to Ohr, è rappresentata dal
dispiegamento di nodi di sen-
sori wireless per il controllo e
monitoraggio dei processi in-
dustriali. Molti sono gli utilizzi
possibili: dagli impianti di ge-
stione dell’energia negli edifici;
alle reti di sensori dispiegate
all’aperto, in applicazioni agri-
cole e forestali. Ma ci sono an-
che le applicazioni di controllo
dell’integrità strutturale delle
grandi opere pubbliche (pon-
ti, viadotti e così via); i sistemi
di sicurezza e individuazione
delle intrusioni; le infrastrut-
ture di manutenzione predit-
tiva, in grado di determinare
in anticipo i problemi di fun-
zionamento dei macchinari, e
prevenire fermi o interruzioni;
i sensori medicali, studiati per
il costante monitoraggio remo-
to dei pazienti. In tutte queste
Internet degli oggetti:
tecnologie abilitanti e prospettive
Stephan Ohr, direttore
semiconductor research
di Gartner, delinea
lo scenario dei prossimi anni
G
iorgio
F
usari
Fig. 1 – Le
tecnologie
di supporto
ai sensori
wireless
battery-less
Fig. 2 – Il
mercato delle
tecnologie
di energy
harvesting
