Spazi di apprendimento: come l’IoT sta trasformando le scuole

Gli ambienti di apprendimento stanno vivendo una profonda trasformazione, in gran parte alimentata dall’integrazione della tecnologia. Grazie all’Internet delle Cose (IoT), oggi è possibile immaginare classi in cui l’illuminazione si adatta automaticamente alle condizioni esterne per offrire la migliore esperienza visiva, la qualità dell’aria è monitorata in tempo reale per garantire la massima concentrazione degli studenti, e l’efficienza energetica è ottimizzata per ridurre i costi. Questi cambiamenti non solo migliorano l’esperienza di apprendimento, ma permettono anche alle scuole di risparmiare risorse significative.

In Italia, il Piano Scuola 4.0, con un finanziamento di 2,1 miliardi di euro, sta trasformando oltre 100.000 classi in ambienti di apprendimento digitali, fornendo a studenti e insegnanti le risorse tecnologiche necessarie per affrontare il futuro. Questo piano include la creazione di aule intelligenti, l’introduzione di dispositivi IoT e la realizzazione di infrastrutture moderne per supportare la didattica del domani.

Giovanni Prinetti, European Solutions marketing manager di Allied Telesis, ci offre un quadro di questa evoluzione.

Il ruolo strategico degli edifici intelligenti nell’istruzione

L’adozione dell’IoT va oltre la semplice automazione. Gli “edifici intelligenti” nelle università, ad esempio, sono diventati strumenti fondamentali per attrarre nuovi studenti. Sistemi di illuminazione smart, HVAC (Heating, Ventilation, and Air Conditioning) integrati, e piattaforme di gestione centralizzata migliorano non solo l’efficienza operativa, ma anche l’esperienza complessiva di chi vive questi spazi. Questo fa sorgere una domanda: perché la diffusione di queste tecnologie non è ancora più capillare? La risposta risiede nelle difficoltà di aggiornare le infrastrutture IT legacy.

Le sfide: aggiornamento delle infrastrutture legacy

Il mercato dell’IoT nell’istruzione, valutato a 8,7 miliardi di dollari nel 2022, è destinato a crescere fino a 46,4 miliardi di dollari entro il 2032. Tuttavia, molte scuole faticano a stare al passo con le esigenze di questa crescita. Ecco alcune delle principali sfide infrastrutturali:

• Reti obsolete: Le scuole che utilizzano ancora reti basate su cavi in rame faticano a supportare le applicazioni moderne che richiedono ampie larghezze di banda, come lo streaming video in alta definizione, le piattaforme cloud e il trasferimento di file di grandi dimensioni.
• Esigenze energetiche crescenti: L’aumento dell’uso di dispositivi Power over Ethernet (PoE) – come lavagne interattive, telecamere di sicurezza e sensori ambientali – ha reso evidente la necessità di migliorare le infrastrutture energetiche. Un singolo dispositivo PoE può richiedere tra i 30 e i 90 watt, e con centinaia di dispositivi collegati, il sovraccarico delle reti tradizionali è inevitabile.
• Costi elevati di aggiornamento: Implementare nuovi sistemi di cablaggio e switch richiede investimenti considerevoli, una sfida particolarmente difficile per le scuole con budget limitati.

L’architettura edge distribuita: la soluzione per un futuro smart

Per risolvere queste sfide, l’implementazione di un’architettura edge distribuita (Distributed Edge Architecture – DEA) rappresenta la soluzione più efficiente. Questo approccio consente la gestione decentralizzata di dati e alimentazione, distribuendo la capacità di calcolo vicino ai dispositivi finali, riducendo i ritardi e migliorando l’efficienza operativa.

La DEA si basa su una configurazione “hub and spoke”, in cui rack centralizzati montati a pavimento sono connessi a Intermediate Distribution Frames (IDF) montati a soffitto o in altre posizioni strategiche. Questi hub locali forniscono accesso diretto ai dispositivi IoT e ai sistemi operativi critici come l’illuminazione, il controllo della temperatura e i sistemi di sicurezza. La chiave di questa architettura è l’integrazione di IT e OT su una dorsale unificata, consentendo una gestione centralizzata ma flessibile.

Vantaggi dell’architettura edge distribuita:

1. Scalabilità e flessibilità: La DEA consente alle scuole di adattarsi rapidamente all’evoluzione delle esigenze tecnologiche. Con una configurazione flessibile, le reti possono essere facilmente potenziate per supportare un numero crescente di dispositivi IoT, garantendo così che le scuole restino tecnologicamente aggiornate.
2. Connettività ad alte prestazioni: L’utilizzo di reti in fibra ottica riduce drasticamente i tempi di latenza e garantisce una velocità di connessione elevata. Questo è particolarmente vantaggioso per le applicazioni che richiedono grandi volumi di dati, come le piattaforme di apprendimento in cloud e le videoconferenze ad alta definizione.
3. Efficienza energetica migliorata: Le soluzioni di gestione energetica integrate in un’architettura edge distribuita permettono un controllo più preciso sull’uso delle risorse energetiche. Ad esempio, sistemi di illuminazione intelligente possono ridurre i consumi fino al 40%, e raddoppiare la durata delle lampadine, abbattendo i costi di manutenzione.
4. Sicurezza migliorata: L’integrazione di dispositivi IoT nella DEA non solo migliora la gestione dell’ambiente scolastico, ma permette anche una maggiore sicurezza. Sensori di qualità dell’aria possono monitorare l’ambiente in tempo reale, telecamere intelligenti garantiscono una maggiore sorveglianza e altri dispositivi di monitoraggio possono rilevare fumo, sigarette elettroniche o persino movimenti sospetti.
5. Supporto per l’innovazione: La DEA non solo risolve i problemi attuali, ma apre la strada all’adozione di nuove tecnologie. Lavagne intelligenti, esperienze di apprendimento tramite realtà virtuale (VR) e realtà aumentata (AR), dispositivi indossabili per monitorare la salute degli studenti e sistemi di localizzazione intelligente per il trasporto scolastico sono solo alcuni esempi delle soluzioni che diventano accessibili grazie a un’infrastruttura edge distribuita.

L’importanza di una gestione integrata di IT e OT

Una delle principali caratteristiche di un’architettura edge distribuita è la capacità di abbattere i silos tra le tecnologie operative (OT) e i sistemi IT. Nelle scuole, ciò si traduce in una gestione centralizzata e ottimizzata che riduce significativamente il carico amministrativo e i costi operativi. La combinazione di questi due mondi consente alle scuole di ottenere efficienze non solo in termini di costi energetici, ma anche in termini di manutenzione, controllo della sicurezza e gestione delle risorse.

Abbracciare il cambiamento tecnologico per preparare le scuole al futuro

La transizione verso un’infrastruttura di apprendimento intelligente basata su IoT e architetture edge distribuite non è solo una scelta di modernizzazione, ma una necessità per preparare le scuole al futuro. Con l’adozione di queste tecnologie, le scuole possono migliorare l’esperienza educativa, ridurre i costi e garantire un ambiente più sicuro e stimolante per studenti e insegnanti. Attraverso investimenti mirati e una pianificazione attenta, la transizione può essere un volano di innovazione che beneficia non solo gli studenti di oggi, ma anche quelli di domani.