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Le macchine si parlano: in silenzio

20 Gennaio 2004

Le macchine si parlano: in silenzio

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Le macchine conversano in modo "telepatico", senza emettere suoni, senza fare rumore, in perfetto silenzio. Lo fanno inviandosi dati, dando vita a un flusso comunicativo particolarmente intenso. Un chiacchiericcio continuo, ma impercettibile ai nostri sensi

Il fatto che delle macchine, oggetti inanimati, conversino tra loro, evoca scenari fantascientifici. Tutta la letteratura di settore è infarcita di robot – più o meno umanoidi – che emettono suoni di vario tipo per comunicare tra di loro o con degli umani. I due automi di “Guerre stellari”, il noto film di George Lucas, rappresentano due dei modelli di macchine parlanti più diffusi. C-3PO, dalle sembianze antropomorfe, parla un inglese elegante, in perfetto stile british, simile a quello di un maggiordomo e si comporta da tale. Parla, ovviamente, anche tutte le altre lingue note della Galassia, che sono contenute nella sua smisurata memoria interna. R2-D2, invece, non ha sembianze umane e anche il suo modo di comunicare è poco umanizzato ed emette suoni simili a quelli che produce una macchina funzionando: un insieme di sibili e ronzii. Anche quella di R2-D2 è, però, una lingua antropomorfa, perché pur sempre di suoni si tratta, anche se somigliano più a dei rumori.

Più sofisticata, invece, la comunicazione tra i robot di “AI”, il film di Steven Spielberg che racconta le vicissitudini di un automa-bambino che, programmato per amare i suoi genitori adottivi – dai quali viene però abbandonato – dedica circa un migliaio di anni per rintracciarli, ritrovandosi alla fine solo, in una New York ormai priva di presenze umane. Ad abitare la città, come il resto del pianeta, sono solo più gli automi, ormai in grado di riprodursi, seppur non in modo biologico. Tra di loro comunicano in modo “telepatico”, senza fare uso di suoni, in effetti necessari solo a noi umani.

A ben guardare, gli oggetti di varia natura in grado di comunicare in modo anche piuttosto complesso tra di loro, sono ormai numerosi e alcuni anche di uso comune. Il motivo per il quale continuiamo a non avere una percezione di questa realtà, di questo intenso chiacchiericcio tra macchine, è dovuto al fatto che queste conversano tra di loro come nel film di Spielberg e cioè in modo “telepatico”, senza emettere particolare suoni, senza fare rumore, in perfetto silenzio. Lo fanno inviandosi dati, dando vita a un flusso comunicativo intenso, ma impercettibile ai nostri sensi.

Probabilmente, il dialogo tra macchine che maggiormente ha distinto questi ultimi anni – fortemente caratterizzati dall’avvento di massa di Internet – e che, in un qualche senso, è stato anche il segno dei tempi, è quello tra modem: quel fruscio scomposto e aritmico, ma non privo di fascino grazie al quale è diventato possibile collegarsi alla Rete delle reti tramite la propria linea telefonica. Per poter trasmettere dei dati utilizzando il cosiddetto doppino telefonico – abilitato alla trasmissione della voce – è necessario trasformare i dati stessi in suoni. Questa operazione viene effettuata dal modem che, sempre tramite la linea telefonica, modula, cioè trasforma i dati in suoni e invia il “messaggio” a un altro modem che, a sua volta, lo demodula, trasformando nuovamente i suoni in dati: una conversazione particolarmente interessante, che si svolge in una nuova lingua, una sorta di Esperanto tecnologico, che le due macchine utilizzano per comunicare, dialogare, capirsi. E consentire a noi di comunicare a nostra volta.

Ma i modem non sono le sole macchine a parlarsi. Da quando la tecnologia Bluetooth ha iniziato ad affermarsi, gli oggetti elettronici comunicanti si sono rapidamente moltiplicati. Oggi questa tecnologia è integrata soprattutto in telefoni cellulari, computer palmari (PDA, Personal Digital Assistant) e auricolari per telefonini, ma il suo utilizzo si sta espandendo rapidamente anche a Pc, stampanti, navigatori GPS e altro ancora. Bluetooth è, in fondo, una tecnologia semplice, che si prefigge obiettivi semplici: liberarci dai cavi, dandoci maggiore libertà e maggior confort. Quello, ad esempio, di utilizzare una cuffietta Bluetooth senza fili per il proprio cellulare senza più il fastidio del cavo dell’auricolare che, oltre a impigliarsi sempre in qualcosa, obbliga l’utilizzatore ad avere il telefonino sempre su di sé. Grazie al Bluetooth, il cellulare può rimanere anche nella borsa o in tasca. Toyota ha lanciato all’inizio del 2004 la prima automobile dotata di tecnologia Bluetooth, la Yaris Blue, all’interno della quale è possibile ricevere ed effettuare telefonate senza prendere in mano il proprio cellulare, ma lasciandolo in tasca o addirittura nel bagagliaio, aumentando comodità di utilizzo e sicurezza.

