PROGRAMMA OPERATIVO NAZIONALE RICERCA E COMPETITIVITÀ PROGETTO PON01_00451

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1 PROGRAMMA OPERATIVO NAZIONALE RICERCA E COMPETITIVITÀ PROGETTO PON01_00451 TETRis Servizi innovativi Open Source su TETRA ALLEGATO: IL PROGETTO DI RICERCA Allegato Il progetto di ricerca Pagina 1 di 199

2 SOMMARIO PRIMA PARTE - Proposta di Capitolato Tecnico DATI SALIENTI SUL PROGETTO Titolo SETTORE/AMBITO SINTESI DEL PROGETTO SINTESI DEL PROGETTO (INGLESE) DESCRIZIONE DELL'OBIETTIVO GENERALE DEL PROGETTO Descrizione dell'obiettivo finale DESCRIZIONE DEGLI ELEMENTI DI COERENZA DEL PROGETTO CON LE STRATEGIE COMUNITARIE, NAZIONALI E REGIONALI Durata (in mesi) e data di inizio del progetto Luoghi di svolgimento del progetto Responsabile del progetto OBIETTIVI, ATTIVITA E TEMPISTICA Struttura del prodotto/processo/servizio Obiettivi realizzativi e Attività OR1 SCENARI DI PIATTAFORME E SERVIZI INNOVATIVI BASATI SUL SISTEMA DI COMUNICAZIONE TETRA OR2 ARCHITETTURE DI RETE, PROTOCOLLI E DISPOSITIVI INTEGRATI NELL AMBITO DELLA RETE TETRA OR3 DISPOSITIVI PER TETRA E SISTEMI VEICOLARI CON CONNETTIVITÀ TEDS OR4 TETRIS SMART OBJECTS OR5 GESTIONE DI LOG DI TELECOMUNICAZIONE BASATI SU OPEN SOURCE OR6 MODELLI E STRUMENTI DI TETRIS SUPPORT SERVICES OR7 TETRIS SMART ENVIRONMENTS PER L EROGAZIONE DI SERVIZI DI GESTIONE, ANALISI E SUPPORTO ALLE DECISIONI OR8 TETRIS SMART ENVIRONMENTS PER LA SALVAGUARDIA AMBIENTALE E LA GESTIONE DELLE EMERGENZE OR9 TETRIS SMART ENVIRONMENTS PER LA MOBILITA OR10 TETRIS SMART ENVIRONMENTS PER IL MONITORAGGIO DEL TERRITORIO E L EROGAZIONE DI SERVIZI AI CITTADINI Tempistica Costi ammissibili Verifica dell esito del progetto di Ricerca VERIFICA INTERMEDIA VERIFICA FINALE Risultati disponibili a fine attività Modalità con cui sarà verificabile l esito dell intera ricerca SECONDA PARTE Allegato Il progetto di ricerca Pagina 2 di 199

3 13. Elementi per la valutazione dell effetto incentivante dell intervento pubblico Aspetti quantitativi Elementi distintivi Interesse tecnico-scientifico Novità e originalità delle conoscenze acquisibili Utilità delle conoscenze acquisibili per innovazioni di prodotto/processo/servizio che accrescano la competitività e favoriscano lo sviluppo della richiedente e/o del settore di riferimento e/o eventualmente di uno più settori/ambiti previsti dal bando differenti da quello in cui si colloca il progetto Copertura Finanziaria Fonti di copertura finanziaria preventivate, ad integrazione degli incentivi richiesti, ed informazioni a supporto della loro congruità Validità industriale del progetto Coerenza strategica e gestione del progetto Competitività tecnologica Ricadute economiche dei risultati attesi Posizione dei richiedenti e della principale concorrenza Ricavi e/o minori costi attesi e redditività dell iniziativa Impatto atteso sul riposizionamento strategico del sistema socioeconomico delle Regioni della Convergenza Previsione della localizzazione dello sfruttamento industriale Articolazione dei Costi Personale e consulenze (per ogni soggetto proponente) Altri costi Requisiti per la concessione di ulteriori agevolazioni (solo se richieste) Allegato Il progetto di ricerca Pagina 3 di 199

4 INDICE DELLE FIGURE Figura 1 TETRis Vista complessiva del sistema... 7 Fig. 2 Representation of the TETRis system Figura 3 - Architettura generale del sistema TETRis Figura 4 - Architettura del progetto TETRis Figura 15 - Piano temporale di massima Figura 16 - Gantt di dettaglio Figura 19 - Orangee - Spese annue di ricerca e sviluppo Figura 22 - Mercato italiano dell'ict ( ) Figura 23 - Dimensioni e crescita del mercato ICT nei maggiori Paesi europei (2007 e 2008) INDICE DELLE TABELLE Tabella 1 - Lista dei deliverable disponibili a fine attività Tabella 2 - Lista dei deliverable previsti per le milestone di progetto Allegato Il progetto di ricerca Pagina 4 di 199

