IOT NETWORKS: THE MULTI-TECHNOLOGY LANDSCAPE Sistemi … · Piattaforme orizzontali e ambienti verticali: Evoluzione delle piattaforme. 14 . Source: IDC • Le piattaforme orizzontali

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IOT NETWORKS: THE MULTI-TECHNOLOGY LANDSCAPE

Sistemi a confronto e casi concreti di adozione

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Le tecnologie di rete abilitanti l’IoT: come rispondere ai requisiti tecnici dei settori verticali;

alcuni casi concreti di adozione Gaetano Pellegrino

L’approccio integrato

Pianificazione del posizionamento e strategia istituzionale

Relazioni istituzionali Monitoraggio e back office Analisi strategica dello scenario di mercato e

regolamentare Accreditamento verso le Autorità Supporto alla redazione di piani industriali per la

pianificazione degli investimenti/turnaround Monitoraggio regolamentare

Comunicazione strategica Ufficio stampa corporate Monitoraggio e rassegna stampa

Costruzione rete di influencer Attività integrate per la comunicazione e promozione

delle idee, digital e di social communication Engagement di nuovi utenti/clienti Analisi della reputazione online del cliente

Il sistema di comunicazione integrata di Open Gate Italia prevedere l’utilizzo sinergico dei media tradizionali e degli strumenti forniti dal web per favorire la trasmissione e l’amplificazione delle attività svolte.

13/05/2017 3

Le tecnologie abilitanti

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Le tecnologie abilitanti

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Confronto di prestazioni tra le diverse tecnologie – Consumo vs copertura [Fonte: Politecnico Milano]

Architetture e protocolli 1/2

• Nel caso delle applicazioni short range c’è un dispositivo detto gateway (piattaforma locale)

che coordina il cluster di oggetti intelligenti e provvede alla comunicazione con la piattaforma

IoT posta nel Cloud

– Bluetooth Low Energy (BLE)

– ZigBee

– Z-Wave

– WirelessMBus

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Architetture e protocolli 2/2

• Nelle applicazioni long range gli oggetti sono direttamente in comunicazione con la piattaforma cloud-IoT attraverso un’infrastruttura di stazioni radio poste sul territorio (come nel caso delle reti cellulari)

• Protocolli LPWA che garantiscono il basso consumo dei dispositivi, operano a bassa capacità (fino ad alcune decine di kbit/s)

– LoRa (opera sotto il GHz; bitrate 0,3-50 kbps modificabile) – SIGFOX (che opera nella freq. Libera degli 868 Mhz) – . . .

• standard derivati da protocolli di successo delle LAN – WirelessMBus (a 169 MHz) – WiFi HaLow

• Il 3GPP ha risposto con due nuovi standard cellulari specifici per l’IoT: – il NB-IoT con canali da 180 KHz e capacità fino a 250 kbit/s – LTE-eMTC (enhanced Machine Type Communication) con capacità fino a 1 Mbit/s noto anche come LTE M2M

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eMBB

mMTC uMTC

Raccomandazione ITU-R M.2083 per il 5G

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3 principali scenari di impiego del 5G: • eMBB

enhanced mobile broadband • mMTC

massive machine type communications • URLLC

ultra-reliable and low latency communications

Requisiti 5G in relazione a tre macro categorie di applicazioni/servizi IoT

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Le figure illustrano

nel dettaglio i

principali requisiti

tecnici dei settori

verticali. Fonte: 5G Infrastructure

Association

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I casi d’uso ITU I «Vertical» 5G*

Il 5G è una tecnologia guidata dal mercato/business L’industria da un lato definisce i requirements dall’altro può usufruire dei servizi (end users) o può fornire essa

stessa servizi ai propri utenti (service provider) utilizzando le «Network slices» messe a disposizione dall’Operatore

* Fonte: 5G Infrastructure Association

5G: lo slicing di rete come fattore abilitante

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La rete fisica è segmentata in tante sottoreti logiche. In figura tre casi che coprono, dall’alto verso il basso: 1. Mobile Broadband;(Video

smart phone ecc.) 2. Mission critical

(Automotive, smart grid ecc)

3. IoT. (metering, sensing ecc.) Si noti che sia la copertura che i nodi di cloud possono essere diversi tra uno slice ed un altro.

L’evoluzione delle SIM: e-SIM e Soft SIM

• Le e-SIM sono definite dalla GSMA nel documento “The embedded SIM Architecture” come SIM card che fisicamente sono incluse nel dispositivo, ma il cui profilo (incluso il numero IMSI) può essere modificato da remoto;

• Le Soft SIM sono delle SIM virtuali che vengono realizzate attraverso il software di sistema del modulo IoT/M2M; non è previsto un modulo fisico e tutte le funzionalità sono realizzate attraverso gli elementi del dispositivo elettronico IoT/M2M.

