S\u00ec, lo so, \u00e8 un clich\u00e9 degli anni 2000 e forse ai pi\u00f9 giovani non dice nulla, ma per chi ci \u00e8 passato, beh, \u00e8 un mix emotivo inconfondibile. Siamo nel 2024, \u00e8 vero, e ormai tutti sembrano dei \u201cmastri informatici\u201d<\/em> (persino la zia!), ma c\u2019\u00e8 ancora un momento in cui quel vecchio sentimento di “perch\u00e9 proprio a me?”<\/em> riemerge. <\/p>\n\n\n\n Ed \u00e8 quando devo spiegare cosa significa sviluppare in ambito IoT<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n L\u2019acronimo \u00e8 noto: il famosissimo Internet of Things<\/strong>, che tradotto suonerebbe come “La Rete delle Cose” (ndr. forse ci potrebbero fare anche una serie TV con questo nome). <\/p>\n\n\n\n Ma spesso si aggiunge la parola magica smart<\/strong> al nome di un oggetto, trasformando un oggetto passivo e silenzioso in qualcosa di vivo e in grado di comunicare. \u00c8 come dare un\u2019anima digitale a ci\u00f2 che ci circonda.<\/p>\n\n\n\n Cos\u00ec, dato che Natale si avvicina e tutti i parenti inizieranno a chiedermi cosa faccio davvero con “questi computer”<\/em>, ho pensato di fare un po’ di pratica e condividere la mia esperienza con la community di Codemotion, spiegando in cosa consiste davvero sviluppare per l’IoT.<\/p>\n\n\n\n Forse il modo pi\u00f9 semplice per introdurre l\u2019argomento \u00e8 definire meglio i contorni. L\u2019IoT pu\u00f2 sembrare una nicchia e, in un certo senso, lo \u00e8, ma ha infinite sfaccettature. <\/p>\n\n\n\n Si tratta di un sistema vasto, che ricorda la \u201ccoda lunga\u201d del mondo SEO: si parte da un semplice vaso di fiori e si arriva a una notifica push sul cellulare che ci dice: \u201cEhi, ricordati di bagnarmi!\u201d.<\/em><\/p>\n\n\n\n Il processo copre ogni tipo di oggetto: qualsiasi cosa pu\u00f2 diventare \u201csmart\u201d e iniziare a fornire dati, di qualsiasi genere. <\/p>\n\n\n\n Il tuo orologio, oltre a segnare l\u2019ora, potr\u00e0 monitorare la nostra ossigenazione, la temperatura corporea e il numero di passi fatti durante il giorno. Un frigorifero sar\u00e0 in grado di informarci sulla temperatura interna, lo stato degli alimenti e persino ricordarci quando \u00e8 il momento di buttare il latte.<\/p>\n\n\n\n Un sensore vicino a un grappolo d\u2019uva potr\u00e0 raccogliere dati dettagliati per produrre il Prosecco perfetto, mentre una bicicletta in ride sharing avr\u00e0 tanta di quella telemetria che un team di Formula 1 ne sarebbe invidioso. Forse anche in modo bidirezionale per giunta!<\/p>\n\n\n\n Come dicevo, ci sono infiniti ambiti e angolazioni in cui un oggetto pu\u00f2 diventare smart. E in questo mare di possibilit\u00e0, tocca a me farvi da Virgilio e spiegare cosa vuol dire sviluppare un dispositivo IoT, passando attraverso tutte le fasi \u2014 dalla prototipazione all’integrazione, fino alla gestione dei dati che, in fondo, sono la vera anima di ogni oggetto connesso.<\/p>\n\n\n\n La creazione di un dispositivo IoT, o “smart device” che dir si voglia, inizia definendo i requisiti e definendo i dati finali che dovr\u00e0 fornire. Questa analisi preliminare permette di identificare, a grandi linee, i sensori necessari, le porte fisiche richieste e se il dispositivo sar\u00e0 alimentato a corrente o con un accumulatore.<\/p>\n\n\n\n Questa fase iniziale consente di definire il Bill of Materials (BOM)<\/strong>, ovvero la lista dei componenti necessari per realizzare il prodotto finale. La scelta dei componenti \u00e8 cruciale: bisogna considerare la disponibilit\u00e0 sul mercato, la compatibilit\u00e0, le specifiche tecniche e il costo. Gestire il BOM in modo efficiente \u00e8 essenziale per ottimizzare i costi di produzione e garantire la possibilit\u00e0 di produrre il dispositivo su larga scala senza problemi. Ad esempio, un microcontrollore con molteplici opzioni di connettivit\u00e0 integrata (Wi-Fi, Bluetooth, ecc.) pu\u00f2 semplificare lo sviluppo ma aumentare il costo per unit\u00e0.