Portfolio

I nostri sistemi sono stati applicati in diverse soluzioni tecnologiche innovative. Alcuni esempi sono: ActIP, il nuovo servizio cloud per la gestione di Reti di Sensori e Attuatori Wireless e ThinkIP, gruppo di protocolli basati su ThinkIP™ Internet of things e 6LoWPAN.

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Introduzione

ActIP permette di gestire in modo uniforme e centralizzato un insieme di reti eterogenee e geograficamente distribuite. Il sistema è basato interamente su protocolli open source e su IPv6, in modo da essere interoperabile con le tecnologie che supportano l’Internet of Things. Il sistema è scalabile, pensato per gestire decine di migliaia di dispositivi, i loro utenti, i dati da essi generati e le applicazioni che vi possono accedere. Il tutto è accessibile tramite una interfaccia REST semplice e strutturata.

Architettura

Il sistema è composto da un application server J2EE, accoppiato ad un database server, comunicante con le diverse reti di dispositivi e con i vari client. L’application server comunica con i dispositivi utilizzando il protocollo CoAP. La comunicazione può essere diretta oppure mediata da proxy. In questo modo sono supportati sensori connessi ad Internet IPv4, IPv6, oppure isole di sensori IPv6 connesse ad Internet IPv4. La comunicazione con i client avviene tramite una RESTful API, in cui i dati vengono scambiati in formato XML su protocollo HTTP. Autenticazione e autorizzazione sono garantite dall’obbligo di fornire una chiave di autorizzazione in ogni richiesta di accesso. Questa architettura supporta la distribuzione geografica del sistema mediante replicazione e distribuzione degli application server e del database server.

Modello dei dati

ActIP rappresenta il sistema da gestire come composizione dei seguenti oggetti.

Dispositivo fisico

Rappresenta un’oggetto reale, un sensore o un attuatore, identificabile univocamente.

Dispositivo logico

Rappresenta un utilizzo di un dispositivo fisico ad un certo scopo, durante un determinato periodo temporale. Per esempio, uno stesso dispositivo potrebbe essere dedicato al monitoraggio di un certo ambiente in un primo periodo, e successivamente al monitoraggio di un altro ambiente. In questo caso due dispositivi logici rappresentano l’utilizzo dello stesso dispositivo fisico nei due periodi temporali. Ogni dispositivo logico è taggabile, in modo da poter strutturare i dati raccolti secondo infinite gerarchie. Grazie a queste caratteristiche la strutturazione, l’accesso e l’analisi dei dati raccolti risulta estremamente versatile e allo stesso tempo semplice.

Risorsa

Una risorsa è la mappatura diretta di una risorsa CoAP offerta da un dispositivo. Le risorse vengono automaticamente individuate da ActIP mediante il CoRE link protocol.

Dati

Per ogni risorsa è possibile configurarne i parametri di monitoraggio, ed accedere ai dati così raccolti.

Eventi

ActIP permette di definire eventi, sulla base dei dati raccolti tramite il monitoraggio. Supporta inoltre la definizione di azioni da intraprendere nel momento in cui questi eventi si verificano.

Utenti

La gestione dell’accesso ai dati è fornita mediante definizione degli utenti del sistema e assegnazione dei permessi di accesso a insiemi di

dispositivi o di risorse.

Applicazioni

La gestione dell’accesso è configurabile inoltre anche dal punto di vista delle applicazioni, in modo da poter configurare quali applicazioni possono accedere ai dati di un utente.

PROTOCOLLI BASATI SU THINKIP™ INTERNET OF THINGS E 6LOWPAN

Il gruppo di protocolli basati su ThinkIP™ Internet of things e 6LoWPAN è un pacchetto software composto di diverse componenti:

  • il modulo di accesso alle Risorse
  • lo Stack protocollare che include:
    • IPv6 (con ICMPv6)
    • RPL (Routing Protocol over Lossy and Low Power networks)
    • TCP e UDP
    • Meccanismi di Sicurezza
    • IPv4 e DHCP
    • Interfacce USB, Ethernet, e UART verso moduli UMTS
    • Proxy HTTP/CoAP trasparente
    • CoAP/HTTP gateway
    • Power Management
  • Abstraction layer del Sistema Operativo (che supporta un sistema operativo proprietario di Patavina Technology e Micrium OS)
  • Interfaccia di Debug
  • Hardware abstraction layer

Lo stack software è stato portato con successo su diverse piattaforme tra cui: CortexM3, Atmel Xmega, TI MSP430, e svariati chip radio (nella banda 2.4 GHz) tra cui Atmel e TI. Le applicazioni per questo software sono illimitate, poiché si tratta essenzialmente di tutte le applicazioni di Internet of Things, tra cui:

  • domotica
  • monitoraggio (temperatura, umidità, e svariate misurazioni ambientali)
  • attuatori (luce, sistema di climatizzazione)
  • controllo degli accessi
  • metering

ThinkIP™ è scritto in C++ ed è disponibile una dettagliata documentazione. ThinkIP™ è maturo a livello di produzione, e diversi prodotti che si basano su questo software sono già stati progettati, tra cui il pacchetto software stesso. ThinkIP™ ha passato con successo gli eventi “plug fest” per il protocollo CoAP.