5 PRIMA PARTE - Proposta di Capitolato Tecnico 1.DATI SALIENTI SUL PROGETTO 2.Titolo Titolo del progetto: TETRis Servizi innovativi Open Source su TETRA Titolo del progetto in lingua inglese: TETRis TETRA Innovative Open Source Services Soggetto proponente: Orangee Srl 2.1 Settore/Ambito In riferimento all art. 1 comma 7 del D.D. n.1/ric del 18 gennaio 2010, il settore/ambito identificato per il presente progetto è: Settore/Ambito: ICT Tecnologie ICT e applicazioni avanzate per il controllo, il monitoraggio e la gestione dei processi di produzione industriale e/o per lo sviluppo di servizi erogati al cittadino e alle imprese dalla Pubblica Amministrazione e/o per lo sviluppo delle reti di telecomunicazioni e/o piattaforme di calcolo ad alte prestazioni. 2.2 Sintesi del progetto Il concetto di Smart Territory, assimilabile al concetto di Smart City ma comprendente elementi di maggiore complessità dovuti ad una più ampia distribuzione territoriale di risorse e infrastrutture, è stato recentemente introdotto per fornire una visione strategica che inglobi tutti i fattori sociali e tecnologici dell area urbana ed extra-urbana in un framework unico che evidenzia la centralità delle tecnologie ICT nella valorizzazione dei capitali sociali e ambientali al fine di accrescere la produttività e competitività delle regioni o di parti di esse relative a aree metropolitane estese, comunità montane, province, zone costiere, ecc. In una società in continua trasformazione quale l attuale, soluzioni efficaci per le smart country possono favorire i processi integrati di innovazione tecnologica su aree territoriali ampie, sostenere i processi di governo territoriale (urbano, extra-urbano, comprensoriale e regionale) e accompagnare i percorsi di cambiamento richiesti dall integrazione europea e dal decentramento amministrativo e istituzionale. In tale contesto, le prestazioni della rete di servizi di un area regionale non dipendono soltanto dalle infrastrutture di tipo classico (strade, ferrovie e altre infrastrutture ricadenti nel capitale fisico ), ma anche, ed in maniera crescente, dalla qualità e disponibilità del capitale intellettuale e sociale, che è direttamente correlata alla disponibilità di un infrastruttura adeguata per la condivisione e lo sfruttamento della conoscenza. Le caratteristiche del sistema di comunicazione TETRA lo rendono uno standard molto interessante per l erogazione di servizi innovativi nel contesto delle Smart Territories e in alcuni contesti specifici legati alle Smart Cities. TETRA è uno standard aperto, che si caratterizza come tecnologia emergente nel settore della radiocomunicazione mobile professionale (PMR) e come standard unico per le Allegato Il progetto di ricerca Pagina 5 di 199

6 radiocomunicazioni mobili professionali definito dall Ente Europeo per gli Standard di Telecomunicazione (ETSI). I sistemi di PMR forniscono servizi di radiocomunicazione voce e dati per un mercato molto specifico, ovvero per le esigenze di enti che, per propria natura e/o missione, hanno bisogno di collegamenti stabili e con caratteristiche di sicurezza e privacy del traffico voce/dati, fra gli operatori presenti sul territorio e fra questi e una o più centrali operative. Il mercato TETRA annovera quindi, fra i suoi potenziali clienti, le forze militari, le organizzazioni che operano in contesti di emergenza, le forze di pubblica sicurezza, gli ospedali, ma anche le organizzazioni che curano servizi di pubblica utilità (metropolitane, flotte di mezzi pubblici, enti coinvolti nell organizzazione di grandi eventi ecc.), così come grandi imprese che gestiscono flotte aziendali o diverse unità dislocate sul territorio (aziende di trasporti, società portuali e aeroportuali, ecc.) Lo standard TETRA segue l evoluzione degli standard di comunicazione digitale per le reti pubbliche (es. GSM, UMTS) sebbene con tempi differenti, proprio a motivo dello specifico mercato che finora l ha interessata. In particolare si evolvono i servizi e i terminali costruiti per operare su TETRA (ad es. con display a colori, rubrica, calendario, agenda ecc.). Fra i principali di punti di forza del sistema di comunicazione TETRA, rispetto agli altri standard di radiocomunicazione mobile di massa (tipici delle reti pubbliche) sono quelli che TETRA può fornire servizi con garanzia di continuità di erogazione, ha una maggiore copertura e pervasività del segnale che permette di abbattere i costi di installazione, riducendo il numero di basi fisse necessarie per coprire una determinata regione, inoltre permette di installare basi mobili in condizioni di necessità (es. emergenze). La natura dedicata delle reti TETRA, inoltre, permette di abbattere i costi ricorrenti di utilizzo (es. canoni di abbonamento e costi dei servizi di trasmissione dati). Il progetto TETRis si pone l obiettivo di realizzare un framework che consenta la costruzione di componenti tecnologici innovativi che sfruttino le potenzialità sia della rete TETRA che delle corrispondenti reti commeciali per realizzare complessi e articolati Smart Environment, intesi come elementi fondamentali di e costituenti una Smart Country / Smart City, finalizzati all erogazione di servizi evoluti quali la gestione delle emergenze, il controllo dell ambiente, mobilità in area urbana, nonché altre utilities tipiche delle amministrazioni pubbliche operanti nelle aree urbane e in generale sul territorio. TETRis permetterà dunque di arricchire le funzioni, i servizi, le applicazioni basate sul sistema di comunicazione TETRA e le capacità di interconnessione di servizi innovativi che sfruttino le caratteristiche più efficaci di TETRA e delle altre reti coinvolte nell ottica della realizzazione dell Internet del futuro, creando un framework tecnologico e un humus di competenze che consentiranno lo sviluppo di servizi ad alto valore aggiunto tramite la cooperazione di dispositivi intelligenti operatori e fruitori di servizi, tutti identificabili, in quest ottica, come Smart Objetcs (Internet of People, Things and Services). La penetrazione delle applicazioni realizzate sugli Smart Environments, realizzate come orchestrazione di Smart Objects interconnessi, laddove possibile, anche attraverso la rete TETRA, orientate prevalentemente alla sicurezza e salvaguardia dell habitat in casi di emergenze sociali, disastri naturali, ecc, nel tessuto cittadino e non solo, permetterà alla rete stessa di divenire una matrice insediativa del territorio, assumendo un ruolo che nel passato è stato di altre infrastrutture a rete quali ferrovie, autostrade, ecc. Così come oggigiorno si considera in generale per le reti digitali, infatti, la realizzazione ed attivazione degli Smart Allegato Il progetto di ricerca Pagina 6 di 199

