Il termine Internet of things (IOT) rappresenta un'evoluzione nell’uso di
internet in cui potenzialmente ogni dispositivo, in seguito al collegamento in
rete, acquisisce capacità di condividere dati e eseguire operazioni
interagendo con l’ambiente esterno in modo coordinato.
Il tracciamento di risorse è un processo che tramite la raccolta di dati relativi
alla posizione o allo stato di un oggetto permette di monitorarlo e segnalare
eventuali furti o smarrimenti.
Da anni il problema è gestito e parzialmente automatizzato.
Si pensi ad esempio al funzionamento del codice a barre per la gestione
dell'inventario e delle etichette antitaccheggio. In entrambi i casi il lettore
necessita di una distanza ravvicinata per registrare l'operazione.
L'applicazione del paradigma IOT alle situazioni precedentemente introdotte
presenta interessanti vantaggi: permette la scansione degli oggetti a
distanze maggiori, inoltre i sensori a batteria possiedono autonomia
nell'ordine di grandezza di anni, rendendo il sistema automatico e autonomo,
nonché gestibile da remoto.
Vi sono anche degli svantaggi legati alla connettività come la necessità di
proteggere i dati trasmessi, la complessa gestione dei molteplici dati e le
regolamentazioni nazionali dello spettro elettromagnetico.
Nello specifico in questo studio si desidera monitorare la presenza di
elementi dislocati in un gran numero di locali distribuiti sul territorio la
presenza di elementi, al fine di raccogliere dati e notificare furti. L'analisi ha
fatto emergere problematiche legate alla comunicazione, ai costi,
all'installazione e alla gestione. In questa relazione, attraverso una
panoramica dei protocolli e architetture di rete possibili, esporrò le scelte
progettuali che hanno condotto alla realizzazione di un prototipo pre-
industriale che cerca di soddisfare i requisiti: consumo ridotto di energia, la
possibilità di ridimensionare il numero di locali, la semplicità di installazione
e gestione del sistema al minor costo possibile.
Il prototipo consiste in una scheda Raspberry Pi Zero W, dispositivi Bluetooth
Low-Energy, Mosquitto Broker e un software per la realizzazione e il
coordinamento delle funzionalità richieste.
The term Internet of Things (IoT) represents an evolution in the use of
internet where each device, after connecting to the Internet, potentially
acquires capabilities of sharing data and performing operations while
interacting with the environment in a coordinated way.
Asset tracking is a process that, through the collection of position or status
data, allows to track a resource and report any theft or loss. For years the
problem has been managed and partially automated using solutions such as
barcodes for inventory management and anti-theft labels. In these cases,
however, a reader needs to be at close distance to record the operation.
The application of the IOT paradigm to the previously introduced situations
has interesting advantages. First, it would allow the scanning of objects at
greater distances. Second, the battery-operated sensors have autonomy in
the order of years, thus making the system automatic and autonomous, as
well as remotely manageable.
There are also disadvantages related to communication such as the need to
protect the transmitted data, the complex management of multiple data and
compliance with national regulations of the electromagnetic spectrum.
Specifically, in this report we study a way to monitor the presence of
elements in a large number of rooms throughout wide geographical regions,
in order to collect data and notify thefts. The analysis revealed issues related
to communication, costs, energy consumption, installation and management.
In this report, through an overview of the possible network protocols and
architectures, I will present the design choices that have made possible the
realization of a pre-industrial prototype capable of satisfying the
requirements: reduced power consumption, the possibility to resize the
number of rooms, the simplicity of installation and management of the
system at the lowest possible cost.
The prototype consists of a Raspberry Pi Zero W board, Bluetooth Low-
Energy devices, Mosquitto Broker and a software for creation and
coordination of the required functions.