L'Internet of Things di prossima generazione

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 alimentati per istigare un'azione, ottenere informazioni o rispondere a un altro oggetto collegato a centinaia di miglia di distanza. Con l'elaborazione che passa al limite, possiamo evitare inutili costi di comunicazione e archiviazione, mentre applichiamo l'apprendimento automatico e l'intelligenza artificiale per identificare 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 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 delle cose

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 calcolo e l'analisi dei dati all'edge.

L'edge computing si basa su una tecnologia multistrato che consente la gestione e l'automazione dei dispositivi IoT connessi. È l'evoluzione logica del modello di cloud computing dominante, evitando il trasferimento di dati mission-critical al cloud, supportando 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) al 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 ai margini per sostenere l'autonomia digitale dell'Europa nei futuri sistemi TIC. Ciò sarà raggiunto creando un continuum informatico — dagli sciami di dispositivi di punta al cloud — e coinvolge la creazione di piattaforme intelligenti guidate da attori chiave europei.

La strategia europea dell'IoT

Come punto di partenza per le discussioni su una strategia IoT di prossima generazione, il progetto Next Generation Internet of Things (NGIoT) ha condotto nel settembre 2020 un workshop 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 piccolo numero di parti interessate esperte di settori quali l'aerospaziale, l'agricoltura, l'automotive, i macchinari per l'edilizia, l'automazione domestica e industriale, con l'obiettivo di elaborare una strategia europea per il futuro IoT e l'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 affidabili e di edge computing e di meccanismi di orchestrazione a sostegno della prossima fase della digitalizzazione. Gli attori industriali hanno accolto con favore l'iniziativa della Commissione di fornire sostegno alla R&I nell'ambito di Orizzonte Europa, collegando le imprese comuni in materia di tecnologie digitali chiave e reti e servizi intelligenti; il partenariato in materia di IA, dati e 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, organizzato congiuntamente dalla Commissione con il progetto UE-IoT, ha riunito esperti tecnologici di vari settori digitali e verticali per scambiare opinioni sulle priorità, le sfide e le opportunità future.

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

Programmi di finanziamento dell'UE

Orizzonte Europa: A seguito del successo di Orizzonte 2020, Orizzonte Europa contribuirà per oltre 150 milioni di EUR alla R&I nell'ambito dei suoi inviti 2021-22 su "Tecnologie leader nel mondo dei dati e del calcolo: Dal Cloud all'Edge all'IoT per European Data', supportando la tendenza verso l'edge con lo sviluppo e l'implementazione di componenti, sistemi e piattaforme di elaborazione di prossima generazione. Ciò consentirà la transizione a un continuum informatico con forti capacità all'avanguardia in modo efficiente dal punto di vista energetico e affidabile.

Nell'ambito del Cluster 4 Destination 3 di Orizzonte Europa, la Commissione ha selezionato un gruppo di progetti sulla prossima generazione di sistemi meta-operativi per fornire valore nelle principali applicazioni industriali e sociali, come edifici, automobili, agricoltura ed energia, che richiederanno una maggiore potenza di calcolo ai margini negli anni a venire. Ricevendo 64 milioni di EUR in finanziamenti dell'UE e con l'obiettivo di costruire un ecosistema europeo IoT e edge, 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 un tale ecosistema aperto pubblicando inviti aperti sul nuovo portale web eucloudedgeiot.eu, in particolare rivolto alle midcap, alle PMI e alle start-up. Il cluster è stato annunciato durante lasessione "Future European Platforms for the IoT and the Edge" durante l'edizione di giugno 2022 della Settimana IoT a Dublino e sarà lanciato il 1º settembre, con il lancio di Unlock-CEI e HiPEAC rispettivamente il 1º giugno e il 1º dicembre.

In altri settori del programma, come il Cluster 2: Cultura, creatività e società inclusiva, l'IoT è considerato un fattore chiave per raggiungere gli obiettivi di sviluppo sostenibile delle Nazioni Unite e gli obiettivi del Green Deal europeo. Ad esempio, la digitalizzazione industriale presenta opportunità di monitoraggio a distanza dell'inquinamento atmosferico e idrico, ottimizzando l'utilizzo dell'energia e delle risorse naturali e il modo in cui vengono eseguite operazioni responsabili nei suddetti settori verticali.

Europa digitale: Oltre a Orizzonte Europa, il programma Digital Europe (DIGITAL) della Commissione porterà i servizi di dati e cloud alle imprese, ai cittadini e alle pubbliche amministrazioni dell'UE, con l'obiettivo di creare 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 posizione che sottolinea l'importanza di tali spazi di dati nella creazione di un'economia dei dati futura attraverso la condivisione sovrana dei dati, non solo all'interno dei settori ma anche attraverso di essi.

Il digitale rafforzerà inoltre le strutture esistenti di sperimentazione e sperimentazione dell'IA in settori quali l'assistenza sanitaria e la mobilità, sovvenzionando i poli europei di 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 degli 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, sanità e comunità intelligenti.

L'UE sostiene lo sviluppo di piattaforme industriali IoT, essenziali per l'integrazione delle tecnologie digitali chiave 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 EUR attraverso il suo programma Orizzonte 2020 per gli sforzi in materia di creazione di piattaforme e pilota su larga scala nell'ambito dell'area di interesse DEI. Alcuni di questi progetti sono già terminati o stanno per concludersi, mentre altri sono appena lanciati e continueranno a correre fino al 2023.

Collaborazione tra dominio

L' Alleanza per l'innovazione dell'IoT e dell'edge computing (AIOTI) è stata avviata dalla Commissione per sostenere la creazione di un ecosistema europeo dell'IoT guidato dall'industria. Per comprendere meglio questo ecosistema, uno studio del giugno 2 019 ha esaminato il panorama dei cluster fisici e virtuali di imprese, organizzazioni di ricerca e università che lavorano sullo sviluppo e la diffusione sul mercato di tecnologie e applicazioni IoT.

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