7 Environment nelle aree urbane e nel territorio, rappresenterà a tutti gli effetti una nuova categoria di opere pubbliche a cui pensare in una visione strategica e correlata con le altre OO.PP. e infrastrutture del sistema paese. Il modello privilegiato per la costruzione degli Smart Object e dei relativi Smart Environment è rappresentato dal paradigma Open Source, all interno del quale trovano orientamento e modellazione tutte le componenti di ricerca e sviluppo del progetto e le loro proiezioni per uno sviluppo industriale. Il modello di sviluppo e di estensione dell ecosistema TETRis e dei suoi servizi è sintetizzato dalla figura che segue. Figura 1 TETRis Vista complessiva del sistema In particolare, il progetto TETRis si articolerà lungo tre assi portanti: La definizione di modelli e strumenti che permettano lo sviluppo, l evoluzione e l apertura degli ambiti applicativi specifici della rete TETRA attraverso l identificazione di nuovi servizi informativi per gli operatori che sfruttino l interconnessione con altre reti, nonché l identificazione di dispositivi capaci di sfruttare le potenzialità di protocolli più evoluti quali TEDS; La definizione di un framework per la specifica e la cooperazione di Smart Object e la loro orchestrazione all interno dei relativi Smart Environment, nonché per la realizzazione di ambienti evoluti per il monitoraggio e il governo della rete, anche attraverso strumenti evoluti di analisi dei flussi dati (log) e supporto alle decisioni; La definizione di alcuni Smart Environments applicati ai domini della salvaguardia ambientale, della gestione delle emergenze, della mobilità urbana ed extraurbana, del controllo, monitoraggio e manutenzione del territorio e dell erogazione di servizi di pubblica utilità ai cittadini. Riepilogando, i risultati attesi del progetto TETRis sono i seguenti: La nuova formulazione, in termini di Smart Environments, di servizi evoluti per la Allegato Il progetto di ricerca Pagina 7 di 199

8 Pubblica Amministrazione, in particolare: o Gestione delle emergenze; o Salvaguardia ambientale e sviluppo sostenibile; o Mobilità; o Monitoraggio e manutenzione del territorio e servizi ai cittadini; La nuova formulazione di un middleware per la cooperazione e l orchestrazione di Smart Objects applicabile anche al sistema di comunicazione TETRA oltre che agli altri sistemi di comunicazione; La realizzazione di nuovi strumenti di warehousing e analisi delle informazioni provenienti dall utilizzo delle reti (log) da parte di fruitori e dispositivi intelligenti con finalità di supporto alle decisioni in contesti quali la gestione della rete, la gestione degli Smart Object e l ideazione ed erogazione ottimale di servizi evoluti; La realizzazione di nuovi servizi/prodotti del sistema di comunicazione TETRA in termini di apertura ad altri standard ed interoperabilità con altre reti, integrazione di dispositivi e gestione di reti di dispositivi/sensori. 2.3 Sintesi del progetto (inglese) The concept of Smart Territory, similar to the one of Smart City, but including elements of greater complexity due to a wider geographical distribution of resources and infrastructures, was recently introduced to provide a strategic view that could include all of the social and technological factors of an urban area in an unique framework that highlights the centrality of the ICT technologies in the exploitation of the social and Environment assets to furthermore increase the productivity and competiveness of the cities, or more generally of the regions. Indeed, in the optic of the economy based on knowledge, the efficiency of the network of services in the urban/regional area do not depend only on the classic type infrastructure (roads, railway and other infrastructures present in the physical urban capital) but also, and in a growing way in the quality and availability of the intellectual and social capital, that is directly correlated to the availability of an infrastructure capable of sharing and exploitation of knowledge. The characteristics of the TETRA communication system make it a very interesting standard for the exploitation of innovative services in the Smart Territory and Smart City contexts. TETRA is an open standard, that characterises itself as an emerging technology in the professional mobile radio-communication (PMR) sector as defined by the European Telecommunications Standards Institute (ETSI). The PMR systems provide radio-communication voice and data services for a very specific market, that is for the needs of bodies that, because of their nature and/or mission need stable voice and data connections with security and privacy characteristics between operators working in a specific area and between them and a central operating system. The TETRA market hence includes, in their potential clients, public security forces, organisations operating in emergencies contexts, military forces, hospitals, but also organisations responsible for the public services (underground, public transportations, bodies organising large events etc.), as large companies that manage company fleets or diverse units dislocated on the field (transport companies, port and airport authorities etc.). Allegato Il progetto di ricerca Pagina 8 di 199

