DATABENC. Distretto Beni Culturali. Una proposizione per la fruizione digitale dei Beni Culturali

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1 DATABENC Distretto Beni Culturali Una proposizione per la fruizione digitale dei Beni Culturali 1

2 Sommario Cos è CHIS... 3 Gli attori principali di CHIS... 3 I processi di CHIS... 3 L architettura della Piattaforma informatica di CHIS... 4 Attività di ricerca... 7 Scenari d uso per la piattaforma CHIS... 8 Gli ambiti di Proposizione Tecnologica di b! NAIF Technology Soluzioni Ambiti di Applicazione proposti Museum Expo e Fiere Contesto Architettura Funzionalità Features Condivisione dei contenuti Casi d uso Le aree archeologiche NAIF ARCHEO Componenti Principali Naif Archeo Telesurveillance Naif Aerial Surveillance & Reconnaisance La valorizzazione dei centri cittadini I Dimostratori (Vertical Slices)

3 Cos è CHIS CHIS rappresenta il Sistema Informativo alla base di DATABENC (Distretto ad Alta Tecnologia sui BENi Culturali). Come ogni Sistema Informativo, esso può essere descritto da differenti punti di vista: organizzativo, ovvero andando a delineare gli attori del sistema e le loro principali interazioni col sistema stesso; funzionale, ovvero andando a specificare i processi alla base del sistema; tecnologico, ovvero andando a definire una possibile piattaforma informatica di supporto. La progettazione di CHIS è fondamentale per il corretto svolgimento di tutte le attività previste dal Distretto. Gli attori principali di CHIS Il sistema CHIS prevede l interazione tra differenti classi di attori. Di seguito se ne riporta una prima macro-- classificazione: Fruitori: sono tutti gli utenti finali (turisti, residenti, tourist operator, imprese, ecc.) che possono semplicemente usufruire in maniera unidirezionale dei servizi erogati dalla piattaforma informatica alla base del sistema CHIS. Soggetti: sono tutti gli utenti (organi di governo/controllo, Soprintendenze, regioni/comuni, enti locali, Ministeri, ecc.) che, da un lato, contribuiscono ad alimentare e gestire la piattaforma informatica alla base del sistema CHIS e, dall altro, si servono della conoscenza derivabile dalle informazioni contenute in CHIS per effettuare la governance dei processi supportati dal sistema (monitoraggio diagnostico, conoscenza integrata e fruizione sostenibile). Sorgenti di Dati: sono entità che producono le informazioni gestite da CHIS quali, ad esempio, sensoristica, fonti strutturate e non, device mobili, ecc. I processi di CHIS I processi supportati dalla piattaforma CHIS riguardano tre principali ambiti di intervento. Conoscenza Integrata: l obiettivo è quello di realizzare un sistema integrato di salvaguardia cognitiva (cronologica, catalogabile, georeferenziata, telerilevabile, ecc.) del patrimonio culturale di un sito, configurabile in modo flessibile, interrogabile ed integrabile. Monitoraggio Diagnostico: l obiettivo è quello di realizzare un sistema integrato di salvaguardia conservativa, attraverso la raccolta ed elaborazione di informazioni territoriali inerenti le dinamiche antropiche e ambientali per valutazioni preventive (stato, uso, dissesto) del Patrimonio Culturale. Fruizione Sostenibile: l obiettivo è quello di realizzare un sistema integrato che permetta la fruizione (locale o distribuita) delle offerte culturali, spesso distanti dal pubblico. Le nuvole di CHIS 3

4 La figura 1 mostra una possibile rappresentazione del sistema CHIS dove le nuvole in giallo indicano gli attori del sistema, le nuvole in blu i processi e le frecce i flussi informativi. I sistemi relativi a singoli siti (archeologico, culturale, urbano, ecc ) possono essere poi integrati in un più ampio sistema federato ad estensione regionale (FED-- CHIS) e/o nazionale (NET-- CHIS) con le problematiche di governance dei processi e misura del QI e con gli obiettivi della costruzione di conoscenza e della formazione. L architettura della Piattaforma informatica di CHIS Da un punto di vista funzionale l architettura prevista per la piattaforma di un dato sito (archeologico, culturale, urbano, ecc ) si basa su un pattern multilayer come mostrato in Figura 3. 4

5 Sulla base dei moderni paradigmi SOA e del Participatory Sensing, all interno di essa si individuano le componenti descritte di seguito. DATA SOURCE rappresenta l astrazione di una qualsiasi sorgente di informazioni. Esistono tre principali classi di sorgenti dati: una prima costituita dalla sensoristica associata ad un sito (telecamere, reti di sensori wireless, nano-- sensori, RFID, ecc.), una seconda da repository di informazioni strutturate e non, accessibili via Web (siti web, portali, flat files, librerie digitali, SIT, archivi, ecc.) ed una terza dall insieme di device mobili (smart-- phone, sistemi GPS, ecc.) utili, ad esempio, a catturare i movimenti di un utente. Le sorgenti dati si distinguono poi in attive, ovvero capaci di inviare autonomamente informazioni al sistema, e passive, ovvero sorgenti le cui informazioni sono disponibili solo a valle di interrogazioni. Utenti e sorgenti dati rappresentano così, come già visto, gli attori principali che si possono interfacciare al sistema. Un elenco non esaustivo delle tipologie di sensori collegabili alla piattaforma include: Sensori visivi, comprendenti le telecamere installate sul territorio e le telecamere presenti nei dispositivi mobili, attraverso le quali le persone possono diventare parte attiva nel processo di acquisizione; Sensori ambientali, i quali consentono di ottenere una rappresentazione dello stato dell ambiente di riferimento, sia in termini meteorologici attraverso la sensoristica urbana (sensori di temperatura, umidità, pressione, pluviometri, anemometri, ), sia in termini specifici dell applicazione (ad es., sensori di transito o di prossimità che consentono di stabilire se un varco è aperto o correntemente attraversato, sensori perimetrali ad infrarossi ed a microonde per la rilevazione di intrusioni, biosensori/nano-- sensori per monitorare lo stato di un bene); Sensori sociali, costituiti dalle persone che, attraverso la loro integrazione con la piattaforma, concorrono ad esprimere giudizi, livelli di gradimento e opinioni sulla realtà oggetto dell applicazione. WRAPPER consente di estrarre e/o intercettare (nel caso di sorgenti attive) le informazioni dalle sorgenti dati e di rappresentarle in maniera uniforme sotto forma di linked open data nei formati più diffusi (e.g. JSON, RDF, n3, turtle, ecc.) e secondo schemi di annotazione definiti. Le informazioni gestite dai wrapper possono riferirsi a contesti molti eterogeni tra loro (e.g. informazioni sulla posizione di utenti, commenti di persone su un determinato posto, informazioni sulla viabilità e trasporti, misure ambientali, ecc.). Questa componente va specializzata per ogni tipologia di sorgente dati ed, inoltre, ogni wrapper può avvalersi di appositi middleware (e.g. TinyDB per le reti di sensori wireless) e/o, in generale, di componenti esterne (e.g. librerie di image processing per l individuazione di oggetti in una 5

