Rendere la progettazione IoT più democratica: il ruolo delle schede di sviluppo e delle community open-source

L’Internet of Things è il cuore di ciò che il Forum economico mondiale ha identificato come la quarta rivoluzione industriale: una trasformazione economica, tecnica e culturale che unisce il mondo fisico, digitale e biologico. È animato da tecnologie come connettività ubiqua, big data, analisi e cloud.

La “democratizzazione della tecnologia” potrebbe sembrare un concetto astratto, ma si tratta di una vera e propria rivoluzione rimasta nascosta per un certo periodo di tempo. Facendo crollare il muro che separava tradizionalmente le discipline hardware e software, il movimento di democratizzazione dello sviluppo di progetti elettronici ha recentemente accelerato il passo con l’introduzione di tecnologie innovative e la creazione di nuove community intorno a una delle tendenze tecnologiche al centro del dibattito negli ultimi anni: l’Internet of Things (IoT).

Tuttavia, se l’IoT vuole mantenere la sua promessa di offrire maggiori opportunità al pubblico della tecnologia, allora i flussi di lavoro devono essere semplificati e si deve fare un uso migliore dei componenti modulari per affrontare le vere sfide tecniche presenti nei progetti IoT, dalla progettazione software all’implementazione hardware. Kit di sviluppo, computer a scheda singola (SBC) e piattaforme di prototipazione come Raspberry Pi e Arduino fanno parte di una nuova generazione di componenti hardware open-source, economici e semplici da utilizzare che stanno adattando lo sviluppo di soluzioni IoT a un gruppo di sviluppatori molto più ampio e forniscono la base dei progetti di riferimento per l’innovazione IoT.

Altrettanto importanti, le community online di maker e di hacker nate a sostegno di questi kit di sviluppo, SBC e piattaforme open-source forniscono in generale una rete di competenza per sostenere qualsiasi utente, dai principianti agli “sviluppatori di giorno, maker di notte”, che desiderano avere successo con la progettazione IoT.

Opportunità e sfide

Ben presto le reti IoT di sensori e dispositivi intelligenti collegheranno praticamente ogni aspetto dell’ambiente che ci circonda: le nostre case, gli oggetti fisici, i flussi di lavoro industriali, i sistemi di trasporto e di comunicazione, l’abbigliamento e il corpo umano, consentendo di connettersi e scambiare dati.

La società di ricerca IDC prevede che entro il 2020 saranno in uso 50 miliardi di sensori IoT, con più di 200 miliardi di dispositivi collegati in rete entro il 2030.1 Un altro dei potenziali dell’IoT è la democratizzazione della progettazione hardware e software grazie all’introduzione di una nuova generazione di sviluppatori e innovatori nei settori high-tech. Gartner ha previsto che entro la fine dell’anno, il 50% delle soluzioni IoT proverranno da start-up costituite meno di tre anni fa. Gartner preannuncia inoltre che maker e start-up, piuttosto che le grandi aziende o società produttrici di merci di consumo, animeranno l’approvazione, l’utilizzo e la crescita delle tecnologie IoT mediante la creazione di applicazioni di nicchia che troveranno maggiore riscontro sul mercato.

Tuttavia, se l’IoT determinerà la democratizzazione dell’ingegneria, deve essere semplificato l’aspetto della progettazione. Le soluzioni IoT sono notoriamente complesse e impegnative da realizzare, e lo sviluppo di una piattaforma IoT end-to-end completa richiede conoscenze in diversi campi tecnici, comprese le competenze di integrazione e gestione di sensori, gestione energetica, processori, connettività wireless, sicurezza, software integrati, analisi dei dati e piattaforme cloud. Alcuni maker o piccole start-up dispongono delle competenze interne necessarie a portare prodotti così complessi sul mercato.

La creazione da zero di piattaforme IoT di solito non è l’approccio migliore per la maggior parte degli innovatori. L’integrazione di hardware, software e tecnologia wireless con l’accesso cloud è complessa e laboriosa, con costi molto elevati e tempi di commercializzazione dei prodotti molto estesi. È a questo punto che le schede di sviluppo open-source entrano in gioco.

Il ruolo del fornitore

Start-up, imprenditori e maker possono sfruttare la disponibilità di piattaforme elettroniche open-source economiche e SBC da parte di distributori come Farnell element14, mettendo tool di progettazione potenti nelle mani dei progettisti in modo più rapido e rendendo le tecnologie IoT disponibili e accessibili a innovatori di qualsiasi tipo.

Queste piattaforme di sviluppo consentono inoltre di colmare il divario tra ingegneri e progettisti di codici. Gli ingegneri sono solitamente impiegati nello sviluppo di hardware per lo sviluppo di sistema e lavorano in ambienti “bare metal” con (al massimo) un linguaggio di programmazione C. D’altra parte, i tecnici software si concentrano quasi esclusivamente sulla scrittura di codici per i sistemi operativi, e appena si trovano davanti una piattaforma hardware con un cavo attaccato, molti temono di poter mandare in cortocircuito o danneggiare la scheda. Le piattaforme come Raspberry Pi e BeagleBoard conciliano questi due campi, fornendo a tecnici hardware programmazioni di livello più elevato su una piattaforma con un sistema operativo integrato, e a programmatori software un dispositivo economico per comprendere meglio il computing fisico.

Il network del distributore garantisce inoltre una community dove è possibile trovare consulenza e supporto tecnico, con la possibilità di imparare sia da propri pari, sia da professionisti. I forum delle community, oltre ad attività come webinar e “road test” di nuovi dispositivi elettronici, offrono uno spazio in cui ingegneri e maker possono incontrarsi e scoprire di più sull’implementazione di tecnologie nuove e tradizionali mediante offerte software e hardware open-source.

Sono inoltre disponibili kit di sviluppo IoT specializzati, in grado di fornire strumenti hardware, software, firmware e di integrazione che accelerano il tempo di progettazione. Cosa ancora più importante, questi kit IoT includono componenti di implementazione dei sensori e soluzioni di accesso cloud per azzerare l’onere di incorporare tali tecnologie a progetti funzionali. I kit di sviluppo stanno diventando rapidamente l’equivalente di progetti di riferimento per le infrastrutture IoT, mentre i fornitori cominciano a sviluppare un’esperienza “pronta all’uso” che includa, oltre alla piattaforma di base, anche funzionalità dei sensori e di accesso cloud essenziali.

Per i progettisti pronti a industrializzare i propri progetti e portarli alla fase di produzione, i distributori leader offrono inoltre servizi di progettazione e industrializzazione e servizi di fabbricazione che consentono anche a piccole aziende di trasformarsi da maker a OEM.

Piccolo è bello, e più semplice da commercializzare

La democratizzazione dello sviluppo IoT sta diventando rapidamente una realtà. I kit di sviluppo open-source e altre piattaforme di prototipazione si stanno dimostrando fondamentali per livellare la catena di fornitura IoT, accelerare l’innovazione e stimolare chiunque disponga di idee e ambizioni per progettare e creare soluzioni IoT di successo.

Grazie a queste piattaforme , la commercializzazione di soluzioni IoT non è mai stata così rapida. Offrono inoltre una forza dirompente rispetto agli attuali colossi della tecnologia grazie a tecnologie open-source e reti di distribuzione che garantiscono accesso a componenti, kit e community online di supporto.

L’ascesa di kit di sviluppo, competenze open-source condivise, produzione su piccola scala e l’IoT vanno di pari passo, favorendo uno sviluppo e una prototipazione rapidi per un mercato ampio, dinamico e in rapida crescita.