Elementi costitutivi dell’IoT

Ora che sappiamo cos’è l’Internet of Things, entriamo più a fondo per esplorare i mattoni fondamentali dell’IoT. Ecco un collegamento diretto a comprendere le basi dell’IoT.

Elementi dell’IoT

Di seguito sono riportati i quattro elementi costitutivi dei sistemi IoT con le relative caratteristiche.

Sensori

I sensori sono il front-end dei dispositivi IoT. In IoT significano “cose”. Il loro compito principale è ottenere i dati necessari dall’ambiente circostante e passarli a database o sistemi di elaborazione. Devono essere reperibili in modo univoco dal loro indirizzo IP perché sono interfacce front-end di base nella grande rete di altri dispositivi. I sensori raccolgono dati in tempo reale e possono funzionare in modo autonomo o essere controllati dall’utente.

Esempi di sensori sono gas, qualità dell’acqua, umidità, ecc.

Processori

Come i computer e altri sistemi elettrici, i processori sono il cervello del sistema IoT. Il compito principale dei processori è elaborare dati grezzi raccolti dai sensori e trasformarli in informazioni e conoscenze significative. In breve, possiamo dire che il loro compito è dare intelligenza ai dati.

I processori sono facilmente controllabili dalle applicazioni e il loro compito più importante è proteggere i dati. Eseguono la crittografia e la decrittografia dei dati.

Microcontrollori, dispositivi hardware incorporati, ecc. possono elaborare i dati utilizzando processori collegati ai dispositivi.

Portali

Il compito principale dei gateway è di instradare i dati elaborati e trasferirli ai database appropriati o allo storage di rete per un utilizzo corretto. In altre parole, il gateway aiuta nella comunicazione dei dati. La comunicazione e la connettività di rete sono essenziali per i sistemi IoT.

Esempi di gateway sono LAN, WAN, PAN, ecc.

Applicazioni

Le applicazioni sono un’altra estremità di un sistema IoT. Le applicazioni utilizzano correttamente tutti i dati raccolti e forniscono un’interfaccia agli utenti per interagire con tali dati. Queste applicazioni potrebbero essere applicazioni basate su cloud che sono responsabili del rendering dei dati raccolti. Le applicazioni sono controllabili dall’utente e sono punti di consegna di servizi particolari.

Esempi di applicazioni sono app per la casa intelligente, applicazioni di controllo del sistema di sicurezza, applicazioni di hub di controllo industriale, ecc.

Se riassumiamo gli elementi dell’IoT, possiamo dire che i dati grezzi raccolti dai sensori vengono trasferiti a processori incorporati. I processori trasformano i dati grezzi in informazioni significative e poi li trasferiscono nuovamente ad applicazioni remote basate su cloud o sistemi di database tramite connettività del dispositivo gateway. Quindi vengono trasferiti alle applicazioni per il corretto utilizzo applicato e anche per l’analisi dei dati tramite big data.

Livelli di architettura dell’IoT

Ci sono tre livelli nell’architettura del sistema IoT. Il numero di livelli e l’implementazione dei sistemi IoT possono variare in base ai requisiti. In genere, possiamo definire l’architettura del sistema IoT utilizzando questi tre livelli.

Strato fisico

Il livello fisico è costituito da tre tipi di dispositivi. Il primo è il sistema di accesso, questo sistema può avere diversi sensori e sistemi RF ID per raccogliere dati grezzi. Il secondo è Internet Devices, questi dispositivi sono usati principalmente per la comunicazione. E l’ultimo è la Transmission Line, che consiste in tutti i dispositivi di comunicazione di fascia alta come satelliti, hub di trasmissione e reti dati. Lo scopo principale del livello fisico è raccogliere dati e trasferirli ad applicazioni basate su cloud e applicazioni di database appropriate.

Livello di risorse fondamentali

Questo livello ha due sottosistemi: Address Management System e IO Management System. Come abbiamo discusso in precedenza, ogni cosa nell’ecosistema IoT è identificata in modo univoco dal suo indirizzo IP. Abbiamo bisogno di un sistema che gestisca tutti questi dispositivi nel sistema IoT e questo viene fatto da Address Management System. Si occupa dell’allocazione, della verifica e del tracciamento di tutti i dispositivi. Un altro è l’IO Management System; gestisce tutte le operazioni IO relative ai dati grezzi. Questo sistema è costituito da server di applicazioni e database che analizzano i dati. Questo sistema controlla le attività di registrazione, risoluzione e monitoraggio IO.

Livello applicativo

Il livello applicativo è il livello più alto dell’architettura IoT che utilizza in modo efficace i dati raccolti. Queste applicazioni lavorano principalmente sulle informazioni per renderle in modo più significativo. Questo livello fornisce servizi IoT. Il livello applicativo è responsabile della protezione delle informazioni e dei dati. Alcune situazioni richiedono risposte immediate. Questo livello aiuta a farlo estraendo le informazioni, gestendo il flusso di dati e astraendo i dati.

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