di Laura Reggiani |
Le tecnologie dedicate all’Internet of Things stanno aiutando a superare le sfide sociali, ad aumentare i benefici per le persone e la produttività nell’industria.
La microelettronica costituisce ovviamente il nucleo di ogni soluzione IoT. Sensori, attuatori, microcontrollori, moduli di comunicazione e componenti di sicurezza, che interagiscono perfettamente tra loro, sono alla base di ogni dispositivo IoT e si trovano tutti nel portafoglio prodotti Infineon. Grazie a una serie di servizi e di strumenti a supporto, Infineon consente la realizzazione di dispositivi IoT intelligenti, energeticamente efficienti e anche sicuri, e supporta i produttori di dispositivi anche con schede, kit di valutazione e strumenti di progettazione che consentono di far decollare ogni idea in ambito IoT in modo rapido, semplice e sicuro.
L’Internet of Things reso più facile da Infineon
Come spiega Mauro Bottura, Wireless and Security Communication Marketing di Infineon, lo sviluppo di prodotti intelligenti e interconnessi per l’IoT è una vera sfida. “Affrontare l’interazione tra sistemi wireless e integrati e argomenti come la sicurezza, il cloud e la gestione dell’energia richiede tempo e soprattutto competenze approfondite. Per questo motivo, Infineon offre una moltitudine di strumenti che i produttori di dispositivi IoT possono utilizzare per immettere più rapidamente sul mercato prodotti di alta qualità, sicuri e affidabili. A questi si aggiungono un’ampia gamma di progetti di riferimento e di strumenti di simulazione che semplificano notevolmente lo sviluppo, e soluzioni preintegrate, supportate da una solida suite software, che riducono notevolmente il time-to-market”.
Un software robusto è alla base dello sviluppo di prodotti IoT di alta qualità, sicuri e affidabili. Ecco perché Infineon offre ModusToolbox, un set di strumenti di sviluppo multipiattaforma e una suite completa di librerie firmware ospitate su GitHub. “ModusToolbox Machine Learning consente carichi di lavoro basati sul deep learning sui microcontrollori PSoC di Infineon. La combinazione di intelligenza artificiale e IoT, nota come Intelligenza Artificiale delle Cose, fornisce funzionalità di apprendimento automatico ai dispositivi connessi, consentendo loro di eseguire attività intelligenti” prosegue Bottura.
Tutto per l’Internet of Things
La gamma di prodotti Infineon, che comprende sensori e attuatori, microcontrollori, connettività e sicurezza, è al centro di ogni sistema IoT. In combinazione con gli strumenti e le soluzioni software più adeguate, i dispositivi Infineon permettono infatti di creare soluzioni IoT intelligenti, sicure ed efficienti dal punto di vista energetico. Alla base ci sono i sensori, che rendono i dispositivi IoT più intelligenti, consentendo alle “cose” coinvolte di “vedere”, “sentire”, “annusare” e quindi comprendere l’ambiente circostante: “L’assortimento di tecnologia dei sensori di Infineon comprende sensori di pressione e magnetici, sensori acustici, sensori di immagini 3D, sensori radar e sensori di CO2 solo per citare alcuni esempi. Le schede dimostrative e di valutazione e gli strumenti di simulazione online consentono di creare facilmente soluzioni IoT che fanno la differenza”, specifica Bottura.
Importanti in ogni sistema IoT sono anche i microcontrollori le cui specifiche variano in base alle applicazioni IoT stesse: “Le famiglie di microcontrollori Infineon sono in grado fornire la risposta più adeguata a ogni applicazione. Da segnalare la linea PSoC di Mcu a basso consumo e ad alte prestazioni, che rende ancora più semplice ai clienti l’ingresso nel mondo dell’IoT. Per valutare e progettare con tutti gli Mcu PSoC 6, Infineon offre l’ambiente software ModusToolbox”. A seconda delle decisioni intelligenti, gli attuatori convertono i segnali di controllo in azioni, che nella maggior parte dei casi sono movimento, ma anche luce e calore. Questa attuazione viene eseguita da semiconduttori di potenza: “Infineon offre il portafoglio più ampio di tutte le tecnologie energetiche sul mercato, contenente un portafoglio a spettro completo di tutte le tecnologie energetiche: silicio, carburo di silicio e nitruro di gallio”.
