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Iot, come sviluppare soluzioni intelligenti

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Per sviluppare soluzioni IoT è indispensabile un approccio strutturato. E l’infrastruttura tecnologica è solo il primo passo, non il più critico. Una guida per partire con il piede giusto e realizzare progetti IoT di valore

Di Internet of Things o, in italiano, Internet delle Cose, se ne parla tantissimo; non mancano le realizzazioni di progetti concreti ma in proporzione sono comunque meno di quanto se ne parla. E’ comprensibile che ciò accada, quando si sperimenta e allo stesso tempo si cerca di comprendere a fondo un trend tecnologico che porterà frutto. E’ successo così anche per il cloud computing, che ora è imprescindibile, e anzi, rappresenta una realtà IT propedeutica proprio all’avvento di IoT. Non ci può essere Internet delle Cose senza cloud computing e senza banda larga diffusa.
E’ poco ma sicuro. Anche per questo tra gli attori sono importantissimi gli operatori delle telco. Se fino ad oggi infatti 3G e 4G sono serviti ai dispositivi mobile per collegarsi a Internet, non sarà più così con il 5G, che abiliterà a lavorare in collaborazione tutti i sensori multi-scopo, i contatori intelligenti, le connected car e tutte le infrastrutture logistiche.

Iot, uno scenario che non è solo infrastrutturale

Oramai gli addetti ai lavori conoscono benissimo le previsioni Gartner, dicono che nel 2020, IoT coinvolgerà 21 miliardi di dispositivi. E’ una cifra che per quanto la si voglia leggere come esagerata, o attendibile, comunque prevede uno sforzo infrastrutturale non indifferente. Vi saranno oggetti destinati a scambiare tra di essi grandi quantità di dati, con file di grandi volumi, ma altri invece comunicheranno esclusivamente l’essenziale con pochi Kbit, in alcuni casi la latenza sarà fattore critico, in altri le tolleranze saranno maggiori. Non è pensabile pensare a un’infrastruttura in grado di soddisfare l’ecosistema IoT che non sia basata su Cloud Computing e soluzioni Software Define, fino a livello di Data Center.

Le automobili in grado di guidare da sole per esempio hanno bisogno di tempi di latenza nel ricevere i segnali di pochissimi millisecondi, caratteristica che è del tutto inutile alla lavatrice che comunica con il data center di chi l’ha prodotta i dati relativi a una possibile manutenzione. Allo stesso modo si pensi alle differenze nei bisogni di alimentazione e potenza dei diversi canali, all’utilizzo dei diversi spettri di banda, a seconda dei progetti in essere. Nessun ‘umano’ potrebbe gestire manualmente le differenze qualitative di ogni tipologia di traffico.

La spesa in hardware per l'IoT (Gartner)
La spesa in hardware per l’IoT (Gartner)

Da qui si può comprendere bene come sia destinato a cambiare il ruolo dei service provider, che si trovano ad avere clienti di tipologie del tutto eterogenee, con un’unica richiesta però primaria da soddisfare: disporre della rete migliore, per quello di cui si ha bisogno. Imprescindibili quindi, oltre al cloud computing affidabile, saranno sempre di più le architetture di virtualizzazione, anche delle reti (Network Function Virtualization), gli strumenti di comunicazione per interfacciare cloud eterogenee, la capacità di leggere in anticipo i servizi di cui le aziende avranno bisogno e approntare gli strumenti per poterlo fare.

Arriviamo così al punto più importante. Non c’è infrastruttura realmente utile, se mancano le applicazioni e la sicurezza che abilitano i servizi che sono tali solo quando sono affidabili. La superficie esposta dal punto di vista applicativo da qui al 2020 sarà incommensurabile, rispetto a quella fino ad oggi. E soprattutto, se l’infrastruttura sembra dal punto di vista tecnologico pronta, come si può stendere un progetto affidabile in ambito Iot?

Come si progetta una soluzione Iot

Le aziende non possono scegliere se trasformare i propri processi secondo le logiche Industry 4.0, possono solo scegliere come farlo. La Digital Trasformation è l’unica via per sopravvivere nel terzo millennio. Qualsiasi trasformazione tuttavia richiede l’impegno di ogni comparto aziendale. Per questo tutti, in un progetto di trasformazione, come in un progetto IoT, esse si dovranno muovere secondo la strategia DevOps, in concertazione costante sugli obiettivi, come sui metodi e sui risultati parziali. E’ il primo fattore critico. Vale tanto in chiave di trasformazione globale, come nella realizzazione di un progetto IoT, anzi, la realizzazione stessa di una soluzione Iot è esercizio di palestra efficace per testare sul campo le proprie capacità interne di trasformazione digitale.