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Previsioni di crescita SIM vs e-SIM a livello globale

Piattaforme orizzontali e ambienti verticali: Evoluzione delle piattaforme

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Source: IDC

• Le piattaforme orizzontali sono un essenziale complemento per le soluzioni verticali e per produrre una valida proposizione di business.

• L’evoluzione dell’ IoT ci porterà a ripensare la schematizzazione dei concetti di piattaforma orizzontale/verticale ed anche la segmentazione delle soluzioni che è stata tradizionalmente applicata a supporto dei diversi segmenti tecnologici.

• Oggi molte soluzioni IoT e casi di utilizzo hanno una forte componente verticale di mercato (focus sulla industry); ma assistiamo ad un crescente sviluppo di proposte ad ampio spetto di applicazione nell’ambito delle piattaforme orizzontali disponibili che possiamo definire Cross-industry.

Lo Smart Environment

• Le piattaforme orizzontali diventano il minimo comune denominatore in un universo sempre più connesso di "smart environment”: una combinazione di IoT, Cloud Computing e Big Data abilitanti della Hyperconnectivity, che porta all’implementazione, l’adozione e all’esercizio di soluzioni IoT nei diversi settori dell’ Industry

• Pensiamo ad esempio alle Smart Urban Infrastrucures (SUI); quelle infrastrutture di secondo livello che erogano ad esempio servizi LPWA abilitanti soluzioni IoT per le Smart City che fanno riferimento sia a frequenze radiomobili su banda licenziata che banda non licenziata.

• Inoltre, la disponibilità di piattaforme orizzontali affidabili favorirà il supporto all’innovazione riducendo il duplice ostacolo dovuto alla interconnettività e all’interoperabilità.

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I casi Sanità ed Energia

• Nell’Healtcare assistiamo ad una “sfumatura” dei confini dove i livelli di esercizio delle strutture sanitarie ospedaliere primarie e secondarie viene sempre più completato dai livelli di assistenza messi a disposizione dalle comunità e dalle casa di cura.

• Le applicazioni di IoT basate sui concetti di assistenza sanitaria casalinga, portano insieme un gamma di soluzioni “intelligenti” compreso la tradizionale (tele)-medicina, la Smart Home, i Wearables (dispositivi medicali indossabili) e molti altri.

• Nel caso del settore energetico la contaminazione avviene tra Smart Grid e Smart Meters; assistiamo ad un’evoluzione delle tradizionali tecnologie di potenza che integrano Automazione e ICT con particolare attenzione al monitoraggio dei flussi bidirezionali sia di energia che di comunicazione tra le Utility e gli Utenti.

• La prossima area di contaminazione è certamente quella della profilazione dei consumi energetici degli utenti, e non solo.

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L’impatto dell IoT nella Sanità

• Un recente studio realizzato da McKinsey, evidenzia che, applicando le tecnologie IoT alla cura dei pazienti con malattie croniche, le spese sanitarie si riducono addirittura del 50%.

• Se consideriamo che la cura dei pazienti cronici è circa 80% del totale della spesa si può intuire l’entità dei risparmi realizzabili con l’integrazione dell’IoT nell’ambito della Sanità Digitale.

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Alcuni segmenti verticali

• Gli introiti provenienti dalla riduzione delle frodi e l’ottimizzazione del servizio parcheggi sono in crescita del 35%.

• L’applicazione di smart mobility contribuisce anche a migliorare il traffico ed ha ridotto la congestione del 30%.

• I valori di inquinamento atmosferico e acustico sono stati ridotti del 25%. • Il business model della città di Nizza prevede un risparmio tra il 20-80% in settori come

l'illuminazione stradale e la gestione dei rifiuti, migliorando la qualità ambientale complessiva.

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Smart Lighting

• Il 60% dei Comuni con popolazione superiore a 20'000 abitanti ha avviato almeno un progetto Smart city negli ultimi tre anni ed il 75% ha programmato iniziative per il 2016

• Tra i Comuni che hanno avviato progetti smart city, il 52% ha realizzato progetti di illuminazione intelligente che prevedono soluzioni IoT per regolare la luminosità con lampade a tecnologia LED, con una riduzione dei consumi energetici di oltre il 40% e i costi di manutenzione del 25%.

• L’Osservatorio IoT stima che un’adozione pervasiva a livello di sistema Paese dalle applicazioni di illuminazione intelligente, gestione della mobilità e la raccolta rifiuti consentirebbe a cittadini, PA e aziende di risparmiare complessivamente 4,2 miliardi di euro all’anno.