9 The TETRA standard follows the evolution of the digital communication standards for the public networks (i.e. GSM, UMTS) even if with a different timetable, because of the specific market. In particular an evolution is noted in the services and devices built to operate in TETRA (i.e. with a colour display, an agenda, calendar, address book etc ). The main force points of the TETRA communication system, as regards to the other mass mobile radio-communication standards (typical of the public networks) are that TETRA can provide services guaranteeing the continuity of services supplying, has a better signal covering pervasivity that allows to significantly decrease the installation costs, reducing the number of fixed bases necessary to cover a certain region, and also allows the installation of mobile bases in certain necessity conditions (i.e. emergencies). Furthermore, the dedicated nature of the TETRA network allows to lower the recurrent utilisation costs (for example the standing charges and the services data transmission costs). TETRis will therefore allow to enrich the functionalities, services, application and interoperability of the TETRA communication system in the optic of the realisation of the Internet of the future crating a technological framework and a competence field that will allow the development of value added services through the cooperation of operating intelligent devices and service users, all identifiable, in this optic, as Smart Objects (Internet of People, Things and Services) The penetration of the applications developed on the Smart Environments, accomplished as an orchestration of TETRA and other interconnected Smart Objects, mainly orientated to the habitat security and safeguard in emergency crises, natural disasters etc, in the citizens tissue and not only, will allow to the same network to become a territory settlement matrix, assuming a role that in the past was of other network infrastructures such as railroads, highways etc. As today is considered, in general for the digital networks, the activation and realisation of the Smart Environment in the urban and territory areas represents effectively a new public infrastructure to which, in a strategic vision and correlated to other public constructions, the country system must aspire. The privileged model for the construction of the Smart Objects and of the correlated Smart Environments is represented by the Open Source paradigm, in which find orientation and a model all the research and development components and the projections for an industrial development. The development and extension model of the TETRis network and of the services upon which they are realised is synthesized in the following figure. Allegato Il progetto di ricerca Pagina 9 di 199

10 Fig. 2 Representation of the TETRis system In particular the TETRis project will articulate itself upon three axis : The definition of models and instruments that allow the development, evolution and opening of the application serviceses typically based on a TETRis network, by the identification of new informative services for operators, using interconnection features with other commercial networks, plus the identification of intelligent devices able to use the features of more evoluted protocols as TEDS; The definition of a framework for the specification and cooperation of Smart Objects and their orchestration inside the respective Smart Environments, as well as for the realization of evolved sets for the monitoring and government of the network also through evolved instruments capable of log data analysis and decision supporting; The definition of certain Smart Environments applied to the Environment preservation, the emergencies management, the urban and extra-urban mobility, the utilities and the citizens. Recapitulating the TETRis expected results are the following: The new formulation, in terms of Smart Environments, of evolved services for the Public Administration, in particular: o Management of emergencies; o Environmental safeguard and sustainable development; o Mobility; o Territory monitoring and maintaining and services for citizens; The new formulation of a middleware for the cooperation and orchestration of Smart Objects applicable to the TETRA and other communication systems; The realization of new warehousing instruments and information analysis coming Allegato Il progetto di ricerca Pagina 10 di 199

11 from the use of the TETRA network (log) from users and intelligent devices with the goal of providing decision support in contexts such as the management of the network, the management of the Smart Objects and the conception and supplying of evolved services; Innovation in services/products of the TETRA communication system in terms of interoperability with other network standards, integration of devices and management of sensor/devices networks. 2.4 Descrizione dell'obiettivo generale del progetto L obiettivo generale del progetto TETRis può essere declinato nei seguenti punti: Definire e guidare lo sviluppo di un eco-sistema di tecnologie avanzate basate sui sistemi di comunicazione, tra cui fondamentale e il TETRA e la sua interconnessione con le reti commerciali, per lo sviluppo ed il supporto di servizi ed applicazioni innovativi; Far evolvere gli ambiti applicativi propri del sistema di comunicazione TETRA nell ottica dell Internet of people, things and services come paradigma dello sviluppo di nuovi servizi e di innovazione tecnologica per i prossimi anni; Accrescere le potenzialità applicative dei dispositivi integrati, anche per il sistema di comunicazione TETRA, attraverso l interconnessione con altre reti e un infrastruttura di cooperazione e gestione di Smart Objects al fine di favorire lo sviluppo di nuove applicazioni fruibili sia su terminali TETRA (in modalità semplificate tenendo conto delle potenzialità dei dispositivi TETRA) che su terminali evoluti che operano su reti commerciali (per fornire servizi con una user experience ricca, orientati ai cittadini); Definire strumenti di gestione più intelligente e ottimizzata della rete nonché servizi innovativi di analisi degli eventi e dei flussi sulla rete nelle dimensioni spaziali e temporali a supporto di decisioni in merito alla ottimizzazione delle risorse; Definire nuovi modelli di fruizione di servizi evoluti secondo la modalità Softwareas-a-Service e nell ottica dell Internet dei servizi, per permettere agli utenti di ricercare e utilizzare software e servizi sulla rete e combinarli per adattarli meglio alle proprie esigenze; Rafforzare le competenze attuali e costruirne delle nuove nell ambito del sistema di comunicazione TETRA e nell ottica dei servizi propri degli Smart Territories; Ridurre il time-to-market di nuovi dispositivi e nuove applicazioni, grazie ad un framework infrastrutturale di servizi di interconnessione ed interoperabilità In un contesto più esteso, orientato ai benefici generali per la comunità, si può dire che il progetto TETRis si pone i seguenti obiettivi: Apportare benefici economici e sociali alla comunità attraverso interventi più mirati ed efficaci da parte degli operatori della Pubblica Amministrazione e della Pubblica Sicurezza in diversi scenari applicativi quali la gestione delle emergenze, la salvaguardia dell ambiente, la mobilità, il monitoraggio del territorio e i servizi ai cittadini, anche con il contributo dei cittadini stessi alla condivisione delle informazioni, tramite l uso di strumenti innovativi di social networking (es. social network delle emergenze) Allegato Il progetto di ricerca Pagina 11 di 199

