È ormai diventata tradizione che, alla fine di un anno e all’inizio del successivo, si identifichino i trend in corso e il loro possibile impatto sul business e sulla società nei tempi a venire. Le tecnologie, e le funzionalità che esse possono offrire, sono oggi interpretate come processi in continua evoluzione che, anno dopo anno, permettono di accedere a nuove applicazioni e nuove possibilità.

Anche chi ha vissuto l’esordio delle telecamere IP sul mercato, più di 25 anni fa, seguendo la crescita della loro capacità di generare immagini di qualità sempre più alta e di analizzare gli eventi ripresi grazie ad algoritmi sempre più sofisticati, rimane oggi colpito dal livello raggiunto nell’ultimo decennio.

In particolare, durante lo scorso anno, la cosiddetta “Artificial Intelligence” ha compiuto un definitivo passo avanti, raggiungendo capacità di calcolo e di analisi in grado di raggiungere obiettivi ancora più sfidanti.

L’introduzione di nuovi standard, tra i quali i vari protocolli ONVIF rilasciati durante il 2020, ha reso le telecamere ancora più efficaci, capaci di elaborare e trasmettere un numero sempre più ampio di informazioni a beneficio degli operatori che hanno il compito di gestire le immagini riprese. Oggi, siamo pronti per compiere un ulteriore passo in avanti nella gestione di situazioni anche molto complesse.

Gli scenari che si aprono sono tali da cambiare in modo sostanziale il modo di vivere la sorveglianza: da uno strumento passivo, che necessitava del controllo finale da parte di un essere umano, a un generatore di informazioni reattivo e intelligente, “event-based” – basato cioè su eventi generati da software di analisi  evoluti – e capace di analizzare le immagini direttamente “at-the-edge”, vale a dire direttamente a bordo delle telecamere stesse. Una trasformazione che passa anche attraverso lo sviluppo del protocollo standard MQTT.

 

Il Protocollo MQTT: come i dispositivi connessi parlano tra di loro

Negli ultimi anni, la grande evoluzione nel settore della videosorveglianza riguarda in particolar modo la capacità delle telecamere di diventare sensori sempre più intelligenti, oggi divenuti collettori e dispensatori di dati anche in contesti dove la banda di trasmissione è molto ristretta o dove la privacy non permette una osservazione attiva e permanente delle immagini riprese.

La sempre più elevata capacità di elaborazione e la possibilità di installare sulle telecamere applicazioni di gestione delle informazioni, garantite dalle nuove generazioni di chip, permettono di elaborare le immagini basandosi sui principi del Machine Learning e del Deep Learning, che compongono le basi della cosiddetta A.I. o Intelligenza Artificiale, direttamente sui dispositivi.

Questi strumenti sono quindi oggi in grado di comunicare con altri apparati IoT, scambiando informazioni basate su diversi tipi di eventi attraverso protocolli dedicati, generando reazioni specifiche a seconda di quanto avviene nel campo di visione o di rilevazione di telecamere e sensori. A questo punto l’efficienza della comunicazione fra gli apparati di campo e un sistema di gestione ed analisi centralizzato e generalmente basato su cloud, è cruciale per il buon funzionamento di una rete di sensori IoT distribuiti.

Il protocollo MQTT (Message Queue Telemetry Transport) rappresenta la risposta a queste necessità: uno standard di comunicazione leggero, affidabile e capace di far operare tra loro in modo istantaneo un grandissimo numero di sensori in modalità “molti a uno” (many-to-one): la soluzione ideale per la definitiva realizzazione dell’Internet of Things, in cui sono le stesse macchine a comunicare tra loro in modo veloce ed autonomo.

In termini semplici, questo protocollo fa sì che quando un sensore reagisce a un determinato evento – un suono, la presenza di fumo, l’innalzamento della temperatura o un movimento nel suo campo visivo – esso possa generare un flusso di dati istantaneo. Questo flusso sarà diretto a un’applicazione in grado di elaborarlo e di permettere una reazione automatica o gestita da un operatore.

Il protocollo MQTT assicura la rapidità e il basso utilizzo di banda necessari per un sistema IoT veramente efficace, in grado di operare in tempo reale e di generare reazioni immediate al verificarsi di determinate circostanze.

 

Le applicazioni del protocollo MQTT alla tecnologia Axis: dalle smart city alle utility

È in questo contesto che Axis ha dotato le proprie soluzioni della possibilità di comunicare attraverso il protocollo MQTT, sfruttando al meglio l’affidabilità, la scalabilità e la facilità di programmazione che questo stesso protocollo garantisce.

