La prossima generazione dell'Internet of Things

Insieme all'intelligenza artificiale (AI) e ai big data, l'Internet of Things (IoT) è al centro della digitalizzazione dell'economia mondiale. I dati raccolti dai sensori possono essere monitorati e restituiti per avviare un'azione, ottenere informazioni o rispondere a un altro oggetto connesso a centinaia di miglia di distanza. Con l'elaborazione che si sposta verso l'edge, possiamo evitare inutili costi di comunicazione e storage mentre applichiamo l'apprendimento automatico e l'intelligenza artificiale per identificare i modelli di dati che hanno un impatto sui processi fisici o sulle aziende.

Figura 1: Orchestrazione Cloud-Edge-IoT

Considerando la crescita esponenziale di dispositivi e sistemi connessi, l'elaborazione e l'analisi dei dati stanno diventando il motore per la digitalizzazione della nostra economia, società e ambiente. Con i dispositivi che diventano sempre più intelligenti nella raccolta di dati, nell'elaborazione e nella trasmissione di informazioni e nell'attivazione di azioni in tempo reale, l'IoT è al centro di questa trasformazione digitale, integrando dispositivi, dati, potenza di calcolo e connettività.

Il futuro dell'Internet of Things

L'IoT crea ambienti intelligenti con tecnologie digitali per ottimizzare il modo in cui viviamo le nostre vite. Il lancio di oltre 41 miliardi di dispositivi IoT è previsto entro il 2025 (International Data Corporation). Ciò porterà a una crescita esponenziale dei dati e spingerà le operazioni di elaborazione e l'analisi dei dati verso l'edge.

L'edge computing si basa su una tecnologia multilivello che consente la gestione e l'automazione dei dispositivi IoT connessi. È l'evoluzione logica del modello di cloud computing dominante, che evita il trasferimento di dati mission-critical al cloud, supporta la resilienza, le operazioni in tempo reale e la sicurezza, la privacy e la protezione. Allo stesso tempo, riduce il consumo di energia e la nostra impronta di carbonio. Nell'edge computing, l'elaborazione si sposta da un punto centralizzato, più vicino (o addirittura dentro) il dispositivo IoT stesso: il "bordo" o la periferia di una rete.

La ricerca, l'innovazione e la diffusione della prossima generazione di IoT avranno bisogno di una forte capacità di calcolo all'avanguardia per sostenere l'autonomia digitale dell'Europa nei futuri sistemi TIC. Questo obiettivo sarà raggiunto creando un continuum informatico – da sciami di dispositivi distanti al cloud – e prevede la creazione di piattaforme intelligenti guidate dai principali attori europei.

Strategia europea per l'internet degli oggetti

Come punto di partenza per le discussioni su una strategia IoT di prossima generazione, il progetto Next Generation Internet of Things (NGIoT) ha svolto un seminario nel settembre 2020 sul Cloud-to-Edge-to-IoT, che ha affrontato le sfide tecnologiche e l'impatto competitivo per le parti interessate europee alla luce del loro ruolo in un'economia dei dati.

Nel marzo 2021 il seminario Fireside Chat della Commissione ha mobilitato un numero limitato di portatori di interessi esperti provenienti da settori quali l'industria aerospaziale, l'agricoltura, l'industria automobilistica, i macchinari per l'edilizia, l'automazione domestica e industriale, con l'obiettivo di elaborare una strategia europea per il futuro dell'IoT e dell'edge computing, con una finestra di mercato di oltre 5 anni.

È stato raggiunto un consenso generale, anche tra i concorrenti, sulla necessità di piattaforme IoT ed edge computing affidabili e meccanismi di orchestrazione per supportare la prossima fase della digitalizzazione. Gli attori industriali hanno accolto con favore l'iniziativa della Commissione di fornire sostegno in materia di R&I nell'ambito di Orizzonte Europa, creando un ponte tra le imprese comuni sulle tecnologie digitali fondamentali e le reti e i servizi intelligenti; il partenariato sull'IA, i dati e la robotica; e iniziative orientate all'adozione su spazi di dati settoriali e federazioni cloud-edge.

Nell'aprile 2021, a seguito della Fireside Chat, il forum strategico NGIoT & Edge Computing, co-organizzato dalla Commissione con il progetto UE-IoT, ha riunito esperti tecnologici di vari settori digitali e verticali per uno scambio di opinioni sulle priorità, le sfide e le opportunità future.

Il forum ha inoltre stabilito una visione strategica condivisa per l'IoT di prossima generazione e l'edge computing (lontano) in Europa. Ha accolto oltre 30 oratori e 300 partecipanti in 14 sessioni plenarie su ecosistemi e alleanze di sistema, piattaforme di integrazione, affidabilità e concetti visionari, suscitando discussioni approfondite durante l'evento.

Programmi di finanziamento dell'UE

Orizzonte Europa: A seguito del successo di Orizzonte 2020, Orizzonte Europa contribuirà con oltre 150 milioni di EUR alla R&I nell'ambito dei suoi inviti 2021-22 dal titolo "World Leading Data and Computing Technologies: Dal cloud all'edge all'IoT per i dati europei", sostenendo la tendenza all'edge con lo sviluppo e l'implementazione di componenti, sistemi e piattaforme di calcolo di prossima generazione. Ciò consentirà la transizione verso un continuum informatico con forti capacità all'estrema periferia in modo efficiente dal punto di vista energetico e affidabile.