12 estensione della pervasività e dell efficacia dei servizi delle amministrazioni pubbliche, degli enti strumentali, delle polizie locali, degli operatori sanitari coinvolti nelle emergenze, delle aziende di trasporto, ecc. in territori isolati attraverso punti di accesso assistito; miglioramento della qualità della vita e del senso di sicurezza delle popolazioni disagiate per mezzo della diffusione di canali sicuri e affidabili di infrastrutture tecnologiche always on ; miglioramento e completamento, laddove assente, della diffusione capillare delle infrastrutture e dei servizi di telecomunicazione orientati alla gestione immediata di situazioni di crisi e di emergenze del territorio. Allegato Il progetto di ricerca Pagina 12 di 199

13 3. Descrizione dell'obiettivo finale Il progetto TETRis, come sopra indicato, si pone l obiettivo di realizzare un framework che consenta la costruzione di componenti tecnologici innovativi basati sulle reti, in particolare sulla rete TETRA e sull interconnessione con le altre reti commerciali, per realizzare complessi e articolati Smart Environment, intesi come elementi fondamentali di e costituenti uno Smart Territory, finalizzati all erogazione di servizi evoluti quali la gestione delle emergenze, il controllo dell ambiente, mobilità in area urbana, nonché altre utilities tipiche delle amministrazioni pubbliche operanti nelle aree urbane e in generale sul territorio. Obiettivo finale del progetto TETRis è dunque quello di realizzare servizi ad alto valore aggiunto nell ottica delle Smart Cities e Smart Territories, anche estendendo, laddove possibile, le funzioni del sistema di comunicazione TETRA e agendo lungo tre assi portanti: L evoluzione e l apertura degli ambiti applicativi propri del sistema di comunicazione TETRA nell ottica della definizione di nuovi servizi informativi per gli operatori, che sfruttino nuovi modelli e strumenti Open Source per l interconnessione di TETRA con altre reti a corto e lungo raggio, nonché l identificazione di nuove tipologie di dispositivi, ottenuti attraverso l interoperabilità d del sistema TETRA con sensori e reti di sensori esistenti; La modellazione e prototipazione di un framework Open Source che permetterà di definire una specifica ed un modello di cooperazione di Smart Object e la loro orchestrazione all interno dei relativi Smart Environment, nonché la modellazione e prototipazione di ambienti evoluti per il monitoraggio e il governo della rete, attraverso strumenti evoluti di analisi dei flussi dati (log) e di supporto alle decisioni; L identificazione di scenari e modelli applicativi in ottica di servizi propri delle Smart Territories/Smart Cities, attraverso la definizione di Smart Environments e servizi Open Source ad alto valore aggiunto applicati ai domini della salvaguardia ambientale, della gestione delle emergenze, della mobilità urbana ed extraurbana, delle utilities e dei servizi ai cittadini. I servizi a valore aggiunto che potrebbero essere forniti a valle della conclusione del progetto TETRis saranno erogati attraverso un modello architetturale organizzato come rappresentato dalla figura che segue. Allegato Il progetto di ricerca Pagina 13 di 199

