Dal Modello Broker-Based al Digital Twin: Realizzazione di un sistema Cloud-Edge in ambito Smart Home con Eclipse Ditto

Il presente elaborato di tesi affronta la riprogettazione architetturale di un sistema IoT preesistente in ambito Smart Home, caratterizzato da un forte accoppiamento e basato su un modello di comunicazione broker-based (MQTT Bridge). L'obiettivo fondamentale è migrare questa infrastruttura obsoleta al paradigma del Digital Twin (DT), utilizzando la piattaforma open-source Eclipse Ditto come Single Source of Truth per lo stato dei dispositivi. La riprogettazione si è concentrata sul termostato, un componente critico del sistema. L'introduzione di Eclipse Ditto ha consentito di raggiungere risultati operativi significativi: l'eliminazione del Bridge MQTT proprietario, delegando a Ditto la gestione bidirezionale e l'astrazione del protocollo di comunicazione. Questo ha permesso di svincolare il Backend Applicativo dalla logica di protocollo, semplificandone la manutenzione. Inoltre, è stata implementata una comunicazione in tempo reale, migrando l'Applicazione Android dal polling HTTP inefficiente ad un modello di notifica Push asincrona tramite le API WebSocket di Ditto. Parallelamente, la logica di mappatura complessa è stata spostata sul Cloud, ottenendo una conseguente semplificazione del firmware del dispositivo Edge. Il lavoro dimostra l'efficacia del Digital Twin come Abstraction Layer e modello architetturale robusto, ponendo le basi per la scalabilità e l'apertura verso scenari di intelligenza artificiale.