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Automobili, medicina e sicurezza: la rivoluzione arriva dai sensori

di PAOLO GRISERI

Miliardi di sensori, un mondo di oggetti che interagiscono, prodotti intelligenti realizzati da industrie intelligenti. Soprattutto, un fatturato che, secondo Roland Berger, nella sola Europa raggiungerà 500 miliardi di euro e creerà fino a 6 milioni di posti di lavoro entro il 2030. Nel maggio 2015, alla conferenza annuale sui sensori dell’automobile tenuta a Detroit si stimava che entro il 2020 i sensori sistemati sulle auto passeranno in media da 80 a 200 creando una richiesta annuale di circa 20 miliardi di dispositivi.

E l’automobile non è l’unico campo in cui ci si attende la rivoluzione dei prossimi anni. “I sensori – spiega Marco Ferraresi di STMicroelectronics – consentono ormai di riprodurre i cinque sensi dell’uomo. Questo avviene da tempo. La vera rivoluzione consiste nel fatto che, diversamente dagli anni ’90, la dimensione, il prezzo e la precisione dei sensori si sono modificati in modo decisivo”. E ancora si modificheranno. Il sistema gps che oggi ciascuno di noi utilizza sull’automobile ha un margine di errore di circa 4 metri. “Quello che utilizzeranno le auto a guida autonoma dovrà avere un margine di errore massimo di 10 centimetri”, quaranta volte di meno. Massima precisione ma anche minimo ingombro: “I primi airbag avevano sensori inerziali molto costosi, grandi decine di centimetri quadrati. Oggi i sensori degli airbag costano un dollaro e hanno una superficie di 30 millimetri quadrati”.

Costi abbattuti e precisione massima: i sensori per l’auto

di nuova generazione, i Mems (Microelectromechanical systems) sono impiantati su silicio e sono inseriti sulla lamiera dell’auto. Analogamente accade per i sensori di pressione e di temperatura sui motori degli aerei, come quelli di General Electric che ormai comunicano alla casa madre i loro dati di funzionamento in tempo reale. Secondo la previsione di Ihs Markit la crescita del fatturato legato ai soli Mems nel 2016 sarà del 4,3 per cento sul 2015 a 2,8 miliardi di dollari, e arriverà a 3,2 miliardi nel 2022. Non solo auto, comunque. L’invasione dei sensori interesserà presto tutti i campi della produzione e della ricerca.

Paola Tiberto, responsabile del programma di nanomagnetismo dell’Inrim, l’Istituto nazionale di ricerca metrologica, spiega che i sensori basati sul magnetismo sono ormai applicati in diversi campi. Da tempo sono sperimentate le applicazioni della casa intelligente, l’abitazione che è in grado di decidere da sola quando aprire le finestre, quando accendere la caldaia o l’aria condizionata. Ma le prospettive più interessanti sono quelle nel settore della biomedicina: “Con la possibilità di miniaturizzare i componenti di metallo – racconta Tiberto – è stata aperta la strada ai farmaci intelligenti, che, opportunamente guidati dal magnetismo, vanno ad agire sulle parti malate che ne hanno necessità”. Farmaci destinati a precise parti del corpo, utilizzati solo nella misura necessaria e con bersagli mirati. Non è l’unica possibile applicazione dei nanosensori magnetici. L’altro campo è quello della sicurezza alimentare: “Stiamo studiando con alcune società del settore la possibilità di utilizzare i sensori magnetici per individuare eventuali metalli inquinanti nei prodotti commestibili “. Il procedimento è analogo a quello utilizzato, ormai su larga scala, nella depurazione delle acque dai residui metallici.

