Smart Home: la casa intelligente e connessa

In questo momento storico il termine “smart home” sta iniziando a entrare nel lessico quotidiano delle persone. D'altronde già oggi esistono tanti modi per realizzare una casa intelligente: un’abitazione dotata di dispositivi sempre più integrati tra loro. 

Per non parlare poi del fatto che l’idea di casa intelligente è molto più “vecchia” di quanto non si potrebbe immaginare. Infatti una sua prima applicazione pratica risale addirittura agli anni ’60 del novecento. 

Detto questo, le ragioni dietro il crescente interesse verso il tema della domotica sono figlie soprattutto della grande diffusione di determinati dispositivi: assistenti vocali, elettrodomestici di ultima generazione, sistemi di sicurezza dotati di intelligenza artificiale.

Tutti i device di cui sopra sono considerabili come degli smart objects: degli oggetti intelligenti, frutto di un paradigma noto col nome di Internet of Things. L’Internet of Things, o IoT, è un’evoluzione della rete in cui il confine tra reale e virtuale diventa davvero molto labile. 

Smart objects come, ad esempio, i televisori o gli speaker, ricevono e inviano informazioni tra di loro. Questo presupposto IoT, volendo semplificare, è quello che permette a un assistente vocale di riprodurre un film in seguito a una richiesta vocale. 

Sempre grazie all’Internet of Things, un utente può controllare il proprio impianto di riscaldamento intelligente tramite smartphone. Allo stesso modo può scegliere se accendere o spegnere degli smart LED, così come può controllare in tempo reale sistemi di sicurezza all’insegna di videocamere e/o sensori. 

Forse però non tutti sanno che la domotica promette traguardi molto, ma molto superiori rispetto alla possibilità di riprodurre un filmato o a quella di monitorare una telecamera. 

Traguardi che hanno a che fare col risparmioenergetico e con una conseguente riduzione dell’impatto degli esseri umani sull’ambiente. In tal senso, basti dire che le smart home a pieno regime consumano molto meno, sia in termini di acqua che di energia. 

I vantaggi di uno sviluppo dell’Internet of Things inoltre non si limitano alla casa: al contrario, hanno addirittura a che fare con la creazione di un nuovo mondo interconnesso. 

Secondo diversi esperti infatti l’integrazione di case intelligenti e mobilità intelligente potrebbe presto portare alla realizzazione di vere e proprie smart cities: luoghi in cui i diversi smart objects comunicheranno costantemente tra di loro. 

Uno sviluppo incontrollato dell’Internet of Things potrebbe però portare anche a dei rischi palesi per la sicurezza dell’utente. Problemi potenziali che hanno a che fare sia col funzionamento degli smart objects, sia con la privacy di chi li gestisce.

Ecco perché è fondamentale che la crescita dei sistemi di domotica e delle tecnologie che li rendono possibili vada di pari passo con l’analisi dei rischi e con la pianificazione di strategie correttive. 

• 0. Cosa si intende per Smart Home

  

  La traduzione letterale del termine inglese “smart home” è “casa intelligente”. La trasformazione delle semplici abitazioni in smart home è uno degli obiettivi della domotica e tira in ballo il concetto di Internet of Things: un concetto scientifico che nasce con l’obiettivo di integrare gli oggetti e i luoghi fisici alla rete Internet. 

  L’Internet of Things prevede una specie di estensione/fusione del mondo virtuale all’interno del mondo concreto.

  L’idea infatti è che gli oggetti stessi diventino “smart”: che siano in grado di inviare e ricevere informazioni, continuamente e in tempo reale. 

  Questo via vai di dati avviene grazie a una connessione Internet e, concettualmente, permetterà ai diversi smart objects di prendere decisioni sempre più complesse. Un valido esempio di Internet of Things è rappresentato dalla sveglia smart: un dispositivo integrato con un'applicazione di mobilità, che sia in grado di cambiare il proprio orario di accensione in base alle indicazioni del traffico.

  Come è facile intuire, l’Internet of Things può avere tante interessanti applicazioni proprio nell’ambito della domotica. Le smart home infatti rappresentano delle nuove tipologie di abitazioni, in cui sistemi, dispositivi e apparecchi sono in grado di comunicare traloro, se connessi alla stessa rete Wi-Fi. 