Oltre a cellulari e auricolari wireless, questa tecnologia si è affermata anche nei computer palmari che, in questo modo, possono collegarsi tra di loro o con altri terminali, primi fra tutti gli onnipresenti cellulari. Grazie al Bluetooth i palmari acquisiscono le capacità di comunicazione dei telefonini, che vengono virtualmente integrati, come se si trovassero all’interno del PDA. E questo grazie a una “lingua” comune e alla capacità di dialogare, di comunicare.

La pirateria Bluetooth: un “hobby” a portata di tutti

Anche se le macchine sono in grado di parlarsi, spesso si dicono quello che vogliono i loro utilizzatori umani. E non sempre sono conversazioni lecite. È il caso della pirateria Bluetooth, tramite la quale ci si può intrufolare nel cellulare o nel PDA del vicino di scrivania, per divertirsi o per passare il tempo: la mattina al caffè, il pomeriggio in una sala riunioni oppure durante un seminario soporifero. Normalmente, quando due terminali Bluetooth comunicano tra di loro tutto è realizzato apertamente: il proprietario dell’apparecchio obiettivo è, non soltanto, informato che qualcuno cerca di accoppiarsi con il suo oggetto comunicante, ma deve anche decidere con l’ospite una password che autorizza la messa in relazione dei due dispositivi.

Questa, almeno, la teoria, perché la maggior parte delle macchine attualmente in commercio viene consegnata senza che queste minime misure di sicurezza siano attivate. E la maggioranza degli utenti non corre ai ripari. La macchina resta, dunque, costantemente individuabile e non richiede l’intervento del proprietario per convalidare la comunicazione con un altro terminale Bluetooth. Tutto ciò, ovviamente, solo per divertirsi. Anche se si tratta di un divertimento moralmente e legalmente illeciti.

Bluetooth e ubiquitous computing

La città di Manchester ha lanciato un progetto volto a creare delle “zone urbane wireless” accessibili con dispositivi mobili tramite Bluetooth. La città inglese ha dato vita a un progetto, denominato Speedwave, basato su ciò che una decina di anni fa Mark Weiser già immaginava fondando l’ubiquitous computing e cioè lo studio e lo sviluppo di sistemi informatici basati sulla presenza di dispositivi e sensori elettronici in comunicazione tra loro in ogni luogo della nostra vita quotidiana. Manchester ha portato avanti questo progetto pilota per diffondere reti mobili sul territorio urbano accessibili in vari locali pubblici, ristoranti, bar, università, hotel, ecc. La tecnologia scelta per rendere possibile questo test è stata proprio Bluetooth, montando processori nei muri e in varie parti degli spazi sperimentali. Gli utenti provvisti di dispositivi mobili possono accedere alla rete semplicemente, senza il bisogno di passare da una linea telefonica.

Anche i radar di parlano

Il governo francese ha varato alla fine del 2002 un progetto per l’installazione di cento radar automatici lungo le autostrade nazionali. Il loro compito sarà quello di sorvegliare sulla sicurezza stradale ed entro il 2005 è previsto che il loro numero arrivi a mille. I radar automatici sono in grado, comunicando tra di loro, di rilevare un’infrazione, elevare la relativa contravvenzione e recapitarla all’interessato. Ecco come il tutto funziona.

Appena un’infrazione viene rilevata dal radar, questo genera un Messaggio di Infrazione (MIF) che comprende le fotografie della targa del veicolo e del conducente (in formato Jpeg), così come i dati ASCII dell’infrazione stessa. Il messaggio, che ha un peso di circa 500 Kb, viene archiviato in locale e trasmesso via FTP, dopo essere stato codificato, tramite collegamento ADSL alla centrale di Lille. All’arrivo del MIF, il sistema decifra il messaggio e le fotografie, garantisce la lettura delle targhe, quindi interroga gli archivi delle immatricolazioni, dei veicoli rubati, senza trascurare quelli delle agenzie di noleggio auto.