Le tecnologie wireless come Wi-Fi, Bluetooth e Bluetooth Low Energy costituiscono la spina dorsale dell’IoT. Infineon non offre solo un ampio portafoglio e una competenza consolidata nelle soluzioni wireless per l’IoT, ma è anche leader di mercato nella tecnologia Usb e Usb-C. “Consentiamo una connettività cellulare sicura per un’ampia gamma di applicazioni con soluzioni Bluetooth Low Energy e Bluetooth dual-mode. Inoltre, per realizzare progetti IoT con un fattore di forma molto piccolo, offrriamo anche combinazioni Airoc Wi-Fi + Bluetooth che integrano Ieee 802.11a/b/g/n/ac Wlan e Bluetooth in una soluzione a chip singolo”. Da sempre Infineon ha integrato sicurezza e privacy nei propri sistemi, e oggi il suo obiettivo è garantire la sicurezza adeguata a ogni applicazione IoT e un’ottima esperienza utente: “Un esempio è la famiglia Optiga, che offre un ampio portafoglio di prodotti per soluzioni di sicurezza integrate e connettività cellulare protetta, mentre Secora è la famiglia di soluzioni di sicurezza con sistema operativo integrato, che fornisce un percorso vantaggioso verso implementazioni rapide e agili”.
Case ed edifici
sempre più intelligenti
Una casa intelligente è una casa dotata di dispositivi collegati in rete, controllati tramite uno smartphone, un computer o un altoparlante intelligente.
Alcuni dispositivi sono anche in grado di agire autonomamente in risposta ai trigger circostanti. Ad esempio, una casa intelligente consente di spegnere automaticamente le luci e l’aria condizionata in una stanza non appena gli occupanti lasciano la stanza. Oppure gli utenti possono chiedere di chiudere la porta del garage o avviare la lavatrice nel seminterrato.
Ci spiega Bottura: “La domanda di dispositivi domestici intelligenti sta vivendo una crescita dinamica poiché sempre più consumatori cercano di aumentare il comfort, l’efficienza energetica e la sicurezza delle proprie case. Anche il mercato si sta evolvendo man mano che emergono nuove soluzioni, casi d’uso e mercati target. I nostri sensori, attuatori e sistemi di controllo permettono agli elettrodomestici di una casa o di un edificio di raccogliere, valutare ed elaborare correttamente i dati in tempo reale prima di eseguire o avviare l’azione o la reazione appropriata. Allo stesso tempo, le nostre soluzioni di sicurezza salvaguardano questi sistemi contro gli attacchi informatici esterni”. Un esempio fornito da Bottura è quello dei sistemi di climatizzazione che si stanno unendo all’elenco in continua espansione di “cose” che si connettono all’IoT: “Un sistema di climatizzazione dotato di semiconduttori e connesso all’Internet delle cose è in grado di comprendere l’ambiente circostante e di reagire ai bisogni delle persone presenti”.
Lo standard Matter
per l’interoperabilità
Con l’aumento del numero di dispositivi intelligenti, aumenta però anche la complessità e garantire l’interoperabilità tra diversi prodotti, ecosistemi e protocolli può essere impegnativo.