6 scena ripresa da una telecamera, API per l accesso a siti web) per eseguire il proprio task. L ottica è quella di permettere non solo alle persone, ma anche alle cose di twittare all interno della piattaforma riportando eventi del mondo reale (relativi al sito in esame) secondo l ottica dell Internet of Things. Il wrapper può mandare una vasta gamma di tipologie di informazioni alla piattaforma, a seconda dei requisiti dell applicazione e del tipo di sensore al quale fa riferimento. Al fine di trattare tale eterogeneità e semplificare l interpretazione dei dati, i componenti wrapper devono far riferimento ad una specifica di meta-- formato del dato trattato, le quale consenta di definire il tipo, oltre che il valore, di ogni tipologia di dato. Un esempio di formato standard in tal senso è costituito dal Sensor Modeling Language (SensorML) introdotto dallo standard SWE (Sensor-- Web-- Enablement) di OpenGIS, il quale introduce un ricco set di metadati che consente ai layer soprastanti di effettuare una vera e propria ricerca (discovery) a run-- time delle caratteristiche dei dati gestiti, senza che questi siano necessariamente noti a-- priori. La trasmissione delle informazioni potrà poi avvenire attraverso appositi protocolli basati su un approccio di tipo REST. KNOWLEDGE BASE rappresenta la base di conoscenza della piattaforma. Tutte le informazioni provenienti dalle sorgenti dati sono memorizzate sotto forma di linked open data all interno di tale repository e rese disponibili alla comunità di un sito. Tale componente mette a disposizione una serie di servizi efficiente per l accesso e la memorizzazione delle informazioni che utilizzano indici particolari su dati strutturati che tengono conto della semantica associata a quest ultimi. I linked open data gestiti possono essere collegati ad appositi multimedia database, librerie digitali e geodatabase, contenenti l eventuale descrizione multimediale e geografica dei contenuti. LINKED DATA SERVICES MANAGER rappresenta il cuore della piattaforma. Questa componente offre ai vari attori interagenti con la piattaforma una serie di servizi che, utilizzando primitive di reasoning e di complex event processing (CEP) sui dati, supportano della smartness di un sito, gestendo nel contempo anche la problematica della sicurezza degli accessi e delle policy sui servizi. Tale componente si dovrà reggere su un infrastruttura di tipo SOA e risulterà estendibile, in termini di servizi, attraverso l ausilio di appositi plug-- in. I servizi possono riguardare gli scenari più disparati che vanno dalla raccomandazione di itinerari turistici personalizzati alla gestione degli allarmi in luoghi sensibili e possono classificarsi sulle base degli utenti a cui sono rivolti in: Servizi per i residenti, Servizi per i turisti, Servizi per la formazione, Servizi per l osservatorio, Servizi per la governance, Servizi per la misura del QI, Servizi per la sicurezza e la videosorveglianza, Servizi per il monitoraggio e diagnostica, Servizi per l integrazione dei dati. L integrazione di tali servizi consentirà al Distretto di supportare i suoi tre principali ambiti di intervento: conoscenza integrata, monitoraggio diagnostico, fruizione sostenibile. Ad esempio, un servizio basato su tecniche di CEP e reasoning applicate all analisi delle informazioni relative ad uno stream video generato da una telecamera di un sito archeologico potrà essere utilizzato per l individuazione di eventi anomali nella scena osservata e la generazione di allarmi. CHIS SERVICE BUS rappresenta la componente che gestisce l interazione con i Wrapper, ed in generale, tutti gli eventi esterni al sistema, nonché l orchestrazione dei servizi per l accesso alla Knowledge Base attraverso differenti paradigmi (e.g. publish/subscribe). Consente di disaccoppiare tra loro i diversi componenti della piattaforma CHIS, sia dal punto di vista spaziale (ad es, il core non è tenuto a conoscere quanti e quali wrapper sono disponibili), che dal punto di vista temporale (cioè, i componenti non sono tenuti ad essere attivi nello stesso istante per poter comunicare). Inoltre, il service bus offre la possibilità di implementare in maniera trasparente servizi aggiuntivi, come la replicazione e il load-- balancing (ad esempio, con l ausilio di tre service manager ridondati), al fine di aumentare l affidabilità e le prestazioni della piattaforma. APPS CONTAINER è un contenitore di applicazioni che possono interagire con CHIS. Le applicazioni possono usufruire di apposite API per l invocazione dei servizi della piattaforma ed essere sia pensate per device diverse e sia fornite agli utenti secondo differenti modelli di business. In particolare, le applicazioni per smartphone e tablet consentiranno di collegarsi con i servizi sulla base della semplice posizione. L insieme dell offerta del sito verrà messa a disposizione in un appsoito catologo. Con tali apps il turista, durante i suoi spostamenti, avrà informazioni dinamiche relative al viaggio (dati sul traffico, previsioni del tempo, orari dei vari collegamenti), oppure ad altri servizi/attrazioni turistiche localizzati lungo il percorso (strutture ricettive, ristoranti, monumenti, aree naturalistiche e così via) e informazioni aggiornate ed interattive sui servizi disponibili in loco (mappe, indicazioni su ristoranti, teatri, negozi e loro orari, mezzi pubblici e relativi percorsi). In termini di layer funzionali, si individuano i seguenti: Presentation layer: è il layer attraverso cui gli utenti accedono ai servizi di CHIS; Application layer: è il layer dei servizi applicativi forniti dalla piattaforma CHIS; Orchestration & Event Management Layer: è il layer che consente l orchestrazione dei servizi e la gestione degli eventi; Integration 6