Il contravvenzioni vengono conservate per dieci anni in un apposito database e sono conciliabili via Internet tramite un apposito sito Web. Si ottiene, in questo modo, una catena completamente automatizzata e interamente gestita da macchine che in grado di dialogare tra di loro. Il sistema di radar automatici ha subito il suo battesimo del fuoco alla fine del 2003 con risultati rilevanti: 4.400 contravvenzioni elaborate dai primi dieci radar installati. In tre settimane, la cifra era salita a 72.000 contravvenzioni.

La Radio Frequency Identification

Il sistema che consentirà alle macchine di parlarsi sempre di più e in un modo sempre più efficiente è, probabilmente, la RFID, (Radio Frequency Identification). Non si tratta di una tecnologia, ma di un insieme di tecnologie che prevedono la sostituzione dei sistemi di identificazione delle merci in uso attualmente, dai documenti cartacei ai codici a barre, con radiotrasmettitori.

Pur essendo differenti tra di loro, operanti a diverse frequenze e con modalità specifiche, tutte le apparecchiature RFID hanno in comune la caratteristica di funzionare senza supervisione per lunghi periodi di tempo e di trasmettere il contenuto della loro memoria via radio quando ne ricevono l’ordine da un lettore. Nella memoria ci può essere qualunque cosa, normalmente i dati caratteristici della merce o l’identificativo e la distinta di carico del container su cui sono applicati. In altre parole, con l’RFID diventa possibile “interrogare” una merce o un contenitore e averne risposta, il tutto in formato digitale. Insomma, il lettore fischia e il container ubbidiente agita la coda.

Le applicazioni delle tecnologie RFID sono numerosissime, alcune già operative, altre in arrivo a breve. Nel campo dei trasporti su larga scala è stato da tempo definito dalla ISO (International Standard Organization) la norma ISO 10374, che prevede l’utilizzo di trasmettitori attivi a sola lettura (i dati scritti in memoria non possono essere modificati via radio) che è leggibile fino a 13 metri di distanza e con una batteria della durata di 15 anni, gli stessi della vita utile di un container. Una serie di proposte sono al vaglio dell’ISO per passare a trasmettitori con memoria anche scrivibile via link radio. Inoltre, sono in uso, in alcuni settori, tecnologie che permettono distanze di lettura maggiori, superiori ai 30 metri. Per esempio, le forze armate americane già usano di routine trasmettitori attivi di questo tipo per identificare i container e rilevarne il contenuto.

L’evoluzione tecnologica consente ora di estendere il campo di applicazione dell’RFID sia verso l’alto che verso il basso. Verso l’alto sono in sperimentazione unità che utilizzano la rete cellulare o altre reti con portata geografica. In questo modo il chip è tracciabile su lunghissime distanze, anche in movimento e non solo quando si trova in un deposito. Inoltre, diventano possibili nuovi tipi di applicazioni, come la localizzazione georeferenziata (tramite triangolazione dei segnali delle stazioni base cellulari) e il monitoraggio continuo delle condizioni della merce, interfacciandosi a un’apposita rete di sensori.

Verso il basso l’applicazione dell’RFID si sta estendendo con l’uso di trasmettitori a bassissimo costo (15 centesimi di dollaro per unità, contro i 20 dollari e più per i prodotti da container) verso l’installazione sulle singole confezioni di merce. Le grandi catena della GDO americana, a partire da Wal-Mart, si stanno muovendo in modo deciso verso l’uso generalizzato di targhette RFID, fino a condizionare il proprio rapporto con i fornitori al loro uso da parte di questi ultimi. Per ora le targhette saranno a sola lettura, ossia verranno installate sulla confezione direttamente dal produttore e non potranno essere ulteriormente modificate. Già con questa tecnologia le stime dei risparmi possibili nella gestione dei magazzini vanno da un minimo del 7,5% annuo con un risparmio ulteriore del 5% nella quantità di beni in scorta per compensare degli errori dovuti agli attuali metodi di rilevamento manuale.

L’ulteriore evoluzione delle tecnologie RFID nella gestione delle singole merci permetterà applicazioni sorprendenti. Il primo passo, dovuto alla semplice produzione di massa, consentirà di far scendere il costo delle targhette a radiofrequenza a un terzo dell’attuale, sino a circa 5 centesimi di dollari a parità di tecnologia. Questo consentirà l’uso su merci del valore unitario (e margine) molto più basso di quanto oggi è praticabile. In secondo luogo, si passerà alle targhette anche scrivibili via radio, il che consentirà di modificare i parametri della merce man mano che essa attraversa la supply chain. L’obiettivo finale, e un poco inquietante quanto affascinante, è l’inserimento della targhetta nella struttura della merce.