I consumatori adorano l’idea di una casa intelligente ma si aspettano che sia facile, compatibile e sicura. Fino ad ora, la realtà di una casa intelligente connessa è stata molto diversa a causa dei numerosi ecosistemi di dispositivi, prodotti e protocolli, ma come ci spiega Bottura, lo standard Matter risolve questo dilemma. “Si tratta di uno standard creato dalla Connectivity Standards Alliance, sviluppato affinché i produttori di dispositivi lo possano seguire per le applicazioni di casa intelligente. Infineon, insieme a oltre 280 aziende, come Google, Amazon e Apple, è tra i pionieri dello standard Matter”. I consumatori e i produttori di dispositivi trarranno vantaggio in molti modi dall’avere uno standard per i dispositivi domestici intelligenti: “Infineon offre una gamma di prodotti e soluzioni abilitati per Matter. Basandosi sui nostri oltre 20 anni di esperienza, queste soluzioni sono affidabili, facili da implementare e integrare, sicure e supportano tutti i protocolli di connettività”.
Le potenzialità
del Machine Learning
Il Machine Learning è un sottocampo dell’Intelligenza Artificiale per la creazione di programmi basati sull’idea che i computer siano in grado di apprendere da soli gli algoritmi per risolvere determinati problemi.
Presupposto di base del Machine Learning è che sia possibile fare previsioni o asserzioni sui dati attuali basandosi sull’osservazione di dati passati o simili. Ma quali sono le potenzialità del Machine Learning? Lo abbiamo chiesto a Mauro Bottura. “È sufficiente pensare a questi scenari” prosegue Bottura. “Vogliamo che una macchina impari un compito facile da risolvere per gli esseri umani, ma difficile da codificare in un algoritmo tradizionale; oppure si desidera che una macchina apprenda una funzione specifica per il quale i modelli non sono disponibili; oppure ancora si vuole che una macchina impari a comportarsi in determinate condizioni in cui non è disponibile alcun esperto umano. Il Machine Learning consente di superare nuove sfide e di costruire programmi in grado di far raggiungere obiettivi prima impossibili”.
Bottura prosegue illustrandoci alcuni scenari applicativi legati al Machine Learning nell’ambito di una stanza intelligente: “Pensiamo ad esempio a un ufficio in grado di: utilizzare il radar per identificare il numero di persone nella stanza; controllare che nella stanza ci sia la persona giusta verificando la firma tramite fotocamera, radar o voce; utilizzare i dati di personalizzazione per regolare condizionamento e riscaldamento; informare la macchina da caffè sul numero di caffè da preparare”. Come spiega ancora Bottura, il Machine Learning è fondamentale anche nella fabbrica intelligente: “Si può utilizzare un radar per creare un perimetro di protezione attorno ad apparecchiature pericolose e robot autonomi; si possono utilizzare cappelli e giubbotti intelligenti per migliorare la sicurezza, misurare i movimenti umani e assicurarsi che tutti stiano bene e che non si sia verificato alcun incidente; ma soprattutto abilitare le macchine a prevedere quando programmare la manutenzione e quando si potrebbero verificare dei guasti”.
Per garantire un ulteriore supporto ai clienti nell’ambito del Machine Learning, la scorsa primavera Infineon ha acquisito la start-up svedese Imagimob, che oggi fa parte della divisione Connected Secure Systems. Ci spiega ancora Bottura: “Imagimob è una startup in rapida crescita che guida l’innovazione in prima linea nell’Edge AI e nel tinyML e abilita i prodotti intelligenti del futuro. Nel 2020, Imagimob ha lanciato Imagimob Studio per lo sviluppo end-to-end rapido e semplice di applicazioni Edge AI per dispositivi con risorse limitate. Imagimob Studio guida gli utenti durante l’intero percorso di sviluppo con l’obiettivo di aumentare la produttività e velocizzare il time-to-market. Recentemente Imagimob ha introdotto i modelli Imagimob Ready, robuste e complete soluzioni di machine learning ad alte prestazioni e pronte per la produzione di dispositivi edge. I modelli Ready possono essere implementati rapidamente sull’hardware di un microcontrollore come il nostro PSoC 6, senza i costi, il tempo o le competenze necessari per lo sviluppo personalizzato”.