  È proprio grazie all’IoT che una casa intelligente può controllare e gestire tutti i suoi impianti e i suoi dispositivi: può ricevere informazioni e, al tempo stesso, può inviare input incredibilmente dettagliati. 

  Ciò vuol dire, ad esempio, attivare il sistema di sicurezza soltanto durante determinate ore del giorno, ma anche organizzare l’accensione degli elettrodomestici in modo da ridurre i consumi. 

  Infine, in una smart home, l’utente può monitorare tutti i sistemi e i device di cui sopra attraverso il suo smartphone: regolare l’intensità delle luci, modificare l’intensità del riscaldamento, osservare le inquadrature delle telecamere di sorveglianza ecc.

  Grazie alla domotica, l’utente ha la possibilità di controllare e gestire i diversi dispositivi attraverso il proprio smartphone. 

  Si arriva così alla realizzazione di una vera e propria smart home: un concetto che, a ben vedere, ha una Storia molto più antica di quanto non si potrebbe immaginare. La prima idea di casa intelligente infatti è nata addirittura negli anni ’60 del Novecento.

  Nel 1966 l’ingegnere statunitense Jim Sutherland fece installare in casa sua uno dei primi esemplari di calcolatore domestico. Un home gateway di nome Echo IV, che, in teoria, doveva essere destinato esclusivamente a usi industriali.

  In realtà, pare che Echo IV fosse anche in grado di accendere e/o spegnere sia le luci di casa che il televisore, rispettando indicazioni e orari programmati. Ma non solo. Già all’epoca infatti, Sutherland immaginava un computer in grado di collegarsi alla dispensa, di compilare una lista della spesa, di gestire autonomamente l’impianto di riscaldamento.

  Insomma, già nel 1966 Jim Sutherland si occupava di domotica e progettava una smart home in grado di integrarsi perfettamente con un elaboratore. E lo faceva con circa dieci anni di anticipo rispetto all’arrivo sul mercato dei primi personal computer moderni.

• 1. Come l’IoT può migliorare la tua vita nella tua casa

  

  L’acronimo IoT fa riferimento al sopracitato concetto di Internet of Things. L’idea alla base dell’IoT è l’estensione del mondo della rete all’interno del mondo fisico, fatto di luoghi e/o di oggetti concreti. 

  L’IoT prevede infatti che un qualunque oggetto sia in grado di collegarsi a Internet, di raccogliere e di elaborare informazioni; ma anche che sia in grado di inviare dati e di interagire con tutti gli altri oggetti che lo circondano. 

  Non a caso dunque, l’Internet of Things prevede un passaggio sempre più radicale dai semplici oggetti agli “smart objects”: nuovi oggetti intelligenti, dotati di un codice identificativo univoco e capaci di comunicare con l’ambiente esterno. 

  Da questo punto di vista, al giorno d’oggi le tecnologie più battute per identificare gli smart objects sono fondamentalmente due: da una parte i codici QR, dall’altra le etichette RFID.

  I codici QR sono rappresentati da piccoli moduli neri che vengono posizionati dentro uno schema bianco di dimensione quadrata. Si tratta di una particolare tipologia di codice a barre bidimensionale, che però è in grado di fornire rapidamente tutta una serie di informazioni legate a un determinato prodotto o servizio. 

  L’acronimo QR sta infatti proprio per “Quick Response” ed è traducibile in italiano con “Risposta Veloce”. I codici QR possono dunque venire letti dalle fotocamere degli smartphone nel giro di pochi secondi. 

  È sufficiente inquadrare un QR Code con la giusta applicazione, per visualizzare immediatamente un link. Cliccando sul link, sarà possibile accedere a tutta una serie di contenuti extra.

  Gli smart objects IoT sono in grado di comunicare con l’ambiente esterno e sono dotati di un codice identificativo univoco.

  Le etichette RFID offrono più o meno lo stesso tipo di servizio, per lo meno da un punto di vista concettuale. Da un punto di vista tecnico, propongono un sistema di “Identificazione a Radiofrequenza”: l’acronimo RFID infatti sta letteralmente per “Radio-Frequency IDentification”. 

  Anche le etichette RFID permettono di validare, di memorizzare e di riconoscere automaticamente diverse informazioni. Ma non solo, sono anche in grado di trasmettere dati tra di loro. 

  Il sistema di comunicazione a radiofrequenza prevede infatti che un dispositivo passivo risponda alle eventuali chiamate di prossimità provenienti da un dispositivo attivo. 