Un primo passo è già avvenuto, con le targhette senza microprocessore, che riflettono distorcendole le onde radio che le colpiscono e in questo modo forniscono alcune informazioni sulla merce cui sono collegate. Il secondo è già in applicazione sperimentale e si basa su microchip integrati di piccolissime dimensioni, circa tre volte lo spessore di un capello. Uno degli sviluppatori di questa tecnologia è l’americana (nome significativo) Alien Technology. Questi nanochip (nanoblock, nella terminologia di Alien Tech) aprono la strada a targhette di dimensioni minuscole, integrabili anche in confezioni e su prodotti di basso costo. La potenza di emissione radio di queste targhette sarebbe molto bassa, per cui il raggio utile di identificazione difficilmente supererebbe il metro. Per questo è probabile che le targhette potrebbe anche essere lasciate attive dopo l’acquisto. A quel punto le possibilità diventerebbe sbalorditive: alimenti deperibili che strillano all’avvicinarsi della data di scadenza (grida raccolte da frigoriferi e cucine intelligenti); indumenti che rispondono alla lavatrice alla ricerca del programma di lavaggio migliore e altro ancora.

Tecnologia RFID anche negli aeroporti

La compagnia aerea statunitense Delta Airlines ha già completato una fase di test fra il 23 ottobre e il 15 novembre 2003 ottenendo risultati incoraggianti. Si è trattato del primo vero test con tecnologia RFID per l’industria aeroportuale che è stato effettuato presso lo scalo di Jacksonville (Florida) e durante il quale sono state monitorare tutte le fasi di carico e scarico dei bagagli. I nastri trasportatori dei bagagli erano dotati di lettori RFID che permettevano la lettura dei chip presenti sulle valige: in questo modo, grazie al network Wi-Fi interno dell’aeroporto, tutti i Pc dei vari dipartimenti potevano monitorare ogni fase e individuare subito ogni possibile anomalia durante i processi di immagazzinamento.

Non mancano le polemiche

Le polemiche nascono da un timore che portarsi a casa prodotti con questi chip installati possa violare la nostra privacy. Citando alcuni dei casi più recenti, c’è chi teme che tenere a casa un rasoio Gillette (l’azienda britannica si è dichiarata interessata) dotato di chip RFID, riveli al mondo quando, come e se ci radiamo. E che non lo facciamo con un rasoio Bic. O che portandosi a casa un maglioncino Benetton (che ha smentito di voler utilizzare a breve questi chip, ma che è anch’essa interessata alla nuova tecnologia), qualcuno via radio possa entrare in possesso di dati sensibili riguardanti la nostra vita privata.

Si tratta di preoccupazioni legittime, anche se gli oggetti elettronici in grado di “spiarci”, sono numerosi, primo tra tutti il cellulare. Alcuni operatori, ad esempio, offrono un servizio che consente di localizzare i propri amici (se consenzienti) e sapere se stanno a meno di 500 metri, tra 500 metri e 1 chilometro e così via. Preoccupazioni che non attenuano il desiderio di possedere oggetti comunicanti tra di loro, ad esempio un portachiavi RFID, realizzando così, in modalità wireless, la visione di Marco Ferreri nel film “I love You”, nel quale il protagonista s’innamora del portachiavi dell’auto che interagisce col suo fischio.

Gli ambiti di applicazione di questa innovativa tecnologia sono, effettivamente, infiniti. Il servizio Isisid, ad esempio, si basa principalmente sulla registrazione del proprio strumento musicale, in modo che venga inserito in un database centralizzato, mantenendo aggiornata la storia della sua proprietà. Se il numero di serie sullo strumento non c’è o potrebbe essere falsificato, viene raccomandato di impiantare il chip RFID all’interno, in una posizione dove non interferisca con le caratteristiche acustiche e non sia individuabile (impresa non difficilissima, il chip è delle dimensioni di un grano di riso). Ovviamente, l’installazione deve essere fatta da uno specialista di strumenti musicali.

Se lo strumento viene rubato e proposto per l’acquisto a un negozio specializzato (e non sono molti quelli che trattano strumenti usati di un certo valore) e se questo è equipaggiato di un reader, potrà immediatamente (e magari senza che il ladro se ne accorga) “leggere” il numero di codice e controllare sul database a chi risulta legalmente appartenere l’oggetto.

La soluzione RFID antifurto non si limita agli strumenti musicali: in un Pc un chip di più o uno di meno non fa molta differenza e potremmo pensare ai telefonini, ai walkman, ai mobili e agli oggetti d’arte, ma c’è qualcuno che pensa anche a cose meno banali. L’esercito americano sta testando un sistema di sicurezza basato su RFID per velocizzare e rendere più sicuro il controllo di personale e autoveicoli ai cancelli delle installazioni militari. Ma anche bestiame, ovini e piccioni viaggiatori possono usufruire di questi sistemi di protezione/identificazione.