L'impatto economico di Iot da qui al 2025
L’impatto economico di Iot da qui al 2025

L’insieme dei progetti legati a IoT secondo McKinsey dovrebbe arrivare ad avere un impatto complessivo di circa 11 mila miliardi di dollari, questo il valore delle opportunità di business per i prossimi dieci anni, l’equivalente di circa il 10 percento dell’economia emersa mondiale. E le aziende si stanno preparando. Sempre secondo dati McKinsey, oltre il 90 percento delle imprese pensa di dover sostenere almeno un progetto Iot da qui ai prossimi tre anni, anche se solo il 70 percento ha già investito parte del proprio budget a questo proposito. E’ un ritardo da considerare. Si pensi che il mercato IoT nasce nel 2013, nel 2014 c’è stata una prima presa di coscienza di massa, nel 2015 sono arrivati i primi progetti pilota e questo, come il prossimo anno, rappresentano un momento cruciale.

Un modello per Iot a cinque strati

Ci lasciamo guidare al centro del problema da un interessante contributo Iot Analytics, curato da Padraig Scully e Knud Lasse Lueth. Alla base di questo studio c’è il concetto per cui l’approccio peggiore di partenza sarebbe proprio legato al timore di di affrontare qualcosa di completamente nuovo. Certamente un progetto IoT lo è, ma smembrare la complessità della novità, riconoscendola, ma anche partendo con una buona dose di disincanto e tanto entusiasmo, funziona ancora. Possiamo riconoscere quindi 5 livelli o strati tecnologici, che si possono modellizzare comprendendone le problematiche in questo modo.

  1. Il device (MPU, OS, hardware, MCU, firmware)
  2. La comunicazione attraverso Edge Gateway (il network che garantisce la connettività tra device e servizi cloud)
  3. I servizi in cloud (storage e DB, gestione del device, processi degli eventi e analytics, advanced analytics)
  4. Il livello applicativo (visualizzazione, business system integration, sviluppo dell’ambiente).
  5. E… comune a tutti e quattro pur evidenziando in ognuno problematiche diverse la sicurezza.

Al primo livello le problematiche di sicurezza si legano alla protezione fisica del device e alla garanzia del firmware, al secondo livello ai sistemi di encryption end to end di data e comunicazione, al terzo livello è fattore critico la gestione della privacy e la posizione del dato, e a livello applicativo invece l’integrit del codice e la gestione dell’identit e degli accessi.

Lo sviluppo della soluzione IoT in cinque passaggi

Se la trasformazione digitale coinvolge l’intera azienda, sarà così anche per lo sviluppo della nuova idea Iot. Non è pensabile partire senza il coinvolgimento di tutte le business unit e ci si accorgerà che quella che poteva sembrare un’unità non necessariamente da coinvolgere dovrà anch’essa fornire il proprio contribuito. Il tema delle resistenze interne è in questa fase molto critico. L’avventura è nuova, i problemi interni restano i soliti. Chi gestisce lo sviluppo dell’idea Iot si dovrà fare carico di tutte le problematiche del caso.

Il potenziale di IoT secondo McKensey
Il potenziale di IoT secondo McKensey

Astenersi team divisi e protagonismi. Se è vero infatti che la metodolodia per affrontare i problemi non è rivoluzionata (ma dovete già ragionare con una mente DevOps) è anche vero che proprio perché il mare in cui si naviga è nuovo, probabilmente saranno richiesti sforzi supplementari, economici e non, a tutti, e non mancheranno le sorprese, soprattutto quelle relative a problemi impensabili che invece emergono a ogni domanda cui si cerca una risposta. E’ un luogo nuovo quello in cui vi trovate. Tra le criticità maggiori a nostro avviso ci sono i tempi di reazione. Non è pensabile mettere in piedi un buon progetto Iot in più di sei mesi, perché in un anno arriva già la seconda generazione.

Non è male, subito a seguire rispetto all’idea iniziale, provare a pensare a 4/5 pilastri costituitivi principali del progetto con cui misurarsi per comprendere se l’intera idea stia in piedi, se interessa a qualcuno e se può funzionare. Non tutto quello che è Iot funziona per forza, ed è un bel guaio scoprire di essere riusciti a fare parlare tra loro oggetti che hanno poco da dirsi o si scambiano informazioni che non portano frutto. Non sarà male chiedersi: quali end point forniscono quali dati? Come saranno allocati i dati? Quali analisi genereranno gli insight che servono? E a quali sistemi di analisi dovranno essere forniti, ma SOPRATTUTTO… Quali servizi si vorranno offrire?