7 Layer: è il layer che fornisce una vista univoca sulle sorgenti dati; Data Source Layer: è il layer che contiene le sorgenti dati di CHIS. La piattaforma si baserà su un infrastruttura di cloud computing di tipo IAAS come mostrato in figura 4. Attività di ricerca Per ognuno dei principali processi supportati da CHIS saranno previste una serie di attività di ricerca come di seguito elencato. Monitoraggio Integrazione di Reti di Sensori eterogenee e distribuite (es. Nanotecnologie, RFID, Middleware di integrazione, Internet delle cose, Smartdust, ecc.); Event detection da reti di sensori per l individuazione automatica di eventi sospetti per applicazioni di monitoraggio ambientale, sorveglianza intelligente, controllo/monitoraggio dei flussi antropici, localizzazione oggetti e punti di interesse (sia in luoghi aperti che chiusi), logistica e gestione avanzata di magazzini di reperti. User Localization e Tracking in ambienti (indoor/outdoor). Conoscenza Information Extraction da documenti Multimediali strutturati e non e tecniche di annotazione semi-- automatica; Knowledge Management di dati multimediale attraverso l uso di ontologie; Indici Semantici per VLDB; Tecniche di reasoning e data mining per la generazione di conoscenza; Semantic and Multimedia Information Retrieval in librerie digitali; 7

8 Tecniche di Multimedia Editing; Social Network Analysis, Sentiment Analysis; Tecniche di Recommendation (collaborative, content-- based) per il multimedia browsing di tipo context-- aware. Fruizione Navigazione assistita multicanale e multimodale di collezioni multimediali; Tecniche di Realtà virtuale e Realtà aumentata e 3D engine a supporto della fruizione; Videogiochi di simulazione e serious games per la formazione e la fruizione. Scenari d uso per la piattaforma CHIS Di seguito è riportato uno scenario di esempio implementabile nell ambito del sistema CHIS. Immaginiamo uno scenario estivo nel quale una famiglia di vacanzieri (fruitori) voglia passare una giornata in spiaggia, e sia in cerca della spiaggia che meglio soddisfa i propri bisogni e le proprie aspettative (conoscenza). Ad esempio, elementi fondamentali nella scelta della spiaggia potrebbero essere: le condizioni meteorologiche previste nell area geografica (ad esempio temperatura prevista, uvolosità, precipitazioni, vento previsto, etc.); le condizioni meteorologiche specifiche della spiaggia al momento della ricerca (temperatura ambientale, temperatura dell acqua, altezza delle onde, profondità del fondale, etc.) le eventuali caratteristiche dello stabilimento balneare presente sulla spiaggia (orari di apertura, tariffe, menu del ristorante, stato del parcheggio, affollamento, confusione, etc.); il gradimento della spiaggia da parte della community dei suoi utenti (tweets dei bagnanti, commenti sui siti web specializzati). Uno scenario di decisione così complesso può essere comunque affrontato da SNOPS combinando molte delle sue potenzialità. Per quanto riguarda il Data Source Layer, esso può essere costituito da: sensori collocati staticamente che possono fornire informazioni fondamentali riguardanti le condizioni meteorologiche ed ambientali della spiaggia. Ad esempio, possiamo ottenere la temperatura dell aria, l umidità, la ventilazione da sensori meteorologici situati sulla spiaggia, mentre ulteriori sensori posizionati in acqua potranno misurare la temperatura dell acqua, la sua profondità, la presenza di onde e la loro altezza, la purezza dell acqua (da cui desumere se essa è resa torbida dalla sabbia o da alghe e mucillagini); telecamere fisse possono riprendere immagini della spiaggia; microfoni che possono misurare il livello di rumorosità ambientale. utenti dotati di smartphone che condividono i dati dei propri sensori (temperatura, rumorosità, posizione dell utente), alcuni dei propri dati personali (età, sesso), le proprie impressioni e commenti (tramite tweets); open data prodotti e diffusi dai gestori di attività legate alla spiaggia, quali stabilimenti balneari e parcheggi: ad esempio le tariffe dello stabilimento, il menu del ristorante, il numero di posti liberi nel parcheggio, la bandiera rossa; dati estratti da siti web esistenti, ad esempio commenti e recensioni su siti specializzati, foto della spiaggia, condizioni del traffico nelle strade prospicienti, etc. Tutti i dati prodotti da queste fonti altamente eterogenee tra loro possono essere trasformati in un formato standard di descrizione da appositi wrapper che si occupano dell estrazione dei dati, della loro sincronizzazione e della pubblicazione sotto forma di linked open data in un CHIS Service Bus cui potranno accedere sia direttamente applicazioni client che opportuni reasoner. L utilizzo del CEP e dei reasoner potrà essere necessario in tutti quei casi in cui si voglia estrapolare un dato da un analisi complessa dei dati esistenti (abbastanza complessa da non poter essere implementata già dal sistema embedded che contiene il sensore) o da un analisi che coinvolge diversi dati. 8

