Sensori IoT: cosa sono e a cosa servono

Il primo sensore risale al 1880, era un termostato e il suo compito era quello di rilevare la temperatura interna; con il tempo i sensori si sono evoluti e con l’avvento dell’Internet of Things hanno cominciato a comunicare le loro rilevazioni con altri dispositivi: sono nati i sensori IoT.

Ma cos’è un sensore? In realtà si tratta di un dispositivo creato per rilevare cambiamenti in un ambiente, come temperatura, movimento, pressione, ecc…
Questi sensori emettono informazioni che, grazie alla rete, possono essere condivise con altri dispositivi e avvisare preventivamente in caso di problemi.

Il ruolo dei sensori in ambito Internet of Things

Ogni sensore ha un ruolo diverso all’interno dell’ecosistema in cui è installato; esistono infatti 3 classificazioni diverse di sensori IoT:

attivo o passivo, quindi con o senza una fonte di alimentazione esterna;
metodo di rilevazione;
analogico o digitale, creazione di un segnale analogico o “discreto”.

In generale il sensore IoT rappresenta il primo livello di raccolta dati, fondamentale per poter eseguire analisi dettagliate e prendere decisioni accurate per il proprio business.
Una volta raccolti i dati, infatti, le informazioni arrivano al Cloud per la fase di elaborazione in real-time e successiva creazione di report descrittivi o invio di azioni correttive direttamente al dispositivo interessato.

Per capire l’importanza dei sensori IoT ecco un breve esempio.
Immaginate un agricoltore intento a coltivare al meglio la propria serra, per non lasciare nulla al caso ha deciso di affidarsi all’IoT installando diversi sensori tra cui i classici:

temperatura aria;
temperatura suolo;
umidità.

Grazie a questi dati il suo sistema d’irrigazione si autoregola per mantenere 24/7 le condizioni ottimali per la crescita delle colture e, particolare non trascurabile, risparmiare acqua preziosa.

Come comunicano i sensori IoT?

Come già trattato all’interno dell’articolo “Dialogo tra oggetti. Un protocollo di comunicazione per ogni esigenza” anche i sensori hanno bisogno di un loro protocollo per comunicare i dati raccolti verso il Cloud; i più utilizzati sono Wi-Fi e reti cellulari, entrambi protocolli wireless.

Ecco gli altri protocolli di comunicazione wireless utilizzati per i sensori IoT:

RFID → particolarmente adatto e utilizzato per applicazioni industriali;
ZIGBEE → disegnato sia per ambienti domestici che industriali;
Z-WAVE → adatto ad ambienti domestici
LORA → utilizzato in ambito domestico, industriale e urbano, in particolare per comunicazioni a lungo raggio
BLUETOOTH → comunicazione unidirezionale per reti personali con frequenza a corto raggio
NFC → dedicato in origine ai sistemi di pagamento, viene utilizzato per comunicazioni bidirezionali a corto raggio

Tipologie e ambiti applicativi per i sensori IoT

Esistono diverse tipologie di sensori e spesso i dispositivi IoT ne possiedono più di uno in modo da raccogliere dati utili, in correlazione tra loro, ed effettuare analisi complete:

temperatura: sono sensori IoT che consentono di rilevare i cambiamenti di temperatura e convertirli in dati, per farlo misurano la quantità di energia termica di una sorgente; come scritto in precedenza sono molto importanti nel settore agricolo in quanto la temperatura del suolo rappresenta un fattore chiave per le colture;
umidità: sono una tipologia di sensori IoT che rilevano la quantità di vapore acqueo nell’aria o in altri gas; vengono utilizzati per il monitoraggio dell’aria sia in ambito residenziale che industriale; inoltre, possono essere molto utili nelle stazioni meteorologiche per le previsioni del tempo;
prossimità: serve per rilevare oggetti o persone vicine al sensore IoT; ha diversi ambiti applicativi che spaziano dalla vendita al dettaglio (iBeacon) fino al monitoraggio dei parcheggi o delle linee di assemblaggio delle industrie;
livello: come dice il nome di questo sensore IoT, il suo compito è quello di misurare il livello di sostanze come liquidi, polveri e materiali granulari. Vengono utilizzati in molti settori dell’industria, tipicamente nei silos di stoccaggio; ma anche nella gestione dei rifiuti in modo da ottimizzarne la raccolta e lo smaltimento;
pressione: sensori IoT che rilevano le variazioni di stato di gas e liquidi; casi di uso comune riguardano i test di tenuta che possono rivelare cali di pressione;
accelerometri: sensori IoT che rilevano l’accelerazione di un oggetto, ovvero la variazione di velocità rispetto al tempo; possono rilevare anche il cambio della forza gravitazionale. La loro applicazione riguarda, ad esempio, i contapassi intelligenti ma anche i sistemi antifurto per gli oggetti preziosi (es. quadri o statue di un museo).

Per concludere, esistono diverse tipologie di sensori IoT, ognuno con un compito ben preciso e l’obiettivo di raccogliere informazioni utili per creare report informativi, prendere decisioni aziendali, o semplicemente monitorare 24/7 un determinato luogo o oggetto.