Tutto_Misure n.4 - 2021

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DIGITALIZZAZIONE

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G. D’Emilia 1, A. Gaspari, E. Natale, L. Gamberi 2, S. Vecchiarelli

Integrare la blockchain nei trasduttori IoT: quali vantaggi?

Un contributo alla credibilità del dato di misura

BENEFITS FROM INTEGRATING BLOCKCHAIN INTO IOT TRANSDUCERS The article discusses some issues relating to the possibilities of using the blockchain directly in IoT transducers, in order to make it capable of contributing to the credibility of the measurement data of digital sensors. The contribution concerns the transparency and integrity of the data in new technology sensors, typically characterized by low consumption, reduced memory capacity and limited data processing capacity. The classic metrological reasons, at the basis of accurate measurements, keep their validity. Hardware and software solutions, necessary to bring the blockchain closer to the sensors, are discussed with reference to an experimental solution, useful for fine-tuning the solutions to be implemented in a second phase on the sensors.

RIASSUNTO L’articolo discute alcune problematiche relative alle possibilità d’impiego della blockchain direttamente nei trasduttori IoT, allo scopo di renderla capace di contribuire alla credibilità del dato di misura di sensori digitali. Il contributo riguarda la trasparenza e l’integrità del dato in sensori di nuova tecnologia, tipicamente caratterizzati da basso consumo, ridotta capacità di memoria e limitata capacità di elaborazione dati. Rimangono valide le classiche motivazioni metrologiche che sono alla base di misure accurate. Le soluzioni hardware e software, necessarie per avvicinare la blockchain ai sensori, sono discusse con riferimento a una soluzione sperimentale, utile a mettere a punto le soluzioni da implementare in una seconda fase sui sensori.

IL RUOLO DI SENSORI E TRASDUTTORI NELLA TRANSIZIONE DIGITALE

Affermare che la digitalizzazione delle misure si possa anche basare su sensori e trasduttori digitali sembra quasi un’ovvietà, ma appare un punto di riflessione molto utile per evidenziare le grandi opportunità che offre e analizzare le problematiche che occorre affrontare perché la credibilità delle misure, che si basa su riferibilità e conoscenza dell’incertezza, possa concretizzarsi.

Le grandi opportunità derivanti dall’impiego di trasduttori digitali sono ben conosciute, ma vale la pena ricordare quelle più importanti: – miniaturizzazione, che permette di raggiungere posizioni non altrimenti presidiabili e di costruire reti di sensori di cui sfruttare la sinergia per le misure; – uscita digitale, che intrinsecamente

favorisce l’interfacciamento e la comunicazione dei trasduttori digitali con altri dispositivi digitali presenti nei sistemi produttivi automatizzati e connessi; – integrabilità di misure contemporanee di più grandezze attraverso sistemi multi-sensori integrati, abili a realizzare, nell’accezione comune, sensori smart, capaci cioè di valutare attraverso microprocessori locali e compensare l’effetto di grandezze interferenti o modificanti, migliorando l’incertezza di misura; – realizzazione di capacità computazionale distribuita per l’elaborazione dei dati, nell’ottica di perseguire una migliore collocazione delle risorse di elaborazione e controllo; – validazione e sicurezza dei dati che vengono memorizzati; – convergenza degli accessi, tramite un’identità digitale per ogni IoT (SSI – Self Sovereign Identity).

Tutte queste possibilità, e non solo, con-

tribuiscono a supportare la cosiddetta fabbrica connessa, che è la base dell’Industria 4.0 e delle relative opportunità.

Un precedente contributo [1] aveva evidenziato e sinteticamente descritto le conseguenze metrologiche, operative e infrastrutturali che la digitalizzazione delle misure richiede perché le opportunità si concretizzino nelle applicazioni reali, soprattutto in termini di garanzia della riferibilità delle misure e di capacità di corredare automaticamente i dati misurati anche della loro incertezza.

LE GARANZIA DI VALIDITÀ DEL DATO

Era stato, peraltro, analizzato il ruolo parallelo della blockchain riguardo la possibilità di contribuire alla veridicità delle misure, soprattutto in ambito di metrologia legale, garantendo la immutabilità dei dati misura e prevenendo modifiche nel tempo, dovute a qualsivoglia azione, fraudolenta o involontaria. Anche in bibliografia il ruolo che la blockchain può svolgere con riferimento alle misure è citato in maniera ormai consolidata [2-3].

Nondimeno, appare chiara da quanto precedentemente detto la necessità di garantire anche le procedure informatiche che sottintendono alla costruzione del dato di misura e possono risiedere, per esempio, nell’elaborazione del dato di misura all’interno del trasduttore stesso, nelle procedure di correzione della misura degli “smart sensors”, nella parte comunicativa che coinvolge un dispositivo multi-sensore; fermi restando i requisiti precedentemente richiamati, le blockchain potrebbe contribuire a rendere inalterabili

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giulio.demilia@univaq.it luigi.gamberi@itaqua.it

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