9 A titolo di esempi, un reasoner potrebbe cercare di dedurre dall analisi delle immagini delle telecamere fisse un indice dell affollamento della spiaggia e della confusione in essa vigente. Ulteriori reasoner potranno agire sui commenti degli utenti, configurando come strumenti di Sentiment Analysis. Un analisi globale dei dati della spiaggia potrà essere utilizzata da un decisore che potrà trovare quale sia in questo momento la spiaggia preferita da un determinato utente, noti che siano i suoi desiderata. Ad esempio, un utente molto giovane potrà preferire una spiaggia libera, abbastanza vicina o servita da autobus, abbastanza affollata e con acqua poco profonda, mentre un amante della tranquillità potrà preferire una spiaggia poco affollata, raggiungibile in auto, con uno stabilimento attrezzato e con buone recensioni. Le applicazioni client che verranno realizzate consentiranno di visualizzare i dati aggregati e di impostare il decisore in modo da consigliare l utente circa la spiaggia da esso preferita. Tali applicazioni client potranno essere fruibili da desktop o, soprattutto, da terminali mobili quali palmari e smartphone. Per questi ultimi in particolare, si dovranno sviluppare ulteriori componenti che consentano all utente volontario di agire da parte attiva in un processo di Participatory Sensing che gli consenta di condividere i dati dei sensori presenti sul proprio dispositivo e le proprie impressioni con la community dei potenziali utenti della spiaggia. Questo semplice esempio mostra come diverse informazioni possano essere contemporaneamente integrate al fine della produzione della conoscenza, quali: informazioni dell ambiente, per la condivisione dei dati ambientali della spiaggia; informazioni provenienti dei sensori intelligenti, per il rilevamento del grado di confusione sulla spiaggia; informazione sull accoglienza, per la condivisione dei dati sullo stato di apertura e disponibilità dello stabilimento balneare e del parcheggio; informazioni dei cittadini, per la condivisioni di impressioni e commenti sui luoghi; informazioni della mobilità, per la condivisione dei dati sulla viabilità delle strade che portano alla spiaggia. 9

10 Gli ambiti di Proposizione Tecnologica di b! b! si propone come elemento di aggregazione e fruizione per l utente finale dei contenuti multimediali e informativi generati dal CHIS, fornendo lo strato applicativo superiore che gestisce l accesso ai dati, la fruizione interattiva, la visione, la manipolazione mediante nuovi paradigmi di usabilità e interazione man-machine interface. I device che proponiamo sono basati su piattaforme multi-touch (=>50 tocchi concorrenti) e multi-user, in formato wall o table, LCD o retroproiettati. Il device è solo l elemento affiorante di una architettura software basata su un middleware sviluppato per integrarsi con qualsiasi strato applicativo sottostante o database sorgente e abiliatre la comunicazione dei flussi dati e multimedia verso le piattaforme di comando e controllo e fruizione delle informazioni (operatore/utente). NAIF Technology Na-If, acronimo di natural-interfaces, è il nuovo social-table intelligente. L interfaccia naturale in grado di gestire attività culturali e di business, reagire a sollecitazioni tattili, a sfioramento, a distanza e riconoscere oggetti. E una soluzione che permette una nuova modalità di interazione uomo-macchina e un step evolutivo rispetto ai tradizionali sistemi di input/output. Na-If si integra con oggetti di comune design, come la vetrina di un negozio, una lavagna, un semplice tavolo o una superficie dinamica capace di offrire contenuti e di interagire con l utente. Naif soddisfa molteplici esigenze aziendali nei vari settori di mercato. 10

11 Le soluzioni proposte da Naif rispondono alle esigenze di ciascuna dimensione. A ciascuna realtà la sua soluzione hardware e software, nonché la sua personale configurazione. Interazione Diretta Gli utenti possono afferrare le informazioni digitali con le loro mani, senza l utilizzo di mouse e tastiera. Multitouch Na-if supera l ostacolo del singolo input delle tecnologie ad oggi note, consentendo di gestire contemporaneamente input molteplici. Riconoscimento degli oggetti Na-if riconosce gli oggetti a cui sia stato associato un Tag, cioè un etichetta caratterizzata da un disegno in bianco&nero (pattern). Multi-utente Na-If consentirà a più persone di utilizzare la superficie contemporaneamente permettendo collaborazione e condivisione. Interconnessione I sistemi Na-if sono in grado di comunicare tra loro e con altri dispositivi tecnologici e di scambiarsi documenti e materiale multimediale. Sfioramento 11

12 Il sistema di acquisizione di Na-if si basa su sistemi ottici ed è capace di funzionare senza la necessità del tocco sulla superficie. Questa potenzialità apre infiniti scenari di applicazione di Na-if, come ad esempio, il posizionamento del sistema Naif dietro a superfici vetrate o all interno di vetrine espositive, preservandone l integrità, come è richiesto nelle sale operatorie. Comando a distanza L interazione con il sistema Na-if è possibile anche con controllo remoto attraverso l utilizzo di emettitori di infrarossi. Grammatica comportamentale Na-if è capace di riconoscere ed interpretare le gestualità dell utente, traducendole in comandi verso il sistema. Ad esempio, se l utente effettua con un dito un movimento circolare sullo schermo, Na-if riconosce la gestualità ed esegue la funzionalità associata al cerchio. Questo vale anche per gestualità più complesse che prevedono l utilizzo di più dita contemporaneamente. Riconoscimento automatico di gesture Attraverso la definizione di un vocabolario di recognition-path, si definiscono i gesti di interazione riconosciuti dal sistema. A ciascuna di essi possono essere associate una o più azioni/reazioni del sistema stesso, effettuando sull oggetto azioni di spostamento, rotazione, zoom, riduzione in scala, utilizzando le dita. Integrazione totale >> in ambito IT (API - il software applicativo permette di interfacciare la piattaforma, mediante API, a qualsiasi applicazione che renda disponibili tali interfacce). >> in rete IP >> con periferiche standard (Bluetooth, USB, Ethernet, Wi-Fi) >> con tecnologie abilitanti (RFID, Smart Card Contact & Contactless) Ambienti operativi (Windows, Apple, Linux). Le versioni di Windows su cui è possibile utilizzare il sistema Na-If sono: Windows XP, Windows Vista, Windows 7. 12