Se il futuro è nei sensori, se sempre più saranno le nanotecnologie a far girare il mondo, il business è garantito. Quale parte possono avere le aziende italiane? Nelle graduatorie Stmicroelectronics è una delle più attive, anche se con dimensioni molto lontane da quelle di colossi come Bosch, Denso, Delphi, solo per restare nell’automotive. Tra quindici anni il settore dei sensori e quello collegato dell’Internet delle cose (Iot, internet of things) varranno un punto del pil in Italia. Sarà praticamente obbligatorio seguire l’esempio tedesco: il governo di Berlino ha già riunito lo scorso anno un pool di esperti e aziende per decidere gli investimenti sui prodotti e la produzione intelligente. Anche perché, secondo gli esperti di Cisco, la rivoluzione di internet delle cose rappresenta solo un passo verso la rivoluzione successiva, quella dell’internet di tutto (internet of everything), un mondo totalmente interconnesso. Scenario fantascientifico in cui potrebbe essere collegato circa un miliardo di miliardi di oggetti. “L’industria italiana, soprattutto nel Nord-Ovest, è particolarmente attrezzata per competere in questo settore”, dice Gianfranco Carbonato, presidente di Confindustria Piemonte. La presenza di una forte industria manifatturiera e di importanti centri di ricerca, come i politecnici di Milano e Torino, favorisce la nascita di start-up con idee competitive. Il problema è trasformare quelle idee in un business con capitali adeguati alla competizione. Quando accade, i risultati sono importanti.

Il Politecnico di Torino collabora con Avio Aero per la produzione di parti di motori d’aereo utilizzando la stampa 3D. Un’esperienza che la proprietà della società, gli americani di General Electric, considera “di grande rilievo innovativo”. Ma gran parte delle applicazioni dell’internet delle cose italiano sono molto meno sperimentali. Riguardano, secondo una ricerca del Politecnico di Milano, le auto, sempre più collegate con gps che forniscono i dati alle società di assicurazione, i contatori del gas, sempre più spesso in comunicazione con le aziende fornitrici da remoto, e naturalmente la rete degli smartphone. L’Unione Europea segnala che ci sono comunque settori meno connessi di altri, come l’edilizia e l’agricoltura. In attesa della rivoluzione che verrà, e che certamente è destinata a modificare radicalmente la nostra vita quotidiana, ci sono due nodi di fondo da sciogliere: quello degli standard e quello della condivisione dei dati. “Il problema dello standard – dice Paola Tiberto – è particolarmente importante per alcune applicazioni, come quelle legate al campo biomedico “. Si tratta in sostanza di definire unità di misura uguali per tutti per consentire ai sensori di comunicare dati comparabili tra loro. Il nodo della condivisione dei dati è, se possibile, ancora più arduo da sciogliere. I manager dell’internet delle cose non fanno mistero del fatto che la vera ricchezza legata alla nuova rivoluzione è proprio la raccolta dei dati. Possedere miliardi di informazioni sui comportamenti degli oggetti e, soprattutto, delle persone che li utilizzano, significa poter decidere, ad esempio, in quali aree concentrare gli investimenti. I dati sui percorsi degli automobilisti, o quelli forniti dai sensori nei centri commerciali sulle scelte del pubblico tra gli scaffali, possono diventare una miniera d’oro. Contemporaneamente, mano a mano che aumenterà la quantità di informazioni raccolte, sarà sempre più difficile tutelare la riservatezza dei dati sensibili. “Noi raccogliamo le informazioni per i nostri clienti e solo per loro”, spiegavano nelle scorse settimane i manager di General Electric. Nel caso della società di Cincinnati, i dati riguardano il funzionamento dei 34 mila motori d’aereo che ogni istante circolano nel mondo. Non si tratta di dati personali e il problema non si pone. Ma quando si cambia settore merceologico e si utilizzano dati sulle scelte del pubblico, il discorso si fa più delicato. Anche se, probabilmente, nel nuovo mondo dominato dall’internet delle cose, nella società degli open data dove tutti condividono le conoscenze, anche l’attuale concetto di privacy sarà destinato a mutare radicalmente.



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