<\/p>\n\n\n\n Spesso, una prima iterazione prevede la creazione di un prototipo hardware<\/strong> per validare fisicamente il progetto e individuarne potenziali limiti o criticit\u00e0, prima di passare alla fase di ottimizzazione e produzione in scala. Si utilizzano comunemente piattaforme di prototipazione rapida come Arduino<\/a>, ESP32<\/a> o Raspberry Pi<\/a> per ridurre tempi e costi iniziali, permettendo di testare e convalidare i concetti prima di passare a soluzioni pi\u00f9 specifiche e personalizzate.<\/p>\n\n\n\n Un altro aspetto critico \u00e8 la progettazione dell’enclosure<\/strong>, ovvero l’involucro del dispositivo. Questo deve essere non solo esteticamente gradevole, ma anche funzionale e resistente alle condizioni d\u2019uso previste. Ad esempio, un dispositivo destinato all\u2019uso subacqueo richieder\u00e0 un’impermeabilit\u00e0 certificata (es. standard IP68), mentre uno per gli sport invernali dovr\u00e0 resistere a temperature estreme e urti. In questa fase entrano in gioco studi ergonomici e di design industriale, che considerano anche l’interfaccia utente del dispositivo (display, pulsanti, feedback visivo o sonoro, ecc.).<\/p>\n\n\n\n Parallelamente, si effettuano studi di costo<\/strong> e analisi di mercato<\/strong>. \u00c8 fondamentale stimare con precisione i costi di produzione e sviluppo per stabilire un prezzo finale e valutare la fattibilit\u00e0 economica del prodotto. Questa fase richiede spesso una valutazione dei volumi di produzione previsti e delle economie di scala. L’analisi deve anche tenere conto di diversi scenari di produzione, compresi i costi di certificazione, specialmente per i prodotti destinati a settori regolamentati come quello medicale o automobilistico.<\/p>\n\n\n\n Per quanto riguarda le modalit\u00e0 di comunicazione, i dispositivi IoT possono utilizzare diverse tecnologie, ognuna con vantaggi e limitazioni specifiche:<\/p>\n\n\n\n La scelta della tecnologia dipende dal contesto d\u2019uso, dal tipo di dati che il dispositivo deve trasmettere e anche dalla modalit\u00e0 di alimentazione. Progettare correttamente l’architettura di comunicazione<\/strong> \u00e8 fondamentale per garantire l’affidabilit\u00e0 del dispositivo e la sua capacit\u00e0 di integrarsi in una rete IoT esistente. Inoltre, \u00e8 importante considerare la possibilit\u00e0 di aggiornamenti OTA (Over-The-Air) per garantire longevit\u00e0 e manutenzione, permettendo di aggiornare il software e risolvere eventuali bug in modo remoto.<\/p>\n\n\n\n Dopo che i miei colleghi hanno completato il prototipo e l\u2019hardware \u00e8 stato testato, arriva il mio turno: lo sviluppo dell\u2019app mobile. Per dirlo con parole semplici (e magari spiegandolo anche a mio zio!), \u00e8 qui che colleghiamo il mondo fisico con quello digitale, traducendo i dati grezzi provenienti dal dispositivo in un\u2019esperienza d\u2019uso concreta e intuitiva per l\u2019utente finale.<\/p>\n\n\n\n Una volta validato il primo prototipo (anche se spesso, in questa fase, l\u2019hardware potrebbe non essere ancora completamente disponibile), iniziamo a verificare che quanto discusso in fase progettuale sia stato rispettato. La verifica, per\u00f2, non \u00e8 un processo finale: avviene continuamente, ad ogni sprint, con demo periodiche del team firmware. Questo momento \u00e8 cruciale: \u00e8 l\u2019equivalente del “shake down”<\/em> in Formula 1, in cui testiamo il sistema completo per assicurarci che tutto funzioni correttamente e per identificare eventuali problemi prima che diventino critici.