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14 GESTURES VISUALIZZAZIONE 1. Visualizzazione Immagini (spostamento, rotazione, zoom in, zoom out) 14

15 2. Visualizzazione Video (spostamento, rotazione, zoom in, zoom out) 3. Visualizzazione PDF (spostamento, rotazione, zoom in, zoom out) EDITING 1. Cut&Paste Immagini e PDF per composizione documenti multimediali 2. Manipolazione delle immagini/pdf attraverso l'uso di oggetti MAIL 1. Composizione e invio Mail WEB 1. Ricerca Immagini attraverso client Na-If per Flickr 2. Ricerca video attraverso client Na-If per Youtube 3. Browsing SHARING 1. Condivisione contenuti multimediali con SmartPhone e altri dispositivi Na-If/PC Cartografie, mappe tattiche e scenari strategici L interazione tra mappe virtuali e oggetti fisici, consente di: >> disporre e spostare le unità operative sulla mappa >> gestire posizione e orientamento delle unità >> Caricare/sovrapporre/visualizzare mappe (multilayer) >> Interagire con il territorio (multilayer) >> Integrare o interagire con applicazioni specifiche (multilayer) >> Gestire scenari analisi strategica e tattica, in campo militare e civile 15

16 Dimensionamento e scalabilità hardware >> Na-If è completamente personalizzabile per forma e dimensioni >> L uso di tecnologia con retroilluminazione e telecamere permette di costruire superfici con forme e dimensioni a piacere (circolari, esagonali, etc.) >> Le componenti hardware di Na-If possono essere personalizzate e modificate in base a esigenze specifiche, quali: Potenza di calcolo e CPU Memoria Sensibilità e tipologia delle telecamere Densità e posizionamento delle telecamere Sensibilità e tipologia degli emettitori Densità e posizionamento degli emettitori Risoluzione, luminosità, contrasto del proiettore Soluzioni Lounge >> operatività in piedi >> multiutenza (no limit) >> multitouch >> riconoscimento oggetti (object recognition) >> monitor lcd minimo 55, massimo 100 >> tecnologia retroilluminata per dimensioni superiori a

17 Console >> operatività da seduto >> vetro multitouch con uscita usb >> no object recognition >> versione s/o: windows >> monitor led Wall >> superficie orizzontale, grandezza personalizzata >> monitor lcd >> soluzione retroproiettata (se > 100 ) >> no riconoscimento oggetti (object recognition) Mobile 17

18 >> soluzioni integrate con Na-If >> soluzione dual touch >>sviluppo applicazioni di augmented reality Totem >> soluzione ottica dual touch >> tecnologia basata su 2 telecamere angolari >> no riconoscimento oggetti (object recognition) >> monitor lcd 18

19 Ambiti di Applicazione proposti Gli ambiti di applicazione proposti si innestano nel layer di Fruizione dell architettura CHIS, e vanno a coprire le seguenti aree applicative: 1. CENTRI CITTADINI 2. ESPOSIZIONI MUSEALI 3. AREE ARCHEOLOGICHE Vediamo le verticalizzazioni di dettaglio e le varie aree dove esse possono essere efficacemente applicate. EDUTAINMENT: Museum, Expo e Fiere, sale immersive e interattive RECONAISSANCE & SURVEY: Comando e Controllo del Territorio, Video Tele Sorveglianza aree archeologiche, Tutela, Manutenzione e Riconoscimento dei beni culturali e storici TURISMATICA: valorizzazione centri cittadini 19

20 Museum Expo e Fiere Contesto L'Italia è una delle nazioni al mondo più visitate dai turisti, grazie alla presenza di numerose città d'arte che custodiscono capolavori artistici ed architettonici di inestimabile valore. La presenza di numerosi capolavori nelle nostre città dipende dal fatto che la nostra penisola oltre a dare i natali ad un elevato numero di grandi artisti ha dato ispirazione ad altrettanti artisti internazionali che sovente lavoravano nel nostro paese. L'Italia è di fatto, con il 70% del patrimonio artistico planetario, una galleria d'arte all'aria aperta. Non è un caso, infatti, che il calendario di esposizioni d'arte organizzate in Italia sia molto vasto e tocchi numerose città della nostra penisola, dalle più grandi e celebri località d'arte, sino alle più piccole cittadine di provincia, dai più prestigiosi luoghi della cultura alle più piccole e semplici sale espositive dei comuni italiani. I luoghi più tradizionali in cui vengono organizzate mostre e rassegne sono, ovviamente, le gallerie d'arte, i musei, i castelli e le fondazioni dedicate alla cultura ma, all'elenco, vanno aggiunti anche numerosi altri luoghi che, di norma, sono lontani e non associati al mondo dell'arte. Dipinti, sculture, video ed installazioni, sempre più spesso, si possono ammirare in ristoranti e pub, all'interno di negozi e showroom, nonché negli spazi della vita pubblica: vie, piazze e sui binari delle più grandi stazioni ferroviarie. Capita poi, di poter mettere a confronto le testimonianze artistiche ed architettoniche dei secoli passati con le più nuove forme d'arte contemporanea; questo accade nelle aree archeologiche ed all'interno di monumenti prestigiosi come il Colosseo dove, le più stravaganti e moderne installazioni degli artisti contemporanei vengono messe in 'dialogo' con le più antiche testimonianze della storia dell'uomo. Le tante discipline artistiche (pittura, fotografia, scultura, architettura, design o videoarte) possono essere prese in considerazione singolarmente, e diventare così protagoniste di una determinata esposizione, o possono essere unite tra loro, come accade spesso nelle esposizioni collettive (ovvero quando due o più artisti espongono le loro opere nella stessa mostra). Le grandi esposizioni d'arte organizzate in Italia, non riguardano esclusivamente l'arte classica, moderna e contemporanea ma, spesso, vengono inaugurate mostre che raccolgono in un mix apparentemente illogico, capolavori dei più grandi artisti italiani ed internazionali: da Andy Warhol a Picasso, da Modigliani a Leonardo Da Vinci. Le esposizioni temporanee, inoltre, possono essere dedicate a determinati argomenti (ad esempio: scienza, storia, archeologia, cinema, architettura), a determinati personaggi (mostre personali ed esposizioni-omaggio a grandi artisti o a figure rilevanti della storia e della cultura italiana ed internazionale) ed a determinate ricorrenze (in occasione di anniversari, manifestazioni di rilievo internazionale o in occasione della presentazione al pubblico di un'opera appena restaurata). 20

