Internet delle cose Maura Turolla, Antonio Varriale HW SW Innovation Dept. - Access & Terminals

Un mondo di cose Ad hoc indoor/outdoor network Coordinatore Gateway Centro Servizi TeraByte di informazioni da raccogliere, aggregare ed elaborare Sicurezza Controllo consumi energetici Gestione elettrodomestici Controllo remoto TV, VCR, DVD/CD Gestione magazzino Controllo processi Gestione& controlloambientale BIO- MEDICALE Gestione traffico Parcheggi Autodiagnosi e Teleassistenza HOME AUTOMATION APPLIANCE CONTROL ENVIRONMENTAL MONITORING INDUSTRIAL BUILDING AUTOMATION AUTOMOTIVE

Disappearing Technologies Alto livello di Integrazione Alta resa dei processi Riduzione dei costi La tecnologia entra nella vita quotidiana di ognuno di noi: con oggetti di svariate forme In grado di comunicare

Come comunicano gli oggetti? TECNOLOGIE RADIO ABILITANTI ALL’IDENTIFICAZIONE TECNOLOGIE RADIO ABILITANTI AL TRASPORTO IN RETE DI DATI Ultra Wide Band

RFID: Etichette Elettroniche Le e-tag, anche dette smart tag, smart label, RFID (Radio Frequency IDentification) sono memorie dotate di un apparato rice-trasmettitore. Chip: si tratta di una memoria contenente le informazioni relative all’oggetto fisico al quale la e-tag è applicata Antenna: utilizzata per trasmettere e ricevere le informazioni Packaging: ingloba il chip e l’antenna consentendo alla e-tag di essere applicata agli oggetti fisici Tipologia Alimentazione Frequenza Range Processing Costi (volumi) RFID Passive Non necessaria 125 KHz, 13.56 MHz, 868/915 MHz ~2 m Solo Memoria (~ 1Kbit) ~ 0.01 Euro RFID Attive Batteria 433, 868/915 MHz, 2.45 o 5.8 GHz ~80 m Memoria (~128KByte) processori, sensori ~ 3 Euro

Tecnologie a confronto Tecnologia Bluetooth Wi-Fi UWB RFID ZigBee Standard IEEE 802.15.1 IEEE 802.11b/g IEEE 802.15.3 ISO/EPC Global IEEE 802.15.4 Bit Rate 2.1Mb/s (v2.0) 11/54 Mb/s 480 Mb/s 10 – 50 KB/s 250Kb/s Range (per single hop) <10m <100m <40m <1m pass. ~80m att. <80m (Km per multi-hop) Cost Medium High TBD Low (Tag) High (Reader) Low Security Level Network Topology Star only Star typically Star  Reader Star, Cluster tree, Mesh Energy Consumption Very low

Il terminale: un gateway tra gli oggetti e la Rete Terminali fissi/mobili permettono di interagire/monitorare/controllare direttamente le cose in quanto integrano: I/O: Display, tastiera, audio Capacita’ elaborativa SIM (sicurezza) Connessione tra la Internet di cose e la Rete tradizionele Terminali evoluti con tecnologie radio integrate Prossimità: NFC, ZigBee, Bluetooth, WiFi Long Range: GSM, GPRS; EDGE, UMTS, HSPA Internet delle Cose NETWORK HSPA

Near Field Communication (NFC) Near Field Communication (NFC) e’ una tecnologia standard (NFC Forum) per connettivita’ wireless short range che abilita semplici interconnessioni tra dispositivi elettronici Si basa su tecnologia RFID passive a 13,56 MHz Range di funzionamento fino a 10 cm Data Rate fino a 424 kilobits/s Modello di integrazione nel terminale mobile “Pay-Buy Mobile Initiative”

Tecnologia ZigBee ZigBee e’ una tecnologia standard (ZigBee Alliance) per connettività’ wireless medium-range in grado di abilitare comunicazioni sicure tra diversi apparati elettronici. Range < 80 metri (Km sfruttando il multi-hop); Frequenze: 16 canali in banda ISM 2.4GHz, 10 canali in banda 915 MHz, 1 canale in banda 868 MHz; Basso costo (2-3 dollari); Data Rate fino a 250 kb/s; Power management per garantire bassi consumi; Reti con migliaia di nodi (max ~65000); Capacità di Ad hoc networking; Topologie di rete ZigBee: star, cluster tree, mesh; Tipologie di nodi Zigbee: coordinatore (unico nella PAN), router, end-device; Sicurezza a vari livelli (MAC/NWK/APP): Trust Center, Crittografia, Autenticazione, Integrità. Nella banda ISM 2.4GHz e’ possibile integrare sia il transceiver che l’antenna ZigBee nella SIM Modello di integrazione nella SIM ZSIM ZigBee + + =