Non di secondaria importanza il recupero delle risorse. Non parliamo del budget, ma delle competenze. Difficile trovarle tutte all’interno dell’azienda, ma certo seminare non sarebbe una cattiva idea. Anche se resta un’ipotesi difficile, considerato come tantissime aziende si trovino ad affrontare questa fase dopo cure dimagranti non indifferenti e probabilmente in previsione di ulteriori cure dimagranti.

Se il progetto IoT pure arrivasse a buon fine con le sole competenze interne, ci saranno internamente anche quelle poi per le letture degli Advanced Analytics? Difficile. E le competenze in ambito IoT poi vanno ben oltre la capacità di integrare hardware/software e di elaborare i servizi. Sì, il fattore critico sono proprio le analisi dei dati, l’expertise nell’elaborazione di dashboard la cui utilità e le cui tarature probabilmente emergono in corso d’opera. Anche per questa fase la possibilità di muoversi ‘on demand’, cercando risposte e competenze passo a passo si rivelerà strategica. Da qui il nostro pensiero iniziale: il partner che l’azienda si sceglierà come provider infrastrutturale è fondamentale, come ‘mezzo’ ma non è pensabile esternalizzare lo sviluppo della soluzione IoT.

Iot Analytics - Una ricerca su 144 aziende indaga quali siano i partner strategici per affrontare lo sviluppo di una soluzione Iot
Iot Analytics – Una ricerca su 144 aziende indaga quali siano i partner strategici per sostenere lo sviluppo di una soluzione Iot

Interoperabilità e sicurezza, verso l’IoT di seconda generazione

Coeso il team, avuta l’idea, portata al primo banco di prova, recuperate le risorse interne o esterne, arriva il momento di confrontarsi (ma non è male provare a farlo anche in corso d’opera, magari non con i competitor) con il pubblico, a partire da quello interno. Non è necessario in questa fase avere idee particolarmente geniali, anzi, si tratta di ascoltare la base. Le centinaia di persone interne all’azienda che possono già provare la soluzione IoT sulla propria pelle, utilizzando device e risorse, offrono il primo importante banco di prova, il progetto si affina in questa fase. Resta l’ultimo step poi, quello di portare la soluzione su scala industriale.

In ognuna di queste fasi, così come per i cinque livelli iniziali di identificazione ifnrastrutturale, pensiamo che l’approccio migliore debba prevedere da una parte la più alta interoperabilità e apertura possibile (fisica, a livello applicativo e di networking), dall’altro che non possa esistere progetto IoT in cui la sicurezza venga considerata uno strato sovrastante e non permeante. Le best practice in questo ambito non riguardano solo la sicurezza degli endpoint, ma anche la sicurezza procedurale, il monitoraggio costante degli eventi, l’autenticazione biometrica e a doppio fattore nel momento in cui l’uomo interagisce con i processi critici, eventualmente con un doppio sistema di controllo. Proprio perché naturalmente IoT espone una superficie di attacco maggiore, non è scelta strategica da biasimare quella che prevede il mascheramento dei device dietro a gateway e firewall appena sia possibile.

Non sarebbe male – anche ripensando all’affermazione attuale dei sistemi cloud – pensare subito dalla prima generazione alle problematiche di interoperabilità tra sistemi IoT. L’apertura e la possibilità di collegare cloud eterogenee è un tema sempre più attuale, e abbiamo poche incertezze sul fatto che anche in ambito Iot, la prossima delle esigenze (che è già un freno all’inizio di tanti progetti) sia la possibilità di collegare tra loro idee, applicazioni e soluzioni almeno nell’ambito di Industries omogenee.
Nel corso di questi anni, proprio dal 2013 ad oggi abbiamo già visto fiorire e allearsi e fondersi diverse realtà cui hanno partecipato i più importanti vendor: Open Interconnect Consortium, poi Open Connectivity Foundation, AllSeen alliance, solo per citarne alcuni. I progetti per l’era  Industry 4.0 non meritano già ora un serio impegno alla ricerca di un protocollo comune, oltre IPv6?

QUIZ (sponsorizzato) – Intel nell’era del cloud computing