21 Oltre alle più 'semplici' esposizioni d'arte temporanee, in Italia si tengono numerose rassegne dedicate all'arte moderna e contemporanea ed all'architettura, particolarmente importanti ed apprezzate anche a livello internazionale: la Biennale di Venezia (con le sue sezioni: arte visiva, architettura, cinema, teatro, musica e danza), la Biennale Internazionale di Fotografia di Brescia, i Cento Pittori di Via Margutta di Roma, l'estate Fotografica di Milano e la Biennale di Scultura di Carrara. Un quadro espositivo che percorre l Italia e la sua storia in lungo ed in largo. Da qui una serie di necessità prima tra tutte la piena valorizzazione del materiale artistico esposto dando spazio a contenuti informativi che possano consentire al visitatore di arrivare al pieno messaggio dell artista. Un contributo di sostanza informativa di completamento. Raramente accanto ad un opera d arte si riesce ad avere un bagaglio informativo degno di nota ed utile a comprendere artista ed opera d arte. La galleria NA-IF EXPO vuole essere strumento di supporto per consentire al visitatore una immersione completa e funzionale alla comprensione dell opera. NA-IF EXPO è il degno driver per una vera e completa comprensione; una guida inarrestabile in grado di offrire qualsiasi contenuto culturale possa interessare. Il valore di NA-IF EXPO può essere estremizzato al punto che si può addirittura parlare di difesa materiale dell opera d arte. Evitare i trasporti, evitare forti esposizioni alla luce sono sicuramente possibilità operative utili al rispetto delle opere d arte. Con NA-IF EXPO la galleria d arte può essere ricostruita come e dove si desidera evitando nei casi di maggiore rischio di avere con se proprio la preziosa opera d arte stessa. Architettura Una architettura informatica a livelli ne permette: 1. CHIS DATA CENTER - la classificazione e la storicizzazione delle informazioni, integrate nel Data Center del CHIS. 2. NAIF EXPO - una regia di semplice ed intuitiva gestione per la distribuzione dei contenuti multimediali informativi che possano completare il bagaglio culturale. Nonché la disponibilità di una piattaforma di erogazione contenuti di tipo smart affinché la guida in lingua straniera non possa che essere un semplice gadget operativo (NA-IF Export), 3. NAIF APPLICATION PORTFOLIO - un livello di interazione fisico con l opera d arte e con tutta la sua storia (attraverso l erogazione di tutti i possibili contenuti multimediali utili alla descrizione), affinché l opera d arte possa arrivare ed essere toccante in tutta la sua maestosità emozionale attraverso l uso di gallerie interattive, giochi educativi, interazioni, quiz, viaggi in 3D per esplorare le opere museali, e altro ancora. 21

22 Il tavolo multimediale in ambito museale Funzionalità In ambito museale, la superficie attiva intelligente NAIF supportata dal framework applicativo può fungere da: 22

23 elemento di fruizione centrale dei contenuti (2D/3D) console di comando e controllo per la concertazione dei contenuti (palinsesto) scenario di intrattenimento e sperimentazione ludica sperimentatore scientifico Un ipotetico scenario di sala immersiva in ambito museale Il tavolo diventa quindi il punto focale di fruizione dei contenuti e di aggregazione dei flussi dati e multimediali che giungono dalle applicazioni e permette di concertare digital signage, multimedialità e interazione con le applicazioni sottostanti. Inoltre i visitatori possono accedere a simulazioni di scenari e giochi educational interattivi in tema con il contenuto delle esposizioni museali. 23

24 Il formato WALL 24

25 Expo 3.0 nasce come strumento di presentazione di materiale audiovisivo verso il grande pubblico: sfrutta un interfaccia semplice e intuitiva che rende piacevole l esplorazione di tutto ciò che viene mostrato. Il focus di Expo 3.0 è il contenuto e ogni sua componente è studiata per valorizzare al massimo la visualizzazione, l interazione e la condivisione. 25

