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KGN
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Waste management

App mobile KGN: IoT per dispositivi di conferimento connessi

KGN mobile usa la tecnologia IoT (Internet of Things) per conferire i rifiuti, gestire le utenze e pagare il servizio tramite smartphone

LA SFIDA

Permettere il controllo automatizzato del conferimento rifiuti superando le classiche tessere, grazie ad una tecnologia universalmente funzionante su diversi cassonetti e smartphone

LA SOLUZIONE

Un’app mobile che, grazie alla tecnologia IoT,  permette a residenti e turisti di pagare il servizio e abilitare i dispositivi al conferimento dei rifiuti attraverso il bluetooth

Mockup app mobile iot KGN

KGN: App Mobile e IoT per migliorare processi e servizi

KGN è una delle prime realtà italiane ad applicare soluzioni altamente tecnologiche nella gestione della raccolta differenziata, per la quale ha sviluppato una completa gamma di prodotti.

In particolare, per abilitare gli utenti al conferimento, i comuni in cui sono presenti i sistemi di KGN rilasciano ai cittadini delle tessere fisiche che, avvicinate ai contenitori dei rifiuti, ne permettono l’apertura: un sistema collaudato, ma non esente da problematiche e limitazioni.

KGN, azienda costantemente all’avanguardia, si è quindi rivolta ad Uqido per definire un nuovo standard per l’erogazione del servizio, più semplice, efficace e al passo coi tempi, e in grado di portare un contributo significativo nel percorso di transizione verso il modello delle smart city.

Dati mercato italiano IoT e progetti

IMPATTO

Uqido ha realizzato un’app mobile dall’uso semplice e fluido, che, grazie all’IoT, dialoga con i dispositivi di conferimento e permette agli utenti del servizio di smaltimento rifiuti di usufruirne senza frizioni secondo i più avanzati criteri delle smart city.

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Internet of Things per eliminare barriere e frizioni

L’IoT – l’internet delle cose – insieme a interfacce web e app mobile dedicate, consente di attivare, monitorare e controllare oggetti di uso quotidiano, dotandoli di una propria identità digitale e aprendo così un grande ventaglio di possibilità.

Tramite l’installazione di schede e sensori – bilance, microfoni, rilevatori di suoni, temperatura, interruttori, motori, – che possono essere monitorati e attivati da remoto grazie ad una connessione internet, dispositivi e oggetti tipicamente inerti godono di nuova vita.

La loro trasposizione nel mondo digitale infatti li rende interconnessi, in grado di scambiare ogni genere di informazioni tra di loro, mettendo in moto sinergie e aprendo a possibilità come:

  • la manutenzione predittiva 
  • l’autoregolazione dei parametri di funzionamento rispetto ai dati rilevati nell’ambiente circostante o scambiati con altri dispositivi
  • l’assistenza e il controllo da remoto
  • l’individuazione in tempo reale tramite coordinate gps

 

Dispositivi IoT attuali e previsioni

Sviluppo: architettura tecnologica

Il fulcro del progetto riguarda la sostituzione della classica tessera fisica – necessaria per rendere i contenitori dei rifiuti operativi al conferimento – con un’app mobile che tramite IoT dialoga con i dispositivi e che permette l’autenticazione e il riconoscimento degli utenti. Utenti che si distinguono in due tipologie – residenti e turisti – con diverse necessità e che, grazie all’applicazione, possono gestire le proprie utenze tramite smartphone.

Un requisito di progettazione, data la necessità di disporre di un’applicazione multipiattaforma, è stato l’uso di Flutter, il framework che consente di sviluppare in contemporanea per piattaforme Android e iOS.

Inoltre, l’architettura specifica a microservizi, necessaria per questo progetto, ha reso necessario usufruire di uno strumento come Kubernetes, perfetto per orchestrare i microservizi stessi.

È stato quindi sviluppato un protocollo comune tra i due sistemi che sfrutta il Bluetooth: inizialmente un compromesso, data la diversa velocità con cui questo opera rispetto al tag NFC, ma che dopo numerosi test e ottimizzazioni ci ha permesso di raggiungere la vetta in termini di prestazioni se paragonato a soluzioni simili. Protocollo, quello di KGN che è risultato il più veloce sul mercato, battendo di circa 10 secondi i competitor.

Uqido developer app mobile IoT KGN

Backend: linguaggi e framework

Avendo a che fare con un sistema composto interamente da microservices – servizi talmente piccoli per i quali il classico Ruby on Rails avrebbe rappresentato un’esagerazione – ogni servizio è stato scritto in NodeJs, ecosistema diffuso su vasta scala e costantemente aggiornato, che ha quindi consentito uno sviluppo estremamente veloce dei componenti.

Il sistema di autenticazione dell’app è stato implementato tramite Firebase, soluzione che ci ha permesso di snellire la progettazione del backend e dotare il sistema di una maggiore scalabilità sulla gestione degli utenti. 

