IoT & Smart Cities: Riflessioni, Sviluppi e Applicazioni. Francesco ROMANELLO

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Emilia Di Lorenzo
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1 IoT & Smart Cities: Riflessioni, Sviluppi e Applicazioni Francesco ROMANELLO Rimini, 10 novembre 2016

2 IoT (Internet of Things) è una speculazione dell uso della rete: gli oggetti collegandosi in rete acquisiscono intelligenza e capacità di cooperazione.

3 I campi di applicazione sono in tutti i settori e attualmente si è ancora in una fase di forte espansione. Domotica Robotica Avionica Automotive Monitoraggio ambientale Biomedicale Sorveglianza Telemetria Reti di sensori wireless Rilevazione eventi avversi Smart Grid e Smart City Sistemi integrati Telematica

4 Gli oggetti si connettono alla rete tramite tecnologie e protocolli diversi: per il corto raggio un esempio molto diffuso sono i tag RFID. Le tecnologie di comunicazione degli oggetti di IoT sono svariate e sfruttano protocolli da cui non emerge a tutt oggi uno standard unico affermato: Z-Wave, enocean, ZigBee, Bluetooth, WiFi, ecc..

5 Riflessioni e domande: Le varie tecnologie di comunicazione sul corto raggio devono rispondere ad esigenze diverse e specifiche all applicazione. In futuro ci sarà una tecnologia che sarà in grado di coprire un ampio spettro di richieste e peculiarità diventando uno standard?

6 Vari Istituti e soggetti operanti nel settore stimano che entro il 2020 gli oggetti collegati alla rete saranno da 30 a 100 miliardi!

7 In questo contesto così dinamico una delle criticità è la disponibilità di accessi univoci alla rete degli oggetti del mondo IoT. Lo standard IPv4 consente un numero di indirizzi di poco più di 4 miliardi e quindi insufficiante al prossimo futuro. L affermazione dello standard IPv6 consente di disporre di oltre 3 x indirizzi.

Altre criticità dell irruzione dell IoT nella vita del cittadino sono: Sicurezza Per questa problematica gli antidoti ci sono: antivirus, software di

8 Altre criticità dell irruzione dell IoT nella vita del cittadino sono: Sicurezza Per questa problematica gli antidoti ci sono: antivirus, software di protezione e di guardia ecc Privacy Qui la questione è molto più seria e complessa e ha risvolti etici, legali, morali e comunque di impatto sulla persona.

9 Le piattaforme IoT, loro strutture e livelli di interconnessione

10 Le piattaforme IoT, possono replicarsi in alto o in basso come un frattale scambiandosi dati in modo bidirezionale sia all interno della struttura che tra livelli.

11 Il target speculativo con l introduzione dell IoT: Efficienza energetica dei componenti Componenti migliori Organizzazione del sistema Riorganizzazione del sistema Energy on demand

12 L Ecosistema Umano dalla città statica alla città che si adatta alle necessità dei cittadini Rete di sensori e interattività (IoT) Dati aperti Resource on demand Intelligenza di calcolo Flessibilità sulle utility urbane Servizi Smart

13 Connettere il mondo delle smart grids con il dominio delle smart homes per aprire nuovi mercati Aggregatore Energy Vendor DSO Cittadino Open to apps from market companies (third parties) Smart Meters Energy box

14 La mappa delle smart cities progettate da ENEA Lumiere Brescia Smart Living City 2.0 Espresso Smart Village RdS - ROMA CIPRnet Public Energy Living Lab Res Novae Smart Basilicata

15 I nuovi attori del mercato: aggregatori e servizi al cittadino energy vendors Home ESCOs.. energy distributors Energy Efficiency Services Assisted Living Services Aggregator, demand response Citizen

16 Meccanismo di Demand Response

17 TRAFFIC AND PEOPLE MONITORING SMART Lighting MODELLING & HOURLY PREDICTION LIGHT CONTROL - ENERGY ON DEMAND - SMART POLES

18 SMART PUBLIC BUSES AS A - CITY MOBILE SENSOR NETWORK - SMART SERVICES SMART STREET CITY CONTROL ROOM SMART POLES

19 Servizi di trasporto locale intelligenti on Demand LAST MILE LOGISTICS MOBILITY ON DEMAND

20 Sensoristica Smart Building Misura dei consumi Condizioni ambientali indoor e outdoor Diagnostica La gestione ottimizzata dell edificio minimizza i consumi

21 Laboratorio reale in Enea Casaccia Smart agents Smart Village GUI Village cloud Distributed Energy Building Network Outdoor Lighting Mobility Communication Intelligence level Smart Village buildings, sensors, low level lamps, remote management, dimmering, local GUI Integrated management resource on demand

22 Controllo Adattivo Fornire energia solo quando realmente serve, dove serve, nella intensità che serve. edificio Energia consumata zona Energia realmente richiesta stanza risparmio energetico: %

23 Ambiti di applicazione Smart home Smart building Smart city

24 Riflessioni e domande: Siamo ancora in una fase in cui molti, ma non tutti, hanno compreso l importanza strategica del ricorso alle nuove tecnologie Smart per razionalizzare il mondo che ci circonda comprese quindi le Cities. Esistono le Smart Cities in Italia? Si. Ma siamo solo all inizio della rivoluzione.

25 Sesto Senso Brevetto ENEA su un sistema multisensoriale per il controllo della Home N. Domanda Del 12/09/2016

Stato dell arte Esiste un enorme varietà di sistemi di domotica che risolvono problemi di automazione, controllo, regolazione, sicurezza, assistenza a chi è bisognoso ecc In particolare il controllo

26 Stato dell arte Esiste un enorme varietà di sistemi di domotica che risolvono problemi di automazione, controllo, regolazione, sicurezza, assistenza a chi è bisognoso ecc In particolare il controllo della presenza nei locali, per gestire le utenze, è svolto da sensori PIR che però sono dei sensori di movimento con le problematiche che ne derivano. Numerosi sensori sono molto costosi e possono essere surrogati dalla cooperazione di sensori dal costo notevolmente inferiore che sono stati disposti per altre finalità.

27 L Idea di Sesto Senso Cooperazione di una composizione sensoriale in grado di estrarre contenuti informativi di livello superiore e spesso di natura diversa dalle grandezze rilevate dai singoli sensori. Il nome sesto senso nasce proprio da questa idea.

28 Realizzato in Sesto senso Nell ambito di questa intuizione sono stati realizzati: 1. Un sistema multisensoriale intelligente con capacità di apprendimento di tipo totalmente aperto e scalabile sia nei livelli gerarchici che nelle potenzialità del singolo elemento. 2. Un dispositivo sensoriale in grado di contare l accesso ad un locale e quindi gestire le presenze per poter di conseguenza amministrare le utenze. 3. Un sensore virtuale di CO 2 che sfruttando i valori misurati di temperatura, umidità, numero di ore/presenza e apertura/chiusura porte e finestre, risale al valore di CO 2 dopo una fase di messa a punto dei parametri della rete neurale di cui i sensori fanno parte. 4. Questa architettura e logica cooperativa consente anche altre ricadute come quella della auto-validazione dei segnali acquisiti: nel nostro caso viene risolto con la tecnica della ridondanza e con l implementazione di una routine che opera con reti neurali e logiche fuzzy, ecc

29 Architettura del Sistema

30 Prototipo realizzato e funzionante

31 Caratteristiche funzionali

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