Una soluzione informatica europea, piccola e flessibile, per l’epoca ciberfisica
L’epoca ciberfisica, nella quale gli esseri umani interagiscono più spesso con i sistemi e con Internet per rendere case, uffici, fabbriche e automobili più intelligenti, è ormai alle porte. La sfida è quella di rendere questi sistemi più veloci, economici ed efficienti sul piano energetico in modo che applicazioni e servizi continuino a essere innovativi e accessibili. Il progetto AXIOM, finanziato dall’UE, intendeva affrontare queste sfide scientifiche e tecnologiche sviluppando nuove architetture software/hardware per i CPS. «I CPS devono reagire in tempo reale, fornire una potenza di calcolo sufficiente per i compiti assegnati, consumare meno energia possibile, aumentare di scala attraverso la modularità, consentire una programmabilità facile e sfruttare gli standard attuali a costi minimi», afferma il professor Roberto Giorgi, coordinatore del progetto. Spesso dotati di funzioni di controllo, monitoraggio e raccolta dati, i CPS devono rispettare requisiti essenziali quali sicurezza, riservatezza, difesa e consumo energetico prossimo allo zero, in aggiunta a limitazioni relative a dimensioni, usabilità e adattabilità. AXIOM ha definito un’architettura semplice ma potente, che potenzialmente può essere implementata nei CPS. Essa non includerà solo i classici componenti dei sistemi integrati e la possibilità di connettersi a Internet, ma presenterà anche l’opzione di costruire facilmente CPS a partire da due o più schede senza modificare gli strumenti di sviluppo. Piccola e flessibile La piattaforma presenta diversi vantaggi rispetto a quelle esistenti. La scheda di 10x15 cm può essere aggiunta o programmata facilmente. «Puntiamo a fornire più prestazioni o ridondanza semplicemente aggiungendo più schede AXIOM», spiega il professor Giorgi. «Un grande appartamento potrebbe utilizzare due di queste schede come un computer edge per controllare la casa intelligente, mentre un edificio più grande ne potrebbe usare dieci. Analogamente, la scheda può cambiare di dimensione, passando da una a più schede, quando la videosorveglianza presenta delle esigenze più semplici o maggiormente sofisticate». La scheda può funzionare su un software open-source e interagisce facilmente con i mondi ciberfisici. La piattaforma può essere alimentata mediante un adattatore di alimentazione come quello per i laptop che consuma meno di 20 W a piena velocità. Più schede possono essere facilmente interconnesse usando soltanto degli economici cavi USB-C e senza bisogno di nessun altro componente esterno. Case e stili di vita più intelligenti I CPS sono sempre più integrati in tutti i tipi di manufatti rendendo più intelligenti, efficienti sul piano energetico e comodi i sistemi di trasporto, le automobili, le fabbriche, gli ospedali, gli uffici, le case, le città e i dispositivi personali. AXIOM può fare tutto questo, sostiene il professor Giorgi. Il gruppo del progetto sta attualmente cercando un partner per commercializzare un modello ottimizzato basato sulla scheda prototipo, che possa essere impiegato economicamente su una scala più grande. «Abbiamo progettato una reale scheda hardware e il suo software per consentire agli utenti di costruire un sistema competitivo e innovativo di piccole dimensioni, ridotta potenza, facile estensibilità e facile programmabilità», conclude il professor Giorgi. «Tutte queste caratteristiche non sono così comuni, tutte assieme, in altri sistemi». AXIOM faceva parte dello sforzo dell’UE focalizzato sul consolidamento dei punti di forza industriali europei, oltre che sull’esplorazione di nuovi mercati. Esso fornirà a cittadini e aziende un’ampia gamma di applicazioni e servizi innovativi.
Parole chiave
AXIOM, scheda, sistema ciberfisico, epoca ciberfisica, architetture software/hardware