Le smart city sono uno degli ambiti in cui il vantaggio dei dati raccolti dalle telecamere intelligenti è più evidente: dalla gestione del traffico e dei semafori alla valutazione di vibrazioni o inquinamento, dal controllo delle acque all’elaborazione di risposte a situazioni di emergenza, il numero di applicazioni è potenzialmente infinito e il loro impatto sull’efficienza cittadina e sul benessere dei suoi abitanti è assolutamente innegabile.

Altrettanto evidenti sono, all’interno di questo campo, i vantaggi che aziende e organizzazioni possono trarre dall’evoluzione in corso. Tra di esse figurano senza dubbio le utility e le multiutility, che per loro stessa natura sono tra le società che maggiormente contribuiscono al buon funzionamento di un sistema urbano.

La versatilità di un sistema di videosorveglianza connesso, quindi capace di tramettere dati attraverso il protocollo MQTT, garantisce un alto grado di utilizzabilità in moltissime applicazioni. In un precedente articolo osservavamo ad esempio come una telecamera termografica sia in grado di evidenziare l’aumento di temperatura in un macchinario industriale e di segnalare l’anomalia prima del verificarsi di un incendio. Attraverso questo protocollo, la gestione di un’emergenza di questo tipo può essere svolta completamente in autonomia da parte dei dispositivi: la telecamera segnala che la temperatura ha superato la soglia critica e invia un messaggio attraverso il protocollo MQTT a un sistema audio connesso (che può emettere dei segnali di allarme o riprodurre un messaggio pre-registrato che avvisi il personale dei rischi) e ad altre telecamere ottiche brandeggiabili che attivano la ripresa sull’area segnalata, fornendo ai responsabili della sicurezza una testimonianza visiva di ciò che sta avvenendo.

Si pensi anche ai sistemi di gestione e distribuzione delle acque, che spesso costituiscono il core business delle utility cittadine: i sensori presenti nei centri di distribuzione possono segnalare una variazione nel flusso o la presenza di elementi chimici nocivi, attivando delle telecamere per evidenziare prontamente agli operatori in quale area del sistema si è verificata l’anomalia e permettere di attivare le necessarie risposte.

Le applicazioni sono numerose anche in termini di Safety&Security. Depositi di combustibile o altro materiale infiammabile sono spesso dotati di sensori che monitorano la pressione e l’eventuale perdita di liquidi. Attraverso il protocollo MQTT eventuali superamenti delle soglie di guardia possono essere trasmessi via messaggio ad altri dispositivi capaci di segnalare i rischi al personale e ai responsabili della sicurezza.

Ma il protocollo MQTT mostra le proprie potenzialità in contesti ancora più sofisticati. Consideriamo un impianto di produzione elettrica posto in un’area remota o di difficile accesso, durante un temporale: a causa di fulmini o a seguito di frane e smottamenti, la funzionalità del sistema può essere compromessa e, data l’ubicazione, i tempi di risposta da parte degli operatori risulterebbero inevitabilmente lunghi. Attraverso l’integrazione tra telecamere e sensori, e grazie a un protocollo efficiente anche in aree con connessione debole o scarsa, è possibile monitorare il livello delle precipitazioni o la presenza di vibrazioni nel terreno e trasmetterle attraverso un messaggio MQTT ad altri dispositivi, segnalando la presenza di una situazione di rischio e permettendo ai responsabili della gestione dell’emergenza di prepararsi alle possibili conseguenze.

 

La comunicazione del futuro

Grazie alle sue numerose applicazioni, l’utilizzo del protocollo MQTT si sta diffondendo rapidamente anche in molti altri settori, come ad esempio la Logistica – dove si dimostra particolarmente promettente anche in termini di protezione perimetrale e controllo accessi – o in quello dell’automotive, nel quale sta offrendo la spinta decisiva alla creazione di auto a guida autonoma, intelligenti e più sicure.

Dopo anni in cui il tema più rilevante è stato la gestione dei cosiddetti big data, oggi emergono nuove potenzialità dalla gestione degli “small data”, informazioni leggere e facilmente trasmissibili che possono fare la differenza all’interno di sistemi complessi dotati di dispositivi IoT. Dopo aver inventato le telecamere IP, reso le stesse sempre più intelligenti e performanti grazie al processore proprietario ARTPEC, dopo aver creato una piattaforma che rende possibile l’installazione di applicazioni di analisi direttamente a bordo telecamera e ridotto il consumo di banda grazie alla tecnologia Zipstream, Axis è ora pronta per la nuova sfida lanciata dall’Internet of Things.

 

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