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Expo Milano 2015

• Il Centro di Controllo e Sicurezza, cuore del sistema di gestione dei processi operativi e logistici dell'evento, centrale operativa evoluta, per il monitoraggio degli eventi, individuazione delle anomalie, in tempo reale e in modo integrato e puntuale sui problemi, anticipando le criticità.

• 100 tipologie di servizi operativi tecnologici logistici e di pubblica sicurezza che nell’arco dei 6 mesi ha gestito oltre 70.000 eventi, con un tasso di risoluzione entro le 2 ore per il 96% delle segnalazioni.

• 1.200 telecamere per la video sorveglianza e 15.000 oggetti connessi, per il monitoraggio dei consumi energetici e la con�nuità̀ di servizio, telegestione dei dispositivi (es. luci e condizionatori) e dei sistemi di sicurezza e controllo.

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Smart Agricolture

• . . . e agricoltura di precisione • Secondo il MIT i droni saranno al primo posto tra le novità

più importanti nel settore agricolo e consentono una riduzione del 30/40% su l’uso di risorse idriche e del 40% il numero di trattamenti fitoterapici.

• In Italia i droni stanno già fornendo un importante contributo nelle battaglie nei campi contro Xylella e Punteruolo rosso; vengono utilizzati per monitorare lo stato delle colture e i livelli di irrigazione, ma anche per distribuire agrofarmaci e sono utilizzati da quasi 300 aziende

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Società AEREA punta ai servizi IoT nei settori smart metering, rete di sensori,

petrolchimico con l’ambizione di diventare

l’operatore M2M leader in Olanda entro il 2016

Società ARQIVA fonda la strategia sulla partnership con SigFox focalizzandosi sulla realizzazione di Smart Urban Infrastructures

Società Narrownet in Portogallo ha siglato un accordo di esclusiva per l’utilizzo di SigFox, con obiettivi molto simili a

AEREA

Proximus è il primo operatore di telecomunicazioni in Belgio

che sta per iniziare la distribuzione di una rete

wireless basata su LoRa. Engie ha lanciato in Belgio la nuova compagnia Engie M2M

Cellnex Telecom ha selezionato la tecnologia

LPWA fornita da SigFox per lo sviluppo di soluzioni

“smart”

Bouygues primo operatore Francese a procedere con il

roll-out di un rete basata sulla tecnologia per la

comunicazione fra oggetti con tecnologia LoRa ed il

coinvolgimento di un nutrito ecosistema di partner

L’operatore Flashnet ha adottato LoRa per la

realizzazione di soluzione di Smart Lighting (InteliLight).

Ei Towers sta puntando alla nuova realtà dell’Internet delle cose siglando una

nuova partnership con Sigfox e NetTrotter (controllata da Ei Towers) che realizza il

network Sigfox IoT in Italia.

L’esperienza di Arqiva

• Arqiva, società di telecomunicazioni britannica indipendente che offre servizi TV, radio, mobile WiFi e Internet of Things,

• Fatturato di circa 1 Mld€ • Con 8.000 celle e 16.000 torri, è leader

nello Smart Metering, nel WiFi (27.000 access point) e nel DTT.

• Dal 2013 ha sviluppato tre nuove aree di business incentrate sull’Internet of Things:

– Smart Energy meter – Smart Water meter – SIGFOX partnership

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ARQIVA Smart Energy Meter

• Nel 2013, Arqiva ha vinto la gara per la fornitura - per 15 anni - della rete abilitante gli

smart meter nel lotto del Nord dell’Inghilterra e in Scozia.

• Il progetto è in fase di rollout ed è stato coperto circa l’80% della rete, permettendo al

gruppo di iniziare ad incassare le prime revenue dal progetto

– alla chiusura dell’anno fiscale al 30 giugno 2016 si è verificato un aumento dell’83%

rispetto all’anno precedente per circa 35 milioni di sterline totali.

• Il ruolo in particolare di Arqiva all’interno del sistema smart meter inglese è quello del

Communication Service Provider

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Il sistema smart meter Inglese • Arqiva, grazie alla propria infrastruttura esistente (torri) ha applicato una tecnologia diversa rispetto

a Telefonica, che invece ha vinto gli appalti per Centro e Sud Inghilterra: si è basata infatti su comunicazioni radio Long-Range, mentre Telefonica si è affidata prevalentemente a reti cellulari.

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Sistema smart meter UK [Fonte: Department of Energy and Climate Change

13/05/2017 Riservato e Confidenziale 26

Grazie