26 Expo 3.0 permette di gestire grandi quantità di immagini, video, documenti e modelli 3D senza richiedere l interazione diretta con il dispositivo hardware, grazie all interfaccia web; consente di scegliere di volta in volta fra una serie di layout semplici, personalizzabili ed orientati all utente e di condividere i documenti con strumenti diversi: USB, , applicazioni Mobile (ios), dispositivi Na-If. Features Esposizione di documenti multimediali Categorizzazione e suddivisione Share dei contenuti Layout and style management Interazione Multi-Touch Gestione avanzata dei contenuti tramite interfaccia web Multi-touch, Multi-utente Interazione tramite gesture Autenticazione utenti Riconoscimento a distanza (tecnologia NFC) Il contenuto viene facilmente gestito dall amministratore del sistema e reso disponibile in tempo reale all utenza. L interazione è studiata per essere multi-utente (fino ad un massimo di 6) con la possibilità per ognuno di esplorare autonomamente l intero archivio. Ogni fruitore ha una speciale console dedicata alla scoperta e alla gestione delle funzioni offerte. Possono essere definite diverse tipologie di utenza per permettere differenti permessi di accessi e di condivisione dei contenuti multimediali. Insieme ad ogni console è presente un semplice pannello di controllo a scomparsa, il quale rende disponibile tutte le azioni che si possono compiere sui dati visualizzati (come il riordino degli elementi, la pulizia dello spazio di visualizzazione, ecc.). Condivisione dei contenuti In ogni momento è possibile condividere i contenuti attraverso vari canali. Ad esempio tramite applicazioni ios (iphone e ipad), scaricando gratuitamente il software Na-If Share HD dall App Store: grazie ad esso Expo 3.0 riconosce immediatamente i dispositivi presenti nella sua rete e permette loro di comunicare e scambiare dati in ambi le direzioni. In particolare, ciascun apparato viene segnalato con il nome associato in un apposito spazio del sistema che diventerà il luogo adibito allo share di contenuti da e per il dispositivo ios. 26

27 Ancora. Il sistema mette a disposizione la Postcard, una lettera virtuale personalizzabile che consente di allegare documenti ed inviarli anche a chi è sprovvisto di account di posta elettronica. Pertanto, con Expo 3.0 ogni utente ha a disposizione due elementi che lo guidano nella sua interazione con i contenuti, entrambi facilmente individuabili e assolutamente liberi di tasti: ogni interazione avviene, infatti, mediante un movimento (swipe) naturale. Casi d uso Gestione hospitality Fondazioni/Musei/Mostre Punti accoglienza Didattica Edutainment Expo Fiere itineranti Hot Spot info pubbliche

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29 Le aree archeologiche NAIF ARCHEO NAIF rappresenta la piattaforma ideale per valorizzare e sorvegliare le aree archeologiche, anche molto vaste, attraverso una suite di Comando e Controllo globale e centralizzata. I componenti di questa architettura sono: NAIF Console Application Layer di Comando e Controllo Connettori verso il Data Center CHIS Middleware per la raccolta e la razionalizzazione dei dati di sensoring Sensori sul territorio Il sistema NA-IF ARCHEO per l analisi ambientale consente di poter relazionare le caratteristiche geofisiche del territorio con il progetto di controllo, manutenzione e risanamento dei beni culturali. Ad oggi l analisi di impatto ambientale raramente riesce a concentrare su di un unico strumento la possibilità di visionare in anteprima il reale effetto dell insediamento di una specifica area (qualunque sia la sua destinazione finale) in un determinato ambito territoriale.

30 L interfaccia grafica di tipo Natural Interface introduce schemi di utilizzo, di condivisione ed analisi dei dati sino ad oggi impensati. La possibilità di ragionare attraverso la simulazione ambientale utilizzando strumenti di lavoro e/o di interazione quali il multitouch, il riconoscimento oggetti ed ancor più la possibilità di costruire rendering a 3 dimensioni approda oltre che ad uno strumento di eccezionale efficacia di progettazione ad un vero e proprio strumento per la modellizzazione ambientale. L analisi dei piani di sviluppo, e dell impatto delle aree archeologiche, degli scenari what-if, e il controllo delle aree stesse diventano quindi espressione di un percorso di simulazione a cui rendere partecipe il cittadino affinché le scelte siano pazientemente accettate, e l autorità competente di controllo affinché non vi siano disagi futuri non solo sul piano della pura urbanizzazione ma anche nel rispetto e nell equilibrio ambientale e culturale del territorio.

31 Lo strato sensoriale di NA-IF ARCHEO permette di disegnare sentieri operativi per il pieno coinvolgimento degli enti responsabili per una sana valutazione di insieme; inoltre, permette la corretta supervisione delle aree archeologiche vaste (es., Pompei, Ercolano) mediante una fitta e adeguata rete di sensori, siano essi telecamere, sensori ambientali, sensori di telerilevamento, droni aerei per sorveglianza e misure a distanza. Il collegamento verso il data center di CHIS permette una piena gestione del territorio nella sua speciale tridimensionalità cartografica. Il rendering in tempo reale ne enfatizza l importanza per lo studio di impatto in tutte le fasi della pura simulazione. L esperienza può essere condivisa con altre piattaforme NA-IF ARCHEO oppure con postazioni fisse o mobili (smartphone, tablet) consentendo anche e soprattutto progetti e studi in equipe, con funzioni operative dislocate anche in realtà distanti (Comune/Provincia/Regione/Ente). Inoltre qualsiasi cittadino dotato di device mobile è abilitato a partecipare a questo progetto di supervisione dei beni culturali, diventandone di fatto parte promotrice.

32 Il cloud computing trova in NA-IF ARCHEO, la sua massima esaltazione sia in termini operativi sia in termini di efficacia rispetto al fine dell analisi territoriale. L interazione con i più moderni supporti portatili permette al tecnico di poter esportare e riproporre seppur in maniera ridotta molti dei contenuti multimediali di analisi. NA-IF ARCHEO è un autentico laboratorio di analisi geografica in grado di accompagnarti dovunque.