14 Figura 3 - Architettura generale del sistema TETRis Allegato Il progetto di ricerca Pagina 14 di 199

15 Il modello architetturale prevede: 1- Un insieme di strumenti e servizi, corrispondente al layer denominato Livello delle Reti relativo a Sviluppo, evoluzione e apertura della rete TETRA. Questo livello architetturale è composto da un insieme di componenti e protocolli che forniranno funzionalità evolute di interoperabililità della rete TETRA con altre reti di comunicazione. Più in dettaglio, il layer comprenderà: Protocolli e dispositivi per l interoperabilità di reti a corto raggio, tipiche di dispositivi mobili o reti di sensori quali ad esempio WiFi, Bluetooth, Zigbee, con la rete TETRA Protocolli e dispositivi per l interoperabilità con altre reti pubbliche a lungo raggio, come ad esempio GSM, UMTS, HSPA, WiMax, segmento satellitare (roaming) Protocolli e dispositivi che permetteranno di realizzare l interoperabilità con reti di sensori esistenti, sia utilizzando estensioni a livello protocollare, sia utilizzando dei gateway dedicati Saranno altresì realizzati strumenti di simulazione in ambiente Open Source che confermino la validità delle estensioni protocollari e dei dispositivi realizzati per le finalità sopra esposte. 2- Un insieme di strumenti e servizi, corrispondente al layer denominato Smart Object Middleware, relativo alla definizione e orchestrazione di Smart Object. Tale livello architetturale fornirà la specifica astratta degli Smart Object realizzata con strumenti Open Source, nonché strumenti software che consentono la realizzazione di Smart Object specifici e le interfacce di comunicazione e controllo degli Smart Object. Verrà definito inoltre un middleware, ovvero un ambiente che permetterà di gestire la vita degli Smart Object all interno dei loro ambienti di esecuzione, fornendo funzionalità di collaborazione, coordinamento e orchestrazione di Smart Object. Gli Smart Object potranno essere specificati secondo diverse tipologie, ad esempio Smart Object relativi a sensori fisici, reti di sensori integrati, operatori dotati di dispositivi mobili, coordinatori di altri Smart Object (Smart Object virtuali), Smart Object specializzati nella raccolta di dati per il monitoraggio delle risorse della rete TETRA e più in generale delle risorse di uno Smart Environment (raccolta degli eventi caratteristici della vita di altri Smart Object). 3 - Un insieme di strumenti e servizi relativo alla gestione, al monitoraggio e all analisi evoluta di Smart Environment, denominato Smart management. Questo insieme di strumenti si articola in strumenti di base per la gestione e l analisi dei log e strumenti avanzati per la gestione, il monitoraggio e l analisi di Smart Environment. Gli strumenti di base comprenderanno: Modelli di rappresentazione unificanti dei log generati da apparati di rete, dispositivi, reti di sensori ecc., che ne consentano il successivo trattamento. Un Log Warehouse Open Source per la raccolta centralizzata e la normalizzazione dei log generati nei vari punti di accumulazione distribuiti sulla rete. Tale Log Warehouse fornirà strumenti per effettuare interrogazioni evolute, secondo paradigmi multi-dimensionali. Allegato Il progetto di ricerca Pagina 15 di 199

16 Strumenti di log mining basati su Open Source, ottenuti attraverso opportuna contestualizzazione di tecniche di data e process mining, che consentiranno la messa a punto di modelli descrittivi e predittivi per l analisi intelligente e la scoperta di conoscenza, anche nelle dimensioni spaziale e temporale. La realizzazione di tale insieme di strumenti sarà effettuata tenendo conto della legislazione in materia di sicurezza delle telecomunicazioni, individuando opportuni modelli di privacy e sicurezza nella gestione dei log Gli strumenti avanzati di gestione, monitoraggio e analisi di Smart Environment saranno la base, a valle della conclusione del progetto, per la dotazione di centrali operative di controllo comprenderanno: Un cruscotto di analisi evoluta spazio-temporale realizzato con strumenti Open Source orientato alla identificazione delle possibili ottimizzazioni all interno di ambienti complessi costituiti da grandi gruppi di Smart Object, denominato Geo- Performance Intelligence Un modello di identificazione delle prestazioni di Smart Environment attraverso la misurazione di indicatori prestazionali di Smart Objects e correlazioni che potranno fornire stime quantitative sintetiche della qualità del servizio, quali: o Indicatori prestazionali di qualità della rete, degli Smart Object e degli Smart Environment dall ottica dell utente finale o Indicatori prestazionali delle funzionalità della rete, degli Smart Object e degli Smart Environment o Indicatori sul traffico della rete e all interno degli Smart Environment o Indicatori prestazionali di disponibilità degli Smart Object all interno di uno Smart Environment o Indicatori di carico /sovraccarico di Smart Object all interno di Smart Environment o Indicatori di errori o malfunzionamenti di Smart Object Modelli di processo di gestione del ciclo di vita degli Smart Object all interno di uno Smart Environment che permettano di: o Attivare uno Smart Environment e i relativi Smart Object o Pianificare le attività di impianto di uno Smart Environment o Attivare e configurare Smart Objects o Identificare malfunzionamenti e pianificare attività di soluzione (sostituzione/riparazione di Smart Object) Strumenti basati su Open Source che implementano tecniche di classificazione e ricerca semantiche per trouble ticket volte alla composizione semi-automatica di risposte finalizzate alla risoluzione delle problematiche evidenziate dagli utenti finali all interno di uno Smart Environment. Allegato Il progetto di ricerca Pagina 16 di 199