  Come è facile intuire, le applicazioni dell’IoT sono innumerevoli: si va infatti dalla mobilità alla logistica, dalla salute alla sicurezza. Volendo invece fare un esempio concreto di IoT applicata alla smart home, si può tornare a pensare alla nuova sveglia intelligente di cui sopra. 

  Grazie alla domotica, la sveglia smart non solo è capace di modificare l’orario di accensione in base a input esterni, come le informazioni sul traffico. Diventa anche in grado di fornire indicazioni conseguenti ad altri dispositivi: dire alla macchina del caffè quando deve accendersi, dire al sistema d’allarme quando deve disattivarsi ecc.

• 2. Dispositivi smart home già esistenti, dove trovarli

  

  Già in questo momento storico esistono diversi dispositivi IoT pensati per trasformare una semplice casa in una smart home. Tra i dispositivi più richiesti, ad esempio, è impossibile non citare gli assistenti vocali: intelligenze artificiali che ricevono indicazioni direttamente dalla voce dell’utente. 

  Ad oggi, prodotti come Amazon Alexa, Google Nest o Samsung Bixby presentano diverse funzioni nell’ambito della domotica: possono infatti comunicare con più o meno tutti gli altri elettrodomestici smart che siano collegati alla stessa rete Wi-Fi. 

  Uno degli utilizzi più noti dell’assistente vocale consiste nella riproduzione di contenuti su richiesta: canzoni da riprodurre su uno speaker bluetooth, film o serie tv da riprodurre su una smart tv ecc.

  In realtà però, in un futuro non troppo lontano, gli assistenti vocali saranno sempre piùintegrati in tutto l’ambiente domestico. Dunque potremo, e in certi casi già possiamo, utilizzarli per gestire a distanza i diversi dispositivi della smart home.

  Questo vuol dire, ad esempio, organizzare al meglio il lavoro degli elettrodomestici, ma anche spegnere eventuali luci LED lasciate accese per errore.

  Non a caso, proprio le lampadine intelligenti sono uno degli smart objects attualmente disponibili più apprezzati dagli utenti. Un’idea semplice e efficace, che permette di ridurre i consumi in maniera sensibile. 

  Tra i dispositivi “smart” più diffusi in questo momento storico, troviamo gli assistenti vocali, le lampadine intelligenti e i sistemi di sicurezza domestica.

  Ad oggi le lampadine smart sono realizzate da tanti produttori differenti: da Philips ad Hive, da Samsung a Ikea. Il concetto alla base di questi dispositivi resta però lo stesso: si tratta di lampadine dotate di connettore wireless e che dunque sono in grado di comunicare tra loro.

  Collegando le lampadine smart alla rete Wi-Fi domestica, l’utente ha dunque la possibilità di controllarle e regolarle a distanza. Ma non solo, considerato che alcune aziende propongono delle app particolarmente performanti, con cui è possibile tenere conto di eventuali sbalzi di corrente o persino di temporali in arrivo. 

  L’unico vero “limite” dei sistemi di illuminazione smart è il loro costo, per lo meno in termini di spesa iniziale: una coppia di lampadine intelligenti infatti può arrivare a costare anche 60-70 euro.
  
  Va però ricordato che questa tipologia di dispositivi promette un risparmio energetico tale da ripagarsi da sola. Si tratta dunque di un vero e proprio investimento, che darà i suoi frutti nel medio e nel lungo periodo.

  Infine, se si parla di dispositivi intelligenti applicati alla casa, è impossibile non menzionare le soluzioni di sicurezza IoT: impianti di videosorveglianza, ma anche serrature intelligenti, che possono venire controllate da remoto e che inviano notifiche all’utente in caso di intrusione. 

  Per approfondimento: Crea la tua smart home: una guida pratica 

• 3. Come configurare i dispositivi smart con la tua rete Wi-Fi domestica

  

  Tutti gli oggetti e gli impianti intelligenti di cui sopra, per funzionare correttamente, devono essere collegati alla stessa rete Internet. Se si parla di domotica e di smart home, diventa dunque necessario imparare a configurare i singoli dispositivi con la rete Wi-Fi domestica. 

  Da questo punto di vista, il primo step da compiere consiste nel raggiungere il modem Wi-Fi della propria abitazione e prendere nota della password. La password servirà infatti a configurare correttamente i vari smart objects da collegare alla rete, in modo da garantire il loro corretto funzionamento. 