Invisible Mobile

A conferma degli enormi sviluppi delle tecnologie in grado di far comunicare le macchine tra di loro, arriva una ricerca di Forrester Research, che indica all’industria il futuro della comunicazione mobile, in cui i consumatori principali non saranno più le persone, ma le macchine. Presto la comunicazione tra oggetti supererà quella tra umani.

Il rapporto sul futuro della comunicazione mobile ha già scatenato un acceso dibattito su dove indirizzare gli investimenti nel settore del wireless e ha evidenziato che alcune grandi aziende stanno già facendo scelte in nuove direzioni. “Forget 3G — Only Invisible Mobile Will Reignite Mobile Telecom”, così afferma Forrester Research. Cosa intende per Invisible mobile? “Mobile communications without human intervention”. Com’è noto, l’industria della telefonia mobile ha raggiunto una certa saturazione del mercato, soprattutto in Europa. nel Vecchio Continente, infatti, la maggior parte delle persone ha stipulato un contratto di telecomunicazione mobile e, comunque, la penetrazione della telefonia wireless non supererà mai l’80% della popolazione.

Secondo Forrester la scommessa della 3G, con cui l’Europa intende combattere la saturazione del mercato, non porterà agli obiettivi sperati, nonostante gli altissimi costi di infrastrutture e di marketing.

La soluzione è, sempre secondo Forrester, l’Invisible Mobile. Se le Telcos vogliono sopravvivere devono trovare nuovi mercati su cui vendere i loro servizi e il migliore all’orizzonte sembra essere quello delle connessioni tra macchine, tra oggetti. Secondo la società di ricerche di mercato questa strategia farà rinascere l’industria delle Tlc per i prossimi 5-20 anni. Un business di cui beneficeranno, tra l’altro, non solo le Telcos ma anche i produttori di chip e di elettronica in generale.

Già oggi, del resto, oltre il 90% dei processori in giro per il mondo non sono incorporati nei Pc tradizionali, ma in altre migliaia di dispositivi distribuiti nelle case, nelle auto, nelle macchine, negli uffici, nelle fabbriche.

Forrester prevede che le macchine e gli oggetti collegati tra loro supereranno gli umani nel 2005 con un rapporto di 30 a 1 nel 2020. In questa prospettiva, possiamo immaginare un futuro in cui anche l’e-commerce sarà gestito tra macchine senza l’intervento dell’uomo. Il macchinario di un’industria tessile comprerà da un’altra macchina in un’altra azienda la materia prima quando sarà necessario.

Forrester afferma, inoltre, che le tecnologie come la 3G sono ancora troppo immature e non sono in grado nel breve periodo di dare, a costi contenuti, i risultati che assicurano già oggi le tecnologie come GPRS, Bluetooth, W-LAN e RFID. In un’altra recente ricerca, inoltre, Forrester indica Bluetooth come una delle tecnologie vincenti in questa direzione. Il futuro di Bluetooth, quindi, non starebbe nella comunicazione mobile come la intendiamo oggi, ma in applicazioni molto più avanzate secondo il paradigma dell’invisibilità.

La ricerca intitolata “Bluetooth Proves Invisible Mobile for Real”, individua tre aree in cui Bluetooth sta già guadagnando terreno: industria, sanità, smart home. Oltre a prime sperimentazioni nel campo manifatturiero per la produzione e la gestione dei prodotti stessi, sono infatti già state sviluppate soluzioni interessanti per il campo sanitario: CodeBlue Communications per la gestione dei dati dei pazienti negli ospedali, il monitoraggio dello stato di salute e per interventi di telemedicina d’urgenza.

L’ospedale di Mainz in Germania sta svolgendo proprio una sperimentazione in cui fornisce ai medici alcuni dispositivi Bluetooth per monitorare i pazienti. Bluetooth sta avendo anche un ruolo centrale nelle smart home sviluppate da Toshiba, che combinano diversi elettrodomestici in un sistema interconnesso e collegato a Internet. Presto saranno aggiunti telesorveglianza e controllo della temperatura.

Note

Bluetooth, è una tecnologia a bassa potenza (opera con un raggio di azione di circa 10 metri) che nasce con un obiettivo preciso: rimpiazzare i cavi seriali, quell’ammasso di fili necessari a collegare tra loro i vari componenti informatici. Opera sulla banda a 2,4 GHz e può connettere una vasta gamma di terminali in modalità wireless.

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