Z-SIM GSM, EDGE, UMTS, HSPA SIM ZSIM ZigBee ZSIM: SIM Card con tecnologia wireless Zigbee completamente integrata (antenna + modulo), non richiede modifiche del terminale ZIGBEE Digital Smart City Attraverso una rete ZigBee gli oggetti acquistano intelligenza

Terminali mobili e Sicurezza I terminali mobili hanno al loro interno un elemento di estrema sicurezza, la SIM, non invasivo e sempre disponibile per l’utente, che fornisce uno spazio operativo sicuro e certificato per memorizzare i segreti (es. chiavi, certificati, ecc.) ed eseguire le funzioni di sicurezza (es. firma digitale, autenticazione, ecc.). Digital Signature M-Commerce Gestione Accessi Gestione Presenze Logistica e Controllo Servizi Ristorazione Prepagati (es. Mensa) … Mobile Office SIM Info-Mobility Authentication Access Control

MEMS e Sensori rendono fisica la Internet delle cose MEMS (Micro Electro-Mechanical Systems) INVIO DEI DATI VIA RADIO SENSORE MEMS PERCEZIONE ELABORAZIONE DELLE PERCEZIONI RICEVUTE E GENERAZIONE DEI COMANDI DA ESEGUIRE ATTUATORE MEMS INVIO COMANDI VIA RADIO AZIONE ARCHITETTURA WSAN (Wireless Sensor & Actuator Network) Micro ingranaggio MEMS confrontato con un acaro Fingerprint Accelerometri & Giroscopi Display miniaturizzati UV Sensors Light Sensors

Quali le opportunità per l’impresa? Collegamento automatico tra il mondo fisico e i sistemi informativi Abbattimento dei tempi di identificazione Abbattimento dei tempi di tracciamento Lettura simultanea di molti oggetti Maggiore resistenza alla contraffazione Sensibile riduzione dei tempi e dei costi di gestione Aumento della qualità in produzione Aumento affidabilità dei dati, Riduzione errori di rilevazione, Riduzione tempi di aggiornamento, Controllo statistico  Controllo individuale Processi più veloci, sicuri, più economici Servizi Informativi Persone, Beni Reader

Logistica e Gestione Magazzino Controllo inventario e gestione delle forniture Controllo automatico carico/scarico merci Gestione e riutilizzo di pallets, container Controllo antifrode e contraffazioni Tracking delle merci in tempo reale per società di trasporto e distribuzione Bagagli negli aeroporti, merci e container nei porti, controllo antifrode e contraffazioni, container and tool management

Gestione magazzino: Tappetificio Radici Prodotto, pacchi, scaffali del magazzino sono identificati univocamente per mezzo di una e-tag con il relativo codice La e-tag contengono informazioni relative al contenuto dello scaffale Antenne fisse e relativi lettori connessi con la rete dati permettono Aggiornamento in tempo reale dell’inventario Localizzazione di ciascun prodotto I carrelli di prelievo dotati di lettore trovano automaticamente lo scaffale giusto e aggiornano la quantità residua di prodotti Sistema di gestione magazzino con e-tag della ditta Tappetificio Radici S.p.A. (Particolare del lettore montato sul carrello e inserito in un PC portatile connesso via wireless al data base centrale)

Gestione Magazzino GDO: WAL*MART Stores, Inc. Dal 2006 i 200 principali fornitori di Wal Mart hanno adottato la tecnologia RFID Tag Wal Mart ha ordinato alla Alien Technology 500 milioni di tag per metterle sui suoi prodotti Benefici nei centri di distribuzione: I lettori di tag distribuiti lungo le scaffalature consentono un’interrogazione “real time” della disponibilità della merce. Possibilità di inventario automatico della merce Veloce movimentazione di ricevimento e spedizione della merce. Facile tracciabilità dei movimenti della merce destinata ai supermercati. Quando il carrello della spesa giunge alla cassa, il lettore di tag ha già computato il totale dell’acquisto Benefici nei supermercati Eliminazione della coda alle casse. Riduzione dello stoccaggio di magazzino. Drastica riduzione dei tempi di inventario Migliore prevenzione dei furti Tracciabilità dei prodotti e facilità a ritirarli in massa nel caso di scadenza o alterazione dovuta ad atti di natura criminale/terroristica.