Nell'ambito del polo tematico 4 "Destinazione 3" di Orizzonte Europa, la Commissione ha selezionato un gruppo di progetti sulla prossima generazione di sistemi metaoperativi per fornire valore nelle principali applicazioni industriali e sociali, quali l'edilizia, l'industria automobilistica, l'agricoltura e l'energia, che richiederanno tutti una maggiore potenza di calcolo all'avanguardia negli anni a venire. Ricevendo 64 milioni di € di finanziamenti dell'UE e con l'obiettivo di costruire un ecosistema IoT ed edge europeo, 6 azioni di ricerca e innovazione – ICOS, FluiDOS, NEMO, NebulOus, aeROS e NEPHELE – e 3 azioni di coordinamento e sostegno – OpenContinuum, Unlock-CEI e HiPEAC– sosterranno l'emergere di tale ecosistema aperto pubblicando inviti aperti sul nuovo portale webeucloudedgeiot.eu,rivolti in particolare alle midcap, alle PMI e alle start-up. Il cluster è stato annunciato durante lasessione "FutureEuropean Platforms for the IoT and the Edge" (Piattaforme europee future per l'IoT e l'edge) in occasione dell'edizione di giugno 2022 della Settimana dell'IoTa Dublino e sarà lanciato il 1o settembre, mentre Unlock-CEI e HiPEAC saranno lanciati rispettivamente il 1o giugno e il 1o dicembre.

In altri settori del programma, come il polo tematico 2: Cultura, creatività e società inclusiva: l'IoT è considerato un fattore abilitante fondamentale per il conseguimento degli obiettivi di sviluppo sostenibile delle Nazioni Unite e degli obiettivi del Green Deal europeo. Ad esempio, la digitalizzazione industriale offre opportunità di monitoraggio a distanza dell'inquinamento atmosferico e idrico, ottimizzando le modalità di utilizzo dell'energia e delle risorse naturali e le modalità di esecuzione di operazioni responsabili nei suddetti settori verticali.

Europa digitale: Oltre a Orizzonte Europa, il programma Europa digitale (DIGITAL) della Commissione porterà dati e servizi cloud alle imprese, ai cittadini e alle pubbliche amministrazioni dell'UE, con l'obiettivo di istituire spazi comuni europei di datiin diversi settori verticali quali l'agricoltura, la mobilità e l'energia, integrati da un'infrastruttura cloud affidabile ed efficiente sotto il profilo energetico. Nell'aprile 2021 il progetto Open DEI ha pubblicato un documento di sintesi che sottolinea l'importanza di tali spazi di dati nella creazione di una futura economia dei dati attraverso la condivisione sovrana dei dati, non solo all'interno dei settori ma anche tra di essi.

DIGITAL rafforzerà inoltre le strutture di prova e sperimentazione dell'IA (TEF) esistenti in settori quali l'assistenza sanitaria e la mobilità e sovvenziona i poli europei dell'innovazione digitale al fine di promuovere la digitalizzazione delle PMI e aiutare le imprese europee a diventare più competitive nell'era digitale.

Queste nuove iniziative si basano sui successi di Orizzonte 2020.  L'area Digitalizzazione dell'industria europea (DEI) dà priorità alla costruzione di ecosistemi, all'interoperabilità delle piattaforme, all'integrazione tecnologica, alla standardizzazione e alla convalida attraverso progetti pilota su larga scala e TEF. Si concentra sui seguenti settori chiave: agricoltura, energia, produzione, mobilità, assistenza sanitaria e comunità intelligenti.

L'UE sostiene lo sviluppo di piattaforme IoT industriali, essenziali per l'integrazione delle tecnologie digitali fondamentali nelle applicazioni, nei processi, nei prodotti e nei servizi del mondo reale. A complemento di varie iniziative politiche, la Commissione ha messo a disposizione circa 400 milioni di euro attraverso il suo programma Orizzonte 2020 per gli sforzi volti alla creazione di piattaforme e alla sperimentazione su larga scala nell'ambito dell'area di interesse DEI. Alcuni di questi progetti sono già terminati o stanno volgendo al termine, mentre altri sono appena stati avviati e continueranno a funzionare fino al 2023.

Collaborazione intersettoriale

L'Alleanza per l'IoT e l'innovazione dell'edge computing (AIOTI) è stata avviata dalla Commissione per sostenere la creazione di un ecosistema IoT europeo guidato dall'industria. Per comprendere meglio questo ecosistema, uno studio del giugno 2019 ha esaminato il panorama dei cluster fisici e virtuali di imprese, organizzazioni di ricerca e mondo accademico che lavorano allo sviluppo e all'implementazione sul mercato di tecnologie e applicazioni IoT.

La Advanced Research & Technology for Embedded Intelligent Systems Industry Association (ARTEMIS-IA) rappresenta i membri dell'industria europea, delle PMI, delle università e degli istituti di ricerca nell'impresa comune "Componenti elettronici & Systems for European Leadership" (ECSEL-JU). ARTEMIS-IA promuove gli interessi di ricerca e innovazione dei suoi membri presso la Commissione e i governi degli Stati membri partecipanti.