<\/p>\n\n\n\n Il nostro ruolo come sviluppatori mobile per dispositivi smart \u00e8 fungere da ponte tra il mondo fisico (il dispositivo e i suoi sensori) e l\u2019esperienza digitale (l\u2019app). Per fare ci\u00f2, collaboriamo con una gamma di professionisti: ingegneri firmware e embedded, specialisti di UI<\/strong>\/UX<\/strong>, ingegneri backend, esperti di AI<\/strong>\/ML<\/strong>, ingegneri mobile e QA<\/strong>. Questo team multidisciplinare lavora in sinergia per creare un\u2019esperienza coerente e integrata che connette perfettamente il mondo reale e quello digitale.<\/p>\n\n\n\n Spesso, l\u2019interazione tra l\u2019app e il dispositivo non avviene tramite una classica API RESTful, ma attraverso protocolli di comunicazione dedicati che stabiliscono una connessione diretta e one-to-one tra lo smartphone e il dispositivo periferico. La sinergia tra i vari componenti del team \u00e8 fondamentale, e l\u2019uso di metodologie come il fail-fast (FF)<\/strong> ci permette di identificare rapidamente i punti critici e risolverli nel modo pi\u00f9 efficiente possibile. Per esempio, se notiamo che i dati non arrivano con la granularit\u00e0 richiesta, potrebbe essere necessario apportare modifiche hardware, il che potrebbe influire sui tempi di produzione e sui costi del BOM, richiedendo una ri-pianificazione.<\/p>\n\n\n\n Il nostro compito come team mobile \u00e8 quindi di connettere il COSA<\/strong> (i dati forniti dal firmware, backend o calcolati tramite AI\/ML) al COME<\/strong> (l\u2019esperienza utente progettata dai team UX\/UI). Sebbene alcune parti dello sviluppo possano somigliare a quelle di un\u2019app tradizionale che si collega a un backend, ci sono aspetti unici e sfidanti. Ad esempio, il processo di onboarding<\/strong> di un dispositivo IoT va ben oltre il classico “carosello” informativo; richiede un\u2019interazione intensa con l\u2019utente attraverso un processo chiamato provisioning<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n Durante il provisioning, il dispositivo smart entra a far parte dell\u2019ecosistema dell\u2019utente. Esistono diverse modalit\u00e0 operative per eseguire questa integrazione, tra cui:<\/p>\n\n\n\n In alcuni casi, queste modalit\u00e0 possono essere combinate per garantire una connessione sicura e stabile. Una volta completato il provisioning, il dispositivo \u00e8 pronto per inviare i suoi dati. Se la connessione avviene tramite Wi-Fi, i dati vengono spesso trasmessi a un backend che li raccoglie, li analizza e li rende accessibili tramite l\u2019app. Se invece la comunicazione avviene tramite BLE o NFC, gran parte del lavoro di gestione dei dati viene eseguito dallo smartphone, che agisce come un ponte diretto tra il dispositivo e l\u2019app.<\/p>\n\n\n\n Questa fase \u00e8 particolarmente delicata perch\u00e9 la sincronizzazione e l’aggiornamento dei dati, specialmente con protocolli a basso consumo come BLE, richiedono un’attenzione particolare alla velocit\u00e0 di trasmissione (MTU<\/strong>) e alla quantit\u00e0 di dati da trasferire. Per questo motivo, spesso nelle app vediamo schermate di sincronizzazione la cui durata dipende da questi fattori.<\/p>\n\n\n\n Non esiste una regola fissa su come gestire i dati: in alcuni casi vengono salvati direttamente nei servizi nativi dello smartphone, come HealthKit<\/strong> per iOS o servizi equivalenti su Android, mentre in altri casi \u00e8 necessario un backend per processarli e analizzarli, specialmente quando i dati raccolti sono complessi e richiedono una elaborazione pi\u00f9 approfondita.