  In alcuni casi, si pensi alle smart tv, il processo di configurazione potrà venire seguito direttamente dal dispositivo.

  In altri invece, potrebbe invece essere necessario installare dei programmi o delle applicazioni apposite sul proprio computer o sul proprio smartphone: questo è il caso, ad esempio, delle lampadine intelligenti, ma anche di elettrodomestici smart come i frigoriferi o i forni. 

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• 4. Scenari futuri di domotica e IoT

  

  In questo momento l’Internet of Things applicato alla domotica è in crescita costante. Per avere un’idea della portata del fenomeno, basterà considerare che, già a partire dal 2019, il mondo delle smart home in Italia faceva registrare percentuali di crescita all’insegna del 40% rispetto alla stagione precedente.

  Non a caso, negli ultimi anni il mercato degli smart objects ha generato guadagni da centinaia di milioni di euro, equamente distribuiti tra assistenti vocali, elettrodomestici smart, sistemi di sicurezza IoT e via dicendo. 

  Se la domotica continuasse a espandersi a questi ritmi e, parallelamente, l’IoT prendesse piede anche nell’ambito della mobilità, si potrebbe a breve assistere all’avvento delle cosiddette smart cities: le città intelligenti di domani, in cui la stragrande maggioranza degli elementi sarà costantemente interconnessa.

  Se si parla di mobilità è poi doveroso parlare di automotive: un altro settore che già inizia a sfruttare le potenzialità dei dispositivi smart. Si pensi, in tal senso, ai sistemi di assistenza alla guida e al traguardo sempre più vicino delle automobili con guida autonoma al 100%. 

  In futuro gli oggetti intelligenti IoT riusciranno a mettere in contatto non solo le singole case, ma addirittura intere smart cities.

  Detto ciò, l’Internet of Things è potenzialmente in grado di rivoluzionare tantissimi altri settori. È il caso, ad esempio, del marketing e delle vendite: settori in cui l’IoT contribuirà alla creazione di esperienze di acquisto sempre più personalizzate.

  Ma è anche il caso delle filiere produttive, della gestione dei processi, del mondo sportivo e persino di quello sanitario. In questi e in tanti altri ambiti, il futuro con ogni probabilità sarà all’insegna di smart objects sempre più collegati e performanti.

  A ciò si aggiunga che lo sviluppo della domotica e, più in generale, dell’Internet of Things, potrebbe portare a un risparmio notevole per l’utente, che andrà di pari passo con vantaggi semplicemente straordinari in termini di eco-sostenibilità. 

  Il Politecnico di Milano ha recentemente stimato che un’abitazione dotata soltanto di elettrodomestici IoT, dispositivi smart e lampadine intelligenti potrebbe arrivare a risparmiare oltre 40.000 KWh l’anno.

  Allo stesso modo, una smart city con contatori intelligenti, potrebbe fare risparmiare alle famiglie un massimo di 20 milioni di metri cubi d’acqua ogni anno. Davvero una bellissima notizia: tanto per il portafogli, quanto per l’ambiente. 

• 5. Fattori di rischio e soluzioni

  

  Se si parla di scenari futuri legati all’Internet of Things e all’intelligenza artificiale, si fa riferimento ovviamente ai molteplici vantaggi possibili. Allo stesso tempo però è impossibile non parlare di alcuni fattori di rischio. 

  Ad oggi, la comunità scientifica ha identificato soprattutto due macro-aree di pericolo potenziale. La prima è quella legata ai rischi di natura più tecnologica. I sistemi IoT infatti presentano ancora diverse “zone d’ombra” in cui è necessario intervenire per migliorare le condizioni di uso.

  Da questo punto di vista è possibile fare un esempio concreto: si pensi a un frigorifero smart che notifica la scadenza di un alimento agli smartphone dei diversi membri di una famiglia.

  Questa situazione, apparentemente innocua, presenta tutta una serie di problemi. Uno su tutti: due persone diverse potrebbero ricevere la stessa notifica. Ciò vuol dire che potrebbero finire per comprare lo stesso alimento.

  Un problema di portata relativa, che però permette di comprendere quanto sia importante continuare a sviluppare smart objects e sistemi sempre più intelligenti. 

