Andrea Saracino, ricercatore, ci racconta il progetto finanziato Horizon 2020 di cui IIT-CNR è capofila
Il progetto europeo SIFIS-Home, dedicato alla progettazione delle Smart Home di nuova generazione e guidato l’Istituto di Informatica e Telematica del CNR, terminerà a Settembre 2023. Per conoscerlo meglio e capire sia risultati raggiunti in questi tre anni, ci siamo rivolti ad Andrea Saracino, ricercatore presso l’Unità di Ricerca Trust, Security and Privacy di CNR-IIT e Project Coordinator di SIFIS-Home.
Partiamo dalle basi: cosa si intende per una smart home di nuova generazione? “Quando pensiamo alla smart home probabilmente le prime cose che ci vengono in mente sono Alexa e Google Assistant” ci spiega Andrea Saracino “In realtà questi assistenti ci vengono venduti come smart, ma di smart hanno ben poco”.
Il punto centrale è infatti la distinzione tra la semplice home automation, dove i processi sono eseguiti in automatico, ma sempre a seguito di un comando diretto, e la vera smart home, dove l’intelligenza della casa è in grado di predire i bisogni dell’utente e anticiparli. “Questa parte di predizione ti porta al paradigma ‘user-centric’, cioè incentrato sull’utente e sulle sue necessità”.
“Per arrivare a questo abbiamo bisogno di dispositivi che parlino tra di loro in maniera autonoma e intraprendano delle azioni in base al contesto“. La casa si prenderebbe quindi carico di aspetti come l’efficientamento energetico, il comfort degli ambienti e l’intrusion detection in maniera totalmente autonoma, lasciando comunque il potere decisionale ultimo in mano all’utente. Come riassunto da Andrea: “Il comando dell’utente vince sempre sul comando della casa”.
C’è però un problema: “Stiamo comunque parlando di un sistema che in maniera totalmente automatica può controllarmi non solo la luce, ma anche il frigorifero, i fornelli o il forno con quello che c’è dentro. Nel caso in cui il sistema non si comporti in maniera prevista, per un guasto o per un intervento malevolo, si mette a rischio non solo la privacy dei dati e la sicurezza del mondo digitale, ma anche la sicurezza fisica della persona e della proprietà”.
L’importanza della sicurezza dentro il progetto SIFIS-Home è riconosciuta anche dall’indirizzo dei fondi europei con cui è stato finanziato. “La call di progetto, parte del programma Horizon 2020, era proprio ‘Building Blocks for Cyber Security in Critical Infrastructure’. Al netto di quello che possono dire alcuni colleghi, noi pensiamo che la casa rientri tra gli ambienti critici, e anche la Commissione Europea lo ha riconosciuto come tale, finanziando il nostro progetto”.
Il framework, ovvero l’architettura fondante, di SIFIS-Home adotta diverse strategie per mettere in sicurezza l’ambiente domestico, come un rilevamento proattivo dei comportamenti errati, che possono dipendere sia da un malfunzionamento che da un software malevolo. “Uno degli elementi fondanti di questo progetto è però l’assenza di quello che è conosciuto come Single Point of Failure. In molti sistemi attualmente presenti sul mercato c’è un elemento centrale, un hub, che gestisce tutte le funzioni, in maniera centralizzata. Il problema è che se l’hub smette di funzionare, tutta la smarthome è compromessa, perché nessun dispositivo è più in grado di parlare con gli altri“
L’approccio di SIFIS-Home va quindi nella direzione opposta, quella decentralizzata, dove ci sono tanti dispositivi che condividono l’intelligenza del sistema e la mantengono distribuita. Questi dispositivi possono essere dedicati a questo ruolo, come nel caso di piccoli gateway dal costo contenuto, oppure possono essere dispositivi smart, come smartphone e smart TV, su cui viene installata un’applicazione che li rende parte della rete di domotica. A prescindere dall’implementazione specifica, la presenza di più elementi garantisce che, anche nel caso di problemi ad uno o più dispositivi, la Smart Home continui a funzionare ridistribuendo il controllo tra i dispositivi rimasti. Non serve poi che tutti i dispositivi sia così avanzati: “Nel caso ad esempio di oggetti come le lampadine smart, non serve che siano particolarmente intelligenti, basta che eseguano i comandi. Noi li chiamiamo Not So Smart Device, per differenziarli dagli Smart Device che compongono la rete di controllo”.
Visto che la sicurezza riguarda anche la privacy e il controllo dei dati, SIFIS-Home si prende cura anche di questo aspetto: “Abbiamo definito, credo per la prima volta anche a livello di ricerca, il concetto di “cyber perimetro della Smart Home”, quindi l’equivalente delle mura di casa, ma dal punto di vista cyber. Quando l’informazione è dentro il perimetro è inutile cifrare i dati, posso prevedere un comportamento meno rigido. Nel momento però in cui i dati dovrebbero andare fuori, per motivi anche validi, innanzitutto questi vengono anonimizzati. Il resto è lasciato poi completamente in mano all’utente, che può scegliere con precisione quali dati possono uscire, in quale formato, con quale livello di anonimizzazione e via dicendo”.
Per portare questa innovazione nel mondo reale, è nata l’idea di creare Domo, un’azienda che prosegua il percorso iniziato dal progetto di ricerca. “L’idea è quella di una azienda già esistente e spin-off del Politecnico di Torino, già partner del progetto, per esplorare gli aspetti di sfruttamento commerciale. È in fase di valutazione lo stato di spin-off anche per il CNR. L’azienda è già attiva da luglio, e l’obiettivo più prossimo è quello di creare le prime case di test”.
L’inserimento commerciale e il trasferimento tecnologico rappresentano un tentativo di contribuire al fenomeno sempre più grande della smart home: “La smart home sta crescendo esponenzialmente come paradigma. È una curva simile a quando le persone hanno cominciato ad adottare gli smartphone, più lenta, perché si parla di costi diversi, di cambiamenti strutturali diversi e anche di un diverso livello di accessibilità, ma comunque in crescita”.
In un futuro più lontano, il paradigma che ha dato vita a SIFIS-Home potrebbe poi dare vita a qualcosa di ancora più esteso: “L’architettura di SIFIS-Home me la sono sognata 7 anni fa, ci ho cominciato a ragionare sopra. Ora finalmente abbiamo la possibilità di vederla applicata in un ambiente reale. Un’altra idea che ho avuto, poco dopo la prima, è quella di prendere la stessa architettura gerarchica, con Smart Device e Not So Smart Device, e allargarla. Magari uno Smart Neighborhood, un vicinato, un quartiere smart, o uno Smart Building, fino ad arrivare poi ad una Smart City che si basi sullo stesso paradigma di fondo. Non è una cosa per il prossimo futuro, c’è tanta ricerca da fare dietro”.