<\/p>\n\n\n\n Un aspetto cruciale dello sviluppo IoT \u00e8 la gestione degli aggiornamenti Over-The-Air (OTA)<\/strong>, indispensabili per correggere bug, migliorare funzionalit\u00e0 e garantire la longevit\u00e0 del prodotto. Tuttavia, gli OTA rappresentano anche una delle fasi pi\u00f9 critiche, perch\u00e9 se qualcosa va storto, c’\u00e8 il rischio di “brickare” il dispositivo, rendendolo inutilizzabile. Per questo motivo, \u00e8 essenziale progettare un’infrastruttura sicura e affidabile per la distribuzione degli aggiornamenti, minimizzando i rischi associati.<\/p>\n\n\n\n Per ridurre al minimo la possibilit\u00e0 di un brick, i dispositivi devono essere dotati di meccanismi di rollback<\/strong>, che permettono di ripristinare il firmware precedente in caso di errore durante un aggiornamento. Inoltre, \u00e8 fondamentale implementare un sistema di verifica dell’integrit\u00e0 del firmware, usando ad esempio certificati e chiavi crittografiche, per garantire che solo firmware autorizzati e sicuri possano essere installati.<\/p>\n\n\n\n Articolo consigliato: Sicurezza “resource-costrained” nei dispositivi IoT<\/a><\/em><\/strong><\/p>\n\n\n\n La coordinazione con il team QA \u00e8 vitale in questa fase, poich\u00e9 un approccio fail-fast<\/strong> permette di identificare rapidamente i problemi durante la distribuzione degli aggiornamenti e intervenire prima che i dispositivi finiscano nelle mani degli utenti. Le tecniche di testing includono simulazioni degli aggiornamenti su un gran numero di dispositivi, monitoraggio degli errori e feedback immediato in caso di malfunzionamenti.<\/p>\n\n\n\n Lo sviluppo mobile per dispositivi IoT<\/strong> \u00e8 una sfida multidisciplinare che combina hardware, software e UX in un ecosistema complesso.<\/p>\n\n\n\n Dalla configurazione iniziale e provisioning fino alla gestione degli aggiornamenti OTA, ogni passo richiede attenzione ai dettagli, sincronizzazione tra i team e una profonda comprensione delle tecnologie coinvolte. <\/p>\n\n\n\n Alla fine, vedere un dispositivo prendere vita e funzionare come previsto, integrandosi perfettamente nella vita quotidiana dell\u2019utente, \u00e8 la ricompensa di un lavoro ben fatto.<\/p>\n\n\n\nAlcuni esempi<\/h2>\n\n\n\n
![\"\"](\"https:\/\/www.codemotion.com\/magazine\/wp-content\/uploads\/2024\/10\/Leonardo_Lightning_XL_a_cactus_with_a_smart_water_sensor_on_it_2.jpg\" "\\"Leonardo_Lightning_XL_a_cactus_with_a_smart_water_sensor_on_it_2\\"")
\nDal prototipo alla produzione<\/strong><\/h2>\n\n\n\n
![\"\"](\"https:\/\/www.codemotion.com\/magazine\/wp-content\/uploads\/2024\/10\/electronic-circuit-board-with-processor-wires.jpg\" "\\"Electronic")
<\/figure>\n\n\n\nLista dei componenti<\/h3>\n\n\n\n
Prototipazione<\/h3>\n\n\n\n
Studi di costo<\/h3>\n\n\n\n
Architettura<\/h3>\n\n\n\n
\n
Connettivit\u00e0 e dati<\/strong><\/h2>\n\n\n\n
![\"\"](\"https:\/\/www.codemotion.com\/magazine\/wp-content\/uploads\/2024\/10\/man-controlling-robot-vacuum-with-his-phone.jpg\" "\\"man-controlling-robot-vacuum-with-his-phone\\"")
\nSviluppo mobile<\/h2>\n\n\n\n
![\"dispositivo](\"https:\/\/www.codemotion.com\/magazine\/wp-content\/uploads\/2024\/10\/man-holding-smartphone-while-using-smart-speaker.jpg\" "\\"man-holding-smartphone-while-using-smart-speaker\\"")
\nIl provisioning<\/h3>\n\n\n\n
\n
Aggiornamenti OTA<\/strong><\/h2>\n\n\n\n
![\"dispositivo](\"https:\/\/www.codemotion.com\/magazine\/wp-content\/uploads\/2024\/10\/top-view-patient-with-pulse-oximeter.jpg\" "\\"top-view-patient-with-pulse-oximeter\\"")
\nTLDR;<\/strong><\/h2>\n\n\n\n
Immagini designed by Freepik<\/a><\/sub>
<\/pre>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"