17 4 - Un insieme di modelli di scenari servizi applicativi evoluti basati su Smart Object e sulle nuove potenzialità di interconnessione dei servizi applicativi della rete TETRA con altre reti commerciali ( Smart Environment ) Un insieme di strumenti basati su Open Source a supporto della definizione di Smart Environment applicati ai domini delle Emergenze e della Salvaguardia Ambientale, applicati ai seguenti contesti: o Reti di sensori e servizi informativi agli operatori che intervengono in caso di emergenze e ai cittadini, applicati a possibili scenari di monitoraggio della qualità delle acque costiere, monitoraggio del territorio per la prevenzione e gestione di rischi ambientali, monitoraggio della qualità dell aria e/o del clima in aree urbane e agricole; o Smart objects per l ambiente in reti per la mobilità sostenibile applicati alla creazione di una rete delle reti che supporti l utilizzo dell auto elettrica come componente fondamentale del sistema di alimentazione elettrica oltre che di uso di mezzi sostenibili di trasporto con utili e notevoli impatti relativi agli aspetti ambientali. Un insieme di strumenti basati su Open Source a supporto della definizione di Smart Environment applicati al dominio della Mobilità: o Strumenti per la rilevazione in-linea di dati sulla mobilità utilizzanti Smart Object distribuiti sul territorio e per il rilascio pervasivo di informazioni e servizi agli operatori e ai cittadini; o Piattaforma di Mobility Intelligence per l elaborazione on-the-fly di modelli interpretativi della mobilità nel territorio, applicati ad esempio nell ambito di mobilità di mezzi pubblici in aree urbane ed extra-urbane. Un insieme di strumenti basati su Open Source a supporto della definizione di Smart Environment applicati al dominio del Monitoraggio e la manutenzione del contesto ambientale urbano ed extra-urbano e per l erogazione di servizi di pubblica utilità a cittadini e organizzazioni del territorio: o Monitoraggio del contesto ambientale urbano e informazione multimodale agli operatori, in ottica di ottimizzazione delle risorse umane e strumentali applicate alla pianificazione e gestione della manutenzione del territorio; o Ambienti intelligenti per garantire la continuità dei servizi critici in due ambiti: la sicurezza (intesa come home-land security) nell utilizzo delle aree urbane a più forte rischio di degrado e la sicurezza (intesa come continuità e disponibilità) nell erogazione di servizi di assistenza sanitaria anche in condizioni critiche, quali disastri ed emergenze. Infine, per rendere possibile l effettiva realizzazione ed erogazione, a valle della conclusione del progetto, di servizi applicativi utilizzabili nell ambito degli Smart Environment, il progetto TETRis produrrà : Un modello di delivery dei servizi erogati negli Smart Environments basati su Smart Objects in modalità Software-as-a-Service (SaaS) e Platform-as-a-Service (PaaS) Allegato Il progetto di ricerca Pagina 17 di 199

18 Un modello a supporto della progettazione e del dispiegamento di servizi erogati in Smart Environment basati su Smart Object che tenga conto di requisiti non funzionali quali sicurezza, privatezza e affidabilità dei servizi Un insieme di modelli di budgeting e benchmarking dei servizi realizzati con i risultati del progetto TETRis Specifiche quantitative da conseguire Le specifiche quantitative da conseguire potranno essere misurate attraverso l identificazione di indicatori misurabili di conseguimento degli obiettivi del progetto, da applicare ai risultati delle attività del progetto stesso. Gli indicatori possono essere raggruppati in parametri di qualità aggregati, così da permettere di avere una visione complessiva dei risultati raggiunti all interno di TETRis. I parametri che si intendono conseguire sono i seguenti: 1) Indicatori di realizzazione e efficacia delle metodologie e dei modelli di sviluppo dei servizi sull infrastruttura di TETRis Il modello architetturale di TETRis prevede lo sviluppo di un framework unico come riferimento per lo sviluppo di Smart Environment negli scenari applicativi previsti dal progetto stesso (emergenze e salvaguardia ambientale, mobilità, utilities e servizi ai cittadini) e di futuri ulteriori scenari applicativi non ad oggi contemplati, nell ottica dell apertura e dell evoluzione degli ambiti applicativi propri dei sistemi di comunicazione tra cui TETRA. TETRis, cioè, vuole diventare il modello di riferimento standardizzato per l evoluzione dei servizi e ambiti applicativi e la costruzione di nuovi servizi dell Internet del futuro. Per raggiungere tale obiettivo, il framework unico, ottenuto dalla somma degli strumenti e servizi per realizzare una rete estesa e da un middleware per la definizione e orchestrazione di Smart Objects, dovrà necessariamente essere accompagnato da un insieme di modelli di sviluppo di nuovi servizi di interoperabilità di rete, di nuovi Smart Object, di nuovi Smart Environment ecc. Tali modelli guideranno lo sviluppo e l evoluzione futura dell infrastruttura realizzata attraverso TETRis e lo sviluppo di nuovi servizi. a) Indicatore di realizzazione delle metodologie e dei modelli di sviluppo dei servizi sull infrastruttura di TETRis TETRis prevede il rilascio di: i) Un modello di riferimento per lo sviluppo di nuovi protocolli e nuovi servizi di interoperabilità TETRA con altre reti a corto raggio (reti di sensori) e a lungo raggio (altre reti di comunicazione anche pubbliche) (si veda più avanti nel presente documento gli obiettivi realizzativi OR2); ii) iii) Un modello di riferimento per la definizione di nuovi dispositivi che rendano le funzionalità di TETRA interoperabili con funzionalità tipiche di altre reti wireless (incluse le reti di sensori) (si veda OR3); Un modello di riferimento per la definizione e la rappresentazione di Smart Allegato Il progetto di ricerca Pagina 18 di 199