Il servizio costruito consente di ricevere i dati delle schede installate sui dispositivi – le quali consentono l’apertura dei cassonetti solo ad una lista di schede abilitate – con il conferimento che viene registrato sulla scheda ed inviato al server tramite protocollo MQTT. Il server è sempre in ascolto di messaggi, che una volta ricevuti e decodificati vengono salvati sul database. 

È inoltre possibile inviare dati alla scheda, consentendo quindi la configurazione da remoto.

Sono infine previste delle procedure di blacklisting/whitelisting: se un utente conferisce in un comune dove non è abilitato, il cassonetto fa riferimento al database di tessere abilitate.

sviluppo backend app mobile iot kgn

La sfida dei Microservices

La grande sfida tecnica di questo progetto è rappresentata dal grandissimo livello di simultaneità: il servizio costruito doveva essere in grado di gestire moltissimi input, in grado di essere abbastanza veloce e fluido da ricevere i dati, decodificarli, inviarli e passare senza frizioni al successivo. La soluzione adottata è quella dei microservices: le schede dei dispositivi inviano i dati a un micro-servizio che si occupa della decodifica; questi vengono quindi inviati a un altro microservice che li accoda e li elabora uno alla volta.

In questa maniera ogni micro service è ottimizzato per una specifica funzione, configurando così un sistema modulare, potenzialmente deployabile su più piattaforme e ampiamente scalabile.

Design: requisiti e user flow

Versatilità, immediatezza e adattabilità: sono i concetti guida che il team design ha individuato assieme al cliente durante l’Uqido Deep Dive, il nostro format di co-progettazione in cui, seguendo i framework e le metodologie tipiche del Design Sprint, si riescono a stabilire le linee guida, le specifiche e le feature ottimali di un progetto digitale.

Questa metodologia, nel caso di KGN, ha permesso di definire, sin dai primi step progettuali, i fattori di rischio dell’idea oggetto di sviluppo, le caratteristiche puntuali delle varie tipologie di utenti e i loro comportamenti nella fruizione del servizio, così come le metriche di successo da raggiungere una volta effettuato il lancio dell’applicazione stessa.

Dati fondamentali che, per il team di sviluppo di Uqido, si sono tradotti nella definizione di elementi come l’architettura generale dell’applicazione, i vincoli e le opportunità tecnologiche, determinate dalle dinamiche del servizio, garantendo al cliente una diminuzione considerevole del rischio di mercato.

Persone in riuinione

Dal Problem Framing alla User Exprience

Dopo aver elaborato tutte le informazioni raccolte con il cliente ed aver analizzato i possibili competitor individuando le opportunità sul mercato, è stata progettata un roadmap approssimativa di progetto con la quale pianificare il rilascio delle funzionalità .
Il risultato? Una applicazione utile da subito per gli utenti.

Giunge quindi il momento di tuffarsi nella costruzione del prodotto. Andando a studiare l’esperienza ottimale che l’utente dovrebbe affrontare per riuscire a compiere le azioni di suo interesse e ricercando come si svolge l’interazione con lo smartphone e i dispositivi di conferimento: il prodotto finale è un’esperienza fluida per l’utente, il risultato è il suo empowerment.

Parallelamente allo studio della UX (user experience) dell’app abbiamo sviluppato un linguaggio visivo composto da tutti i componenti che sarebbero stati utili a costruire l’interfaccia dell’utente (colori, dimensioni della font, bottoni, barre di ricerca, illustrazioni, tabelle ) per riuscire a creare coerenza visiva in ogni singola sezione dell’App.

Mockup app mobile iot KGN

Co-progettare assieme al cliente, esplorando le esigenze dei suoi utenti e il problema da risolvere è la parte più importante dello sviluppo di un prodotto digitale: è ciò che permette di individuare la strada su cui costruire un vero valore aggiunto.

Valentina, Digital Product Designer

Exploratorium è il laboratorio di Uqido dove ogni settimana progettiamo, sviluppiamo e lanciamo sul mercato un nuovo prodotto digitale.

Cosa abbiamo imparato

La prima particolarità di questo progetto è rappresentata dalle sua fase iniziale, quando lo sviluppo era ancora portato avanti in parallelo con un’altro fornitore terzo rispetto a Uqido e KGN: ciò ha richiesto un elevato livello di coordinazione del team.

Nonostante questa prima difficoltà, siamo riusciti ad operare importanti operazioni di refactoring del codice che hanno permesso l’implementazione di funzionalità chiave necessarie alla piattaforma.

Un’altro fattore degno di nota è l’uso del protocollo NFC per comunicazioni verso device esterni: questione spinosa, per cui in accordo con il committente abbiamo sin da subito deciso di sviluppare la funzione tramite bluetooth per ottenere lo stesso protocollo tra dispositivi Android e iOS, ma che abbiamo infine padroneggiato.

Schermata app mobile iot kgn
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