  La seconda area di pericolo è invece più concettuale ed è legata alla sicurezza e alla tutela della privacy dell’utente. Due aspetti che, soprattutto in questo momento storico, sono percepiti come fondamentali da milioni di persone. 

  Domotica e IoT presentano vantaggi palesi, ma anche scenari di rischio legati alla perdita di informazioni sensibili.

  Le smart home, i sistemi di domotica e, più in generale, i dispositivi IoT già ad oggi analizzano tantissime informazioni. Una quantità di dati impressionante, che, col passare degli anni è destinata ad aumentare ulteriormente.

  Questo passaggio costante di informazioni sensibili tra gli smart objects porta con sé dei pericoli potenziali evidenti: gli oggetti, i dispositivi e i sistemi corrono infatti il rischio costante di venire attaccati e compromessi.

  Potrebbe trattarsi tanto di una violazione esterna quanto di un errore sistemico. In entrambi i casi il risultato sarebbe il medesimo: la perdita di informazioni private, spesso molto importanti.

  I televisori smart di solito memorizzano automaticamente tante diverse credenziali di accesso degli utenti. Allo stesso modo, le diverse app spesso accedono a dati sensibili come quelli dell’home banking.

  Come è facile intuire, perdere il controllo di questi dati potrebbe rivelarsi davvero molto pericoloso. Per non parlare poi del fatto che “dati sensibili”, in certi casi, vuole anche dire informazioni personali, relative allo stato di salute o a quello civile.

  Ecco perché anche gli sviluppatori che operano nel settore della domotica riflettono ogni giorno su questioni di sicurezza: pianificano soluzioni per rendere le smart home degli ecosistemi digitali a prova di crisi. 

  Da questo punto di vista, le sfide di domani si svilupperanno soprattutto in quattro rami differenti. Il primo è quello dei dispositivi, il secondo è quello della comunicazione, il terzo è quello del cloud, il quarto infine è quello dell’interfaccia utente. 

  Per saperne di più: IoT, l'Internet delle Cose: una nuova frontiera

• 6. Quali sono i problemi della smart home e come risolverli

  

  I dispositivi IoT e la domotica in generale stanno semplificando la vita di milioni di persone. Le smart home di ultima generazione permettono di sfruttare soluzioni all’insegna di una comodità, un’organizzazione e una possibilità gestionale mai viste prima.

  Allo stesso tempo, anche la più prestante delle case intelligenti rischia di tanto in tanto di generare dei problemi: da quelli di connessione a quelli logistici. Dai problemi di budget a quelli di privacy. 

  Per fortuna però, è possibile applicare soluzioni ai problemi di cui sopra con un pizzico di attenzione, approfondimento e spirito di iniziativa. Uno dei primi ostacoli che fermano gli utenti meno esperti di solito è rappresentato dalla connessione.

  I dispositivi IoT devono essere connessi a un’unica rete per potere funzionare e interagire tra loro. Questo presupposto si traduce in due operazioni principali: la prima consiste nel ricordarsi di collegare i device alla stessa Wi-Fi.

  La seconda consiste nel controllare che i dispositivi in questione siano compatibili con la propria banda domestica: smart objects in grado di connettersi a una banda Wi-Fi 2,4 GHz potrebbero non essere in grado di agganciarsi a una banda Wi-Fi 5 GHz e viceversa.

  I principali problemi legati alla domotica e ai dispositivi IoT sono legati alla connettività, alla logistica, al budget e alla privacy

  Quelli logistici invece sono spesso e volentieri falsi problemi. Esistono tantissime soluzioni di domotica che non prevedono interventi invasivi nella propria abitazione: dagli elettrodomestici smart ai sistemi di sicurezza. 

  Lo stesso discorso riguarda i problemi di budget. Il mercato propone decine e decine di smart objects che costano poche decine di euro, come ad esempio le lampadine e gli adattatori intelligenti. 

  Infine, i problemi di privacy. I dispositivi IoT spesso conservano dati sensibili e dunque rischiano di potere venire attaccati da malintenzionati esterni. Per fortuna però anche in questo caso è possibile correre ai ripari facilmente.

  Ad esempio, basta fare attenzione a non ricorrere a password troppo semplici. Bisogna ricordarsi di dotare i device di password differenti, in modo da aumentare il livello generale della propria sicurezza informatica.

  Per approfondimento: Smart home, i problemi più comuni e come risolverli