Internet of things, segnali dal futuro

«Nei prossimi mesi e nei prossimi anni avremo una forte crescita del mercato IoT, trainata dallo smart metering, cioè dall’introduzione di contatori più intelligenti, dalla diffusione delle smart car, dalla casa intelligente e dalle applicazioni industriali. I contatori di gas ed elettrici di nuova generazione continueranno a essere messi in servizio fino alla fine del 2018, mentre l’entrata in vigore della normativa eCall per allertare i soccorsi in caso di incidente stradale renderà le vetture sempre più connesse. Nel frattempo sono iniziate sperimentazioni della tecnologia 5G per le telecomunicazioni a Bari,  Matera, Milano e Prato, segnando un primo passo versa una rete cellulare sempre più potente e veloce». Lo spiega Giulio Salvadori, direttore scientifico dell’Osservatorio Internet of Things del Politecnico di Milano.

Sperimenteremo nel prossimo futuro anche una forte crescita dell’IoT nel commercio, nei negozi e nei centri commerciali, con l’introduzione di soluzioni sempre più innovative per accompagnare i nostri acquisti. Parliamo di camerini intelligenti, che mostrano alle persone l’aspetto che avrebbero con un vestito senza bisogno di indossarlo, oppure con una maglia di un colore diverso rispetto a quella che stanno provando. La spesa diventerà sempre più smart, grazie ai sistemi di pagamento legati allo smartphone. Avremo perfino banchi frigoriferi nei supermercati capaci di interattività, in cui le porte vetrate si trasformeranno in schermi con le offerte speciali, in grado di suggerirci gli acquisti e   anche di capire che cosa viene comprato di più e in quali orari della giornata, per indicar al manager del punto vendita quando è meglio fare i rifornimenti e per dire ai produttori quali prodotti incontrano di più le preferenze del pubblico e quali meno.

Un laboratorio molto speciale

Come sarà allora la casa del futuro grazie all’Internet delle Cose? Per saperlo non occorre andare molto lontano, per esempio in Silicon Valley o in Giappone. Basta recarsi a Peccioli, ridente paesino dell’entroterra pisano, dove è stata crea­ta la Casa Domotica o DomoCasa Lab, frutto di un accordo che il Comune ha stretto con l’Istituto di Biorobotica della Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa. La Casa Domotica è stato il primo laboratorio nel mondo concepito per far collaborare direttamente scienziati e ingegneri che sviluppano i robot domestici con le persone che devono utilizzarli. È una vera e propria abitazione, con soggiorno, cucina, camere da letto, bagni, arredati e funzionanti, del tutto simile a un normale appartamento, ma con un ricco apparato tecnologico, quasi invisibile agli occhi di un profano.

A Peccioli, ridente paesino dell’entroterra pisano, è stata crea­ta la Casa Domotica o DomoCasa Lab, frutto di un accordo che il Comune ha stretto con l’Istituto di Biorobotica della Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa

Si tratta di sensori, telecamere, antenne wifi, che hanno tutti precise funzioni sia per il controllo dei robot sia per consentire agli automi di capire che cosa fanno le persone. Spiega Emanuele Bonaccorsi, ricercatore della Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa che da anni lavora alla Casa Domotica: “L’idea è di spostare i sensori attraverso cui il robot ha percezione dell’ambiente al di fuori della macchina, mettendoli nell’ambiente stesso. In questo modo non soltanto il robot diventa più economico e usabile, ma anche lo spazio circostante diventa intelligente e in grado di fare altre cose. Per esempio, il frigorifero può avvertirti che i prodotti che contiene sono in scadenza oppure segnalarti che quello che hai appena comprato e riposto al suo interno è troppo calorico, suggerendoti come cucinarlo. Ma può fare anche un check delle cose che stanno finendo per suggerire la lista della spesa».

Robot domestici

La Casa Domotica è stata anche protagonista di un grande progetto europeo, finanziato con 8,7 milioni di euro, di cui la Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa è stata il capofila. Si chiama Robot-Era e ha portato alla realizzazione di tre robot, DoRo, CoRo e ORo, capaci di collaborare e interagire tra loro. DoRo (Domestic Robot) sta in casa, può compiere semplici azioni come portare un bicchier d’acqua o accompagnare le persone da una stanza all’altra offrendo un braccio a cui appoggiarsi. Può ricordare l’ora in cui prendere le medicine o fare la lista della spesa. CoRo (Condominium Robot) sta invece fuori dall’appartamento, nel palazzo, e fa cose come chiamare l’ascensore oppure prendere pacchi o borse a piano terra e portarli al piano di destinazione. Si tratta delle provviste acquistate da ORo (Outdoor Robot), il terzo automa del gruppo, che se ne va in giro per strada e può ritirare la spesa o i medicinali, richiesti ai negozi con una email o un messaggio sms, oppure anche andare a buttare la spazzatura.

