Sensori e intelligenza artificiale stanno moltiplicando le applicazioni della machine olfaction, ma confrontare due strumenti resta complicato. IEEE lavora al P2520.1 per definire criteri comuni di valutazione delle prestazioni
Un naso elettronico può riconoscere un odore. Un altro può distinguere miscele di gas. Un terzo può lavorare continuamente vicino a un impianto e segnalare quando nell’aria compare un’impronta già conosciuta.
Ma c’è una domanda molto più semplice che sta diventando sempre più importante: come facciamo a sapere quale funziona meglio?
È uno dei nodi della cosiddetta machine olfaction, il settore che prova a riprodurre attraverso sensori, elettronica e algoritmi alcune delle capacità del sistema olfattivo.
Il mercato offre ormai tecnologie molto differenti. Cambiano i sensori, le modalità di campionamento, gli algoritmi e soprattutto le applicazioni. Senza criteri condivisi, però, confrontare le prestazioni di due sistemi può diventare estremamente difficile.
Proprio su questo terreno si inserisce il progetto IEEE P2520.1, dedicato alla definizione di una metodologia per valutare le prestazioni dei sistemi di machine olfaction.
Il problema non è costruire un naso elettronico, ma provarlo
Quando acquistiamo un termometro sappiamo quale grandezza deve misurare.
Con i nasi elettronici la situazione è molto più complicata.
Un sistema può essere progettato per distinguere prodotti alimentari, un altro per individuare alterazioni di processo, un altro ancora per riconoscere determinate impronte nell’aria attorno a un sito industriale.
Persino il concetto di prestazione cambia a seconda dell’obiettivo.
Può interessare la sensibilità. Oppure la capacità di distinguere due odori simili. O ancora la stabilità del sensore nel tempo, la velocità di risposta, la capacità di riconoscere correttamente un campione sconosciuto o la resistenza alle variazioni di temperatura e umidità.
Da qui nasce l’esigenza di protocolli comuni.
Il progetto può essere consultato attraverso IEEE Standards Association, l’organizzazione che sviluppa standard tecnici internazionali in numerosi settori tecnologici.
Dieci sensori non significano automaticamente un naso migliore
Il principio è importante anche per capire come leggere le caratteristiche commerciali di un e-nose.
Avere più sensori non significa necessariamente avere uno strumento migliore.
Un sistema composto da dieci sensori potrebbe essere estremamente efficace per una determinata applicazione e poco adatto a un’altra. Lo stesso vale per uno strumento dotato di una tecnologia completamente differente.
La vera domanda diventa: quanto bene il sistema riesce a svolgere il compito per il quale è stato addestrato?
Ed è qui che entrano in gioco i test.
Per valutare seriamente un naso elettronico bisogna conoscere non soltanto la risposta durante l’addestramento, ma soprattutto ciò che accade quando viene presentato un campione che il sistema non ha già visto.
È uno dei principi fondamentali anche nell’intelligenza artificiale: riconoscere perfettamente i dati utilizzati per l’addestramento serve a poco se il modello fallisce appena incontra una situazione nuova.
Sensori più algoritmi
Un naso elettronico non è semplicemente un rilevatore di gas.
Normalmente utilizza una matrice di sensori che reagiscono in maniera differente alla miscela analizzata.
Il risultato è un insieme di segnali.
È il software a trasformare quei segnali in un pattern e a confrontarlo con i modelli precedentemente acquisiti.
In questo senso il vero salto tecnologico degli ultimi anni non riguarda soltanto la sensoristica. Riguarda anche l’elaborazione dei dati, il machine learning e la capacità di classificare pattern sempre più complessi.
Lo abbiamo visto anche nel caso del PEN 3 di AIRSENSE, che utilizza dieci sensori MOS per ottenere una firma del campione analizzato.
Tecnologie differenti vengono sviluppate anche da aziende come AIRSENSE Analytics, Aryballe e Alpha MOS.
Ed è proprio la diversità delle architetture a rendere ancora più importante avere criteri condivisi per valutarle.
La questione arriva a NOSE2026
Il tema è entrato anche nel programma scientifico della decima edizione di NOSE – International Conference on Environmental Monitoring of Odours and VOCs, organizzata a Bologna dal 6 all’8 luglio 2026.
Tra gli interventi plenari è comparso quello di James A. Covington, dedicato proprio alla definizione delle prestazioni di base nella machine olfaction e al ruolo dello standard IEEE P2520.1 nel monitoraggio degli odori.
Il programma della conferenza è disponibile sul sito ufficiale di NOSE2026.
Non è un dettaglio secondario.
Il fatto che il tema degli standard per i nasi elettronici trovi spazio in una conferenza dedicata al monitoraggio ambientale degli odori mostra quanto sensoristica e machine olfaction stiano diventando rilevanti anche nel settore ambientale.
La sfida del mondo reale
In laboratorio tutto è più semplice.
Temperatura, umidità e composizione dei campioni possono essere controllate. Sul campo, invece, l’aria cambia continuamente.
Un sensore installato vicino a un impianto può trovarsi a lavorare in estate a temperature elevate, durante una giornata umida, sotto la pioggia o in presenza di sostanze interferenti.
Anche i sensori possono cambiare comportamento con il passare del tempo, fenomeno spesso indicato come sensor drift.
Un sistema che riconosce perfettamente un’impronta nelle condizioni controllate del laboratorio potrebbe quindi avere prestazioni differenti una volta installato all’esterno.
La valutazione di un e-nose deve necessariamente fare i conti anche con questa realtà.
Riconoscere un odore non significa misurarlo come un panel
C’è poi un’altra distinzione fondamentale.
Naso elettronico e olfattometria dinamica non sono sinonimi.
L’olfattometria dinamica utilizza un panel umano selezionato e segue procedure standardizzate, oggi definite dalla EN 13725:2022, per determinare la concentrazione di odore.
Un sistema strumentale registra invece la risposta dei propri sensori e utilizza algoritmi per interpretarla.
Può essere addestrato, per esempio, a riconoscere l’impronta associata a una determinata sorgente oppure a distinguere condizioni operative differenti.
Questo non significa che restituisca automaticamente lo stesso dato ottenuto con un panel.
Sono strumenti diversi che possono diventare complementari.
Perché uno standard può cambiare il mercato
La standardizzazione potrebbe avere conseguenze importanti anche dal punto di vista industriale.
Se produttori, laboratori, università e utilizzatori possono sottoporre strumenti differenti a prove comparabili, diventa più semplice capire quali tecnologie siano realmente adatte a una determinata applicazione.
Per un’azienda che deve acquistare un sistema di monitoraggio significa poter andare oltre una semplice scheda commerciale.
Per un’autorità ambientale significa poter valutare meglio affidabilità, limiti e campo di applicazione dello strumento.
Per chi sviluppa tecnologie significa avere un riferimento rispetto al quale migliorare il prodotto.
La macchina impara ad annusare. Ora bisogna imparare a misurare la macchina
La corsa ai nasi elettronici non riguarda più soltanto la capacità di costruire sensori sempre più piccoli o algoritmi sempre più sofisticati.
La fase successiva è capire quanto possiamo fidarci delle loro risposte e in quali condizioni.
È un passaggio inevitabile per una tecnologia che vuole uscire definitivamente dal laboratorio e diventare uno strumento ordinario nell’industria, nell’ambiente, nell’alimentare e in molti altri settori.
Per anni la domanda è stata: può una macchina riconoscere un odore?
Sempre più spesso la risposta è sì.
Adesso la domanda diventa un’altra: quanto bene riesce a farlo?
Ed è proprio qui che gli standard potrebbero fare la differenza.
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