Acquisto assistito di beni di consumo Obiettivo Guidare il cliente all’acquisto ragionato di beni di consumo User Profile Database Service Center Product Database 1 Quando il prodotto selezionato dal cliente viene riposto nel carrello, tramite ZSIM: Product Database 2 Vengono rilevate le informazioni relative al prodotto dai database di riferimento partendo da un codice a barre o RFID L’utente viene identificato ed autenticato dal centro servizi che ha accesso al suo profilo medico I dati relativi al prodotto ed il profilo utente vengono incrociati per generare raccomandazioni specifiche al cliente (es. intolleranze, compatibilità con la dieta, attività suggerite per smaltimento calorie, ecc.). WiFi/2G/3G ZigBee Architettura flessibile e orientata alla privacy: DB prodotti separati dal DB profili utente DB prodotti interno o esterno al supermercato Possibilita’ di integrare diversi servizi sulla stessa architettura (es. fidelity card, pubblicita’, …)

Messaggi Promozionali Advanced Advertising Tecniche pubblicitarie avanzate (es. per retail) Nuovi canali di comunicazione (Terminale Mobile + tecnologie di prossimita’) Abilitazione di Cross Marketing, Cross Selling Pubblicita’ contestualizzate Profilazione dettagliata dei consumatori Gestione dinamica Promozioni, Bonus, Sconti, ecc. Messaggi Promozionali Cross Selling Interattivita’ Bonus/ Sconti

Costi e benefici di un sistema di prossimita’ nel settore della moda

USIM apps & commercial service in MCommerce Il mercato dell’m-Commerce sta evolvendo molto rapidamente… US$ 1.14 Billion by 2008 Strong momentum for a global common approach M-Comm Trials & Services NTT DoCoMo in Japan SKT in S.Korea Bus-Ticketing Vodafone-NXP- Nokia-RMV in Hanau Visa & Nokia turn cellphones in creditcards Visa & SKT USIM apps & commercial service in Apr 07 GSMA Pay-Buy-Mobile 14 operators to develop global mobile M-payments Nokia and further 10 MNO join GSMA Pay-Buy-Mobile GSMA “Mobile NFC Technical Guidelines “ 2006 Jan 07 Feb 07 Apr 07

Gestione consumi energetici Misura e Controllo dei consumi energetici Sensori di corrente assorbita Sensori ambientali combinati (presenza, luce, temperatura, umidita’, ecc.) Attuatori, switch Ottimizzazione consumi Pianificazione energetica Utilizzo ottimale delle tariffe Riduzione costi Conformita’ alle nuove normative Comunicazione ZigBee per la gestione energetica Metering

Sicurezza & Gestione del Personale Badge Aziendale Rilevazione automatica presenze/assenze Gestione accessi secondo policy predefinite Gestione turni Tornelli Elettronici Terminale Mobile con ZSIM Gestione accessi a macchine e PC condivisi Condivisione sicura di macchine e PC Autenticazione/Personalizzazione con ZSIM per servizi fruiti su PC/Laptop Login/Logout di prossimità; Autenticazione/Autorizzazione per accesso ad applicazioni e servizi web (Intranet, Mail, ecc.); Protezione dati e applicazioni mediante cifratura da ZSIM (dati riservati, contabilita’, ecc.); Configurazione sicura con parametri personali di accesso alla Rete (WiFi, 2G/3G, ecc.); Personalizzazione PC (rubrica, desktop, preferiti, cookies, …) e gestione policies utente mediante ZSIM. ZSIM PC/Laptop con ZigBee Secure Channel Secure Channel Z-SIM

Gestione Flotte e InfoMobility Gestione outdor  via GPS Gestione Indoor (Depositi)  via ZigBee Controllo automatico e centralizzato di Logistica auto-mezzi Materiale trasportato da ogni auto-mezzo Disponibilita’ auto-mezzi Servizi integrati di infomobilita’ Gestione informazioni di viabilita’ Pianificazione avanzata trasporti Comunicazione con varchi informativi municipali Info GPS Centro servizi

Gestione processi produttivi (Machine to Machine) Gestione supply-chain Ottimizzazione dei processi Pianificazione produttiva automatizzata (es. in base ai carichi giornalieri, ecc.) Monitoraggio carichi, rallentamenti, ecc. Controllo e monitoraggio del ciclo produttivo Manutenzione impianti Diagnostica Gestione remota apparati

Localizzazione & Navigazione Un’infrastruttura di prossimita’ puo’ essere utilizzata anche per servizi di localizzazione e navigazione indoor Contesti applicativi Corporate Buildings Ospedali Centri commerciali Musei Calcolo automatico del percorso da un punto di partenza (es. Reception) ad un punto di arrivo (ufficio, sale riunioni) Gestione Multi Piani e Multi Building Starting Point Destination Nodo wireless fisso Nodo wireless mobile (utenti o apparati) Gestione servizi Continuità navigazione outdoor (GPS)/indoor(ZigBee) Possibilità di utilizzare la stessa infrastruttura anche per building automation ed energy saving Opportunità

Quando sarà il momento giusto per investire Le tecnologie sono standard e mature I terminali commerciali supportano le tecnologie richieste GSMA sta definendo scenari applicativi e tecnologie associate Operatori e Terze Parti stanno lavorando per creare/supportare un intero ecosistema per la messa in campo di una nuova generazione di servizi In altri parti del mondo molti servizi sono già attivi Monitoraggio consumi energetici Logistica & Localizzazione M-Commerce Il momento giusto per investire è ADESSO!