Telecamere, reti e sensori

Una parte centrale del progetto della Casa Domotica, spiega Filippo Cavallo, responsabile del DomoCasa Lab, «consiste nello sviluppo di tecnologie per il riconoscimento di attività ed emozioni, che possono essere divise in tre gruppi: sistemi di visione, sensori ambientali e sensori indossabili. I sistemi di visione, comprese anche le fotocamere di profondità, solevano questioni legate alla privacy e sono sensibili alle variazioni di illuminazione. I sensori ambientali installati nella casa dell’utilizzatore devono essere aggiornati ogni volta che si vuole aggiungere una funzionalità. La miniaturizzazione e l’accessibilità di dispositivi come i MEMS, sistemi microelettromeccanici, con capacità di misura inerziale, oggi ha però reso interessante l’impiego di sensori indossabili, che consentono di raccogliere dati sui movimenti delle persone, senza imporre loro di passare davanti a telecamere o usare oggetti specifici». Grazie a queste tecnologie stiamo andando verso un’idea di casa che è sempre più “cosciente” di quello che fanno i suoi abitanti, che sa dove si trovano ma che si rende conto anche di quello che hanno intenzione di fare. «Al sistema di sensori – conclude Cavallo – si aggiungono anche due wireless sensor network (WSNs) basate su tecnologia ZigBee, un protocollo sempre più diffuso nella connessione wireless di dispositivi domestici. La prima permette di poter localizzare l’utente all’interno della casa, la seconda di monitorare l’ambiente domestico, come per esempio la chiusura di porte o finestre, l’umidità e la temperatura».

Verso l’era degli automi

L’intreccio di IoT e robot, che in futuro occuperanno sempre di più le nostre case, sembra del resto destinato a condizionare sempre di più la trasformazione delle nostre abitazioni. Partendo dai robot aspirapolvere come il Roomba di iRobot, sostanzialmente un disco intelligente capace di muoversi in modo autonomo nelle nostre abitazioni, potremmo assistere presto all’invasione di nuovi prodotti connessi. Sistemi di navigazione simili a quelli dei vari Roomba & C sono impiegati anche per altri automi domestici che si stanno rapidamente diffondendo, i robot di telepresenza.

Consistono in una base su ruote, con una struttura alta 1,30-1,50 m a seconda dei modelli, e in un un monitor posto in cima, che può essere anche un tablet, oltre a una nutrita serie di sensori e a una videocamera incorporata. Il robot di telepresenza viene spostato a distanza, e consente a una persona in viaggio, di muoversi attraverso la macchina dentro la propria casa o l’ufficio per controllare la situazione e anche parlare con parenti o colleghi. Chi lo comanda utilizza la videocamera e il microfono del proprio portatile, attraverso il quale impartisce gli ordini al robot, per mostrare il proprio viso e far sentire la propria voce. È una sorta di avatar, che consente di stare vicini ai propri affari o alle persone care.

Robot di telepresenza vengono già usati attivamente per l’assistenza agli anziani o da businessman in viaggio, con costi che vanno da più di 10.000 euro per i modelli professionali a 1.500-2.500 euro per quelli domestici.

In futuro però potrebbero diventare assistenti domestici capaci di intrattenere noi e i nostri familiari e di cambiare destinazione e uso a seconda della app che decideremo di installare nella loro memoria, un po’ come facciamo già oggi con gli smartphone. Un concetto di robot di questo tipo è stato di recente sviluppato e presentato dall’Istituto Italiano di Tecnologia di Genova. Si chiama R1 ed è il primo prototipo di quello che, nel giro di una decina d’anni o anche meno, potrebbe diventare un prodotto destinato al mercato. Vedremo presto se previsioni di questo tipo si riveleranno attendibili. Nel frattempo la casa connessa diventa sempre più intelligente e ricca di funzioni.