33 Componenti Principali Naif Archeo Telesurveillance NAIF ARCHEO Videosurveillance è la componente di controllo principale di NAIF ARCHEO. Permette di elaborare segnali da una fitta rete di sensori e telecamere, di immagazzinare questi dati nel Data Center del CHIS, e di omogeneizzarli, rendendoli accessibili dentro un Data-Warehouse. Il secondo stage è quello del workflow di allarme e gestione in tempo reale delle emergenze, elaborato mediante sistemi di analitica audio e video allo stato dell arte. Il terzo stage è quello dell analisi simulativa e preventiva e degli scenari what-if. Il controllo e la sorveglianza delle aree patrimonio culturale dell umanità non può essere subordinato alle sole azioni delle forze di polizia e territoriali, ma deve essere coadiuvato dai più moderni mezzi di comando e controllo e gestione della smart town.

34 Naif Aerial Surveillance & Reconnaisance I moderni mezzi di ricoscimento e videosorveglianza, nonché controllo e telerilevamento, non possono non avvalersi della terza dimensione integrandola nel workflow operativo. Questo abilita una nuova concezione di Riconoscimento, Sorveglianza, Controllo e Valorizzazione dei Beni Culturali, soprattutto quando essi sono dislocati e distribuiti su aree vaste del territorio. L uso di mezzi aerei radiocomandati e semiautomatici senza equipaggio (DRONI) permette di ottenere i seguenti scopi: Controllo del territorio in tempo reale Controllo di aree molto vaste del territorio Gestione del tempo in contesti mission critical Estrema rapidità di intervento Possibilità di raggiungere aree inaccessibili alle squadre del personale Estrema varietà di rilevamento possibile (ottico, termico, radio etc) Versatilità molto elevata (possibilità di passare da ala fissa ad ala rotante) Gestione orchestrata di flotte di droni, ciascuno con differenti mezzi di ripresa Georeferenziazione dei dati archeologici e telemetrici CHIS Soluzione molto flessibile perché adatta sia a reconnaissance statica (modalità elicottero) sia a ricognizione di medio raggio e mission-critical (modalità aereo) Gestione di una flotta di droni da una singola postazione tattica Comando e Controllo centralizzato all in one Grande possibilità di personalizzazione della piattaforma software di controllo Business Intelligence sui dati telemetrici e di volo

35 Reportistica accurata e data retrieval delle riprese video Target Tracking e Video HD Mobilità e Field Operations Il contesto di utilizzo dei droni permette di effettuare aerial reconnaisance a costi estremamente contenuti, viste le caratteristiche di volo dei droni e la limitata presenza di personale umano, sia sul campo che in sala operativa. I droni riprendono immagini ad altissima risoluzione, e possono montare telecamere sensibili a tutto lo spettro elettromagnetico. Sono stabili e dotati di pilota automatico e stabilizzazione giroscopica, quindi è possibile impiegarli in aree come il controllo delle zone alte dei monumenti e dei beni archeologici (es. controllo di capitelli e colonne).

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37 La valorizzazione dei centri cittadini La valorizzazione dei centri cittadini passa attraverso sistemi che permettano: al Comune di configurarsi come Ente erogatore di Servizi al Cittadino di fruire dei Servizi, fortemente integrati sul territorio agli esercenti e agli Enti che appartengono all indotto comunale, di fruire dei Servizi garantendo a loro volta Servizi ai cittadini e agli utenti finali L architettura di valorizzazione dei centri cittadini deve ovviamente prevedere una fruizione in mobilità sul Cloud di contenuti sia liberi che veicolati e pubblicati dalle autorità comunali. I componenti di questa Vision del Comune del futuro sono: L infomobility e il Comando e Controllo delle flotte di veicoli pubblici La Web Reputation e il controllo del sentiment sul web delle iniziative promosse dal Comune La rete di video tele sorveglianza automatizzata e centralizzata (Comune Sicuro) Il telecontrollo delle aree semiautomatizzate e dei parcheggi o tornelli/accessi ZTL

38 Lo Smart Metering per le tematiche di Energy Management & Saving La Turismatica La Comunicazione Collaborativa, la Social Integration, la Mobile Communication I Servizi LBS o Location Based Services, e i Servizi di Prossimità L Edutainment, l augmented reality e le superfici interattive di accesso pubblico alle informazioni In particolare, per i Beni Culturali si propone un nuovo paradigma di fruizione che permetta di sfruttare le moderne tecnologie di Cloud e Mobility, integrando l esperienza di Smartphone e device mobili con quella della fruizione attraverso le Superfici Intelligenti e interattive che possono essere innestate nel territorio dei centri storici. NAIF può, attraverso il WALL interattivo, collegato al Data Center CHIS attraverso la rete di comunicazione, e integrato in nuvola con i device mobili, permettere al cittadino di fruire dei beni culturali direttamente sul posto, integrandosi nell architettura dei centri storici e garantendo i Servizi: Accesso alle informazioni del bene culturale Accesso e fruizione dei contenuti multimediali Pianificazione degli itinerari culturali e storici e integrazione con gli smartphones Interazione e edutainment Scenari di ricostruzione storica in tempo reale

39 I Dimostratori (Vertical Slices) Lo scopo principale della prima fase di sviluppo è quello di costruire un dimostratore (o più dimostratori) per ciascuna delle aree applicative sopra esposte. Il dimostratore costituirà una Vertical Slice ovvero un sistema in grado di coprire, al primo livello di sviluppo, tutte le funzionalità (o gran parte di esse) della soluzione che effettivamente andrà in produzione, senza per questo esaurire pienamente i requisiti di ciascuna di esse. I vari contenitori applicativi saranno ovvero sviluppati non completamente, ma allo stadio superficiale adatto e sufficiente a dimostrarne le funzionalità sul campo. Lo schema di processo proposto è il seguente: Quindi lo schema si compone dei seguenti processi fondamentali: 1. Identificazione dei mercati di riferimento 2. Identificazione dei requisiti di business dei fruitori finali 3. Definizione di Architettura, Tecnologia e Protocolli 4. Costruzione del Dimostratore 5. Iterare i processi

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