19 iv) Object (si veda OR4); Un modello di riferimento di realizzazione di uno Smart Environment basato su interconnessione e orchestrazione di Smart Object (si veda OR4); v) Un modello di riferimento per la definizione e rappresentazione dei log provenienti da Smart Object (si veda OR5); vi) Un modello di riferimento per il delivery agli utenti finali di servizi erogati negli Environment basati su Smart Objects che tenga conto anche di requisiti di sicurezza, privatezza e affidabilità (si veda OR6); vii) Un modello di budgeting e benchmarking dei servizi basati su TETRis Smart Object (si veda OR6); L indicatore 1.a può essere definito come numero di modelli prodotti a fine progetto rispetto al numero di modelli attesi. L obiettivo prefissato dell indicatore 1.a è 100% (realizzazione di tutti i modelli prefissati di cui sopra). b) Indicatore di applicabilità delle metodologie e dei modelli di sviluppo dei servizi sull infrastruttura di TETRis Le metodologie e i modelli di sviluppo dei servizi sull infrastruttura di TETRis saranno applicati ai servizi di Smart management nonché ai servizi previsti per la realizzazione degli Smart Environment compresi in TETRis: emergenze e salvaguardia ambientale, mobilità, utilities e servizi ai cittadini. Gli Smart Environment saranno modellati e progettati sulla base delle metodologie e dei modelli realizzati in TETRis. L obiettivo è che tutti i servizi realizzati all interno degli Smart Environment siano realizzati utilizzando le metodologie e i modelli di sviluppo dei servizi sull infrastruttura di TETRis. L indicatore 2.a può dunque essere definito come prodotto dei seguenti tre rapporti, uno per ciascuno degli Smart Environment previsti da TETRis: numero di modelli utilizzati per la progettazione del singolo Smart Environment sul numero di modelli prodotti in TETRis. L obiettivo prefissato dell indicatore 1.b è 1,0 (applicazione di tutti i modelli prodotti da TETRis alla progettazione di tutti e tre gli Smart Environment previsti da TETRis). 2) Indicatori di realizzazione degli strumenti previsti da TETRis per la costruzione e gestione degli Smart Environment Questo insieme di indicatori misurerà l effettiva realizzazione in sede di sviluppo sperimentale dei vari strumenti e servizi a supporto della costruzione e gestione degli Smart Environment. Gli indicatori previsti sono: a) Indicatore di numerosità delle soluzioni per l interoperabilità di altre reti con la rete TETRA Allegato Il progetto di ricerca Pagina 19 di 199

20 All interno degli obiettivi realizzativi di progetto sono previste delle attività di ricerca di soluzioni per l interoperabilità di TETRA con le principali tecnologie di telecomunicazione wireless sia a corto raggio che a lungo raggio (si veda a questo proposito l obiettivo realizzativo OR2). L indicatore 2.a è definito in valore assoluto come il numero di nuove soluzioni protocollari definite, al termine del progetto TETRis, come dimostratori delle attività di ricerca. L obiettivo prefissato per l indicatore 2.a, a livello di dimostratori di ricerca, è di almeno 2 (almeno due nuove soluzioni protocollari definiti da TETRis all interno delle attività di ricerca). b) Indicatore di numerosità dei nuovi dispositivi definiti All interno degli obiettivi realizzativi di progetto sono previste delle attività di ricerca di soluzioni per la definizione di nuovi dispositivi arricchiti di funzionalità per l accesso sia alla rete TETRA che alle reti di sensori (oltre che a quelle a corto raggio) (si veda a questo proposito l obiettivo realizzativo OR3). L indicatore 2.b è definito in valore assoluto come il numero di dispositivi per l interoperabilità, realizzato a livello di sviluppo sperimentale, all interno di TETRis. L obiettivo prefissato per l indicatore 2.b, è di almeno 1 (almeno un dispositivo per l interoperabilità realizzato a livello di sviluppo sperimentale). c) Indicatore di numerosità degli Smart Object modellati e orchestrati Il progetto prevede la definizione e modellazione, generale ed estendibile, di Smart Object (si veda l obiettivo realizzativo OR4). E prevista, all interno di TETRis e per gli obiettivi del progetto, la modellazione delle seguenti tipologie di Smart Object: Smart Object deputati alla raccolta di dati di monitoraggio (log) Smart Object che modellano il comportamento di sensori fisici Smart Object che modellano il comportamento di operatori con terminale Smart Object deputati al coordinamento di gruppi di altri Smart Object (coordinatori) L indicatore 2.c è definito come percentuale di tipologie di Smart Object definite rispetto al totale di tipologie di Smart Object previste (lista sopra indicata) L obiettivo prefissato per l indicatore 2.c è 100% (tutte le tipologie previste definite e realizzate a livello di sviluppo sperimentale) d) Indicatore di realizzazione del middleware per la gestione degli Smart Object Il progetto TETRis prevede la realizzazione, a livello di sviluppo sperimentale, di un middleware per la gestione degli Smart Object (si veda l obiettivo realizzativo OR4). Il middleware sarà sviluppato come un insieme di librerie software Open Source. L indicatore 2.d è definito come numero, in valore assoluto, di librerie realizzate in sviluppo sperimentale per la realizzazione del middleware. L obiettivo prefissato per l indicatore 2.d è 1. Allegato Il progetto di ricerca Pagina 20 di 199