Stiamo andando nuove strade con voi!

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1 Illuminazione stradale intelligente da Algorab e E- Lucente Stiamo andando nuove strade con voi! 1 Vostre necessità Meno consumo di corrente Adattamento dell illuminazione a differenti condizioni ambientali (smog, temperatura ) Meno fasi di manutenzione 2 1

2 Piattaforma P5: illuminazione intelligente per il risparmio energetico e applicazioni smart city 3 Concetti preliminari: SMART CITY, WIRELESS SENSOR NETWORK, ONDE CONVOGLIATE, CITY SENSING 4 2

3 Cosa è una smart city? Non c è una definizione unica universalmente riconosciuta. Da un punto di vista tecnologico, (1) Città-macrosistema che (2) armonizza dinamicamente i suoi sottosistemi grazie all uso intensivo di (3) tecnologie ICT Cosa accade in pratica? a) Il macrosistema-città riceve stimoli provenienti dal territorio b) Applica algoritmi c) Elabora dati e invia comandi ai sottosistemi 5 Un esempio semplice: sottosistema ambiente e sottosistema mobilità MACROSISTEMA CITTÀ SOTTOSISTEMA «AMBIENTE» Piattaforma Smart City SOTTOSISTEMA «MOBILITÀ» Avvia animazione: sensori avvisano del superamento della soglia di inquinamento DEVIAZIONE TRAFFICO (es., CON PMV) 6 3

4 Quali sono gli obiettivi della città intelligente? Alcuni esempi USO INTELLIGENTE RISORSE Energia (es., illuminazione pubblica) Acqua (es. irrigazione pubblica) MOBILITÀ EFFICIENTE E GREEN Integrazione tra sistemi di trasporto Monitoraggio e regolazione in tempo reale dei flussi traffico Gestione intelligente parcheggi TUTELA AMBIENTE E TERRITORIO Riduzione inquinamento Sicurezza cittadini PIÙ SERVIZI E PIÙ EFFICIENTI Raccolta RSU on demand Telemedicina outdoor CITTÀ A MISURA D UOMO! 7 Quale è il presupposto affinché una città diventi «smart»? Deve disporre di organi sensoriali e di un «sistema nervoso urbano»! AZIONE sensi sistema nervoso cervello sensori inquinamento misuratori energia igrometri sensori parcheggi accelerometri sensori traffico AZIONE sensori rete wireless capillare piattaforma Smart City 8 4

5 Realizzare una smart city tramite la pubblica illuminazione 9 Perché i lampioni sono ideali per sviluppare una rete di comunicazione wireless che rende la città «smart»? 1. 1 I problemi di impatto visuale e architetturale sono evitati grazie alla possibilità di incorporare i dispositivi wireless nella struttura del lampione, con al limite una antenna compatta che esce dalla struttura dell armatura 2. 2 L altezza dei lampioni offre le migliori condizioni per una comunicazione wireless efficiente 3. 3 Il palo dei lampioni fornisce nativamente energia per i nodi wireless 10 5

6 Perché i lampioni sono ideali per sviluppare una rete di comunicazione wireless che rende la città «smart»? 4. 4 Sono presenti capillarmente nel territorio urbano: l ideale per il city sensing! 5. 5 Sono già disponibili: non servono ulteriori investimenti infrastrutturali 6. Le loro caratteristiche li rendono ideali per 6 mettere i dispositivi al sicuro da atti vandalici. 11 Reti di comunicazioni per la smart city 12 6

7 Onde radio e onde convogliate: city sensing ONDE RADIO (WSN) ONDE CONVOGLIATE Ideale per il city sensing (Wireless Sensor Network, rete pervasiva di sensori) e per il telecontrollo diffuso Non idonea al city sensing e al telecontrollo diffuso 13 Wireless Sensor Network e onde convogliate: tabella comparativa WSN Onde convogliate a banda stretta Onde convogliate a banda larga No applicazioni ad alto bitrate No applicazioni ad alto bitrate Sì applicazioni ad alto bitrate Numerosissimi punti = impiegabili per formare reti di lampioni Numerosi punti = impiegabili per formare reti di lampioni Pochi punti = non impiegabili per formare reti di lampioni Orientate a interconnettere sensori wireless = CITY SENSING Non orientate a interconnettere sensori wireless = NO CITY SENSING! Non orientate a interconnettere sensori wireless = NO CITY SENSING! Non risentono della qualità della rete elettrica Risentono della qualità della rete elettrica Risentono della qualità della rete elettrica 14 7

8 E il WiFi? Rete WSN Rete WiFi focus application telerilevamento distribuito grazie a una rete di sensori (wireless sensor network) ampiezza di banda < 250 Kbs: Contenuta > 50 Mbs: elevata web, , video ecc. Non orientata al telerilevamento distribuito numero max nodi Centinaia di nodi e migliaia di sensori! (65536) 32/ : collega pochi dispositivi consumi molto bassi: gli end device collegati possono essere alimentati a batteria, anche di durata pluriennale. low power standby Sì (nodi alimentati a batteria con autonomia di anni) no elevati ottimizzata per affidabilità, bassa potenza, basso costo, scalabilità velocità architettura tipo di organizzazione potenza a maglia: se un nodo cade, gli altri si rivolgono autonomamente ad altri nodi per comunicare «self-organizing»: l aggiunta di nodi è una operazione estremamente semplice molto bassa: inquinamento elettromagnetico irrisorio a stella: ciascun nodo comunica solo col coodinatore. Meno affidabile non «self-organizing» media 15 Onde radio e onde convogliate: applicazioni internet, videosorv. ONDE RADIO (WSN) ONDE CONVOGLIATE Banda insufficiente per applicazioni ad alto bitrate (videosorveglianza, internet, mail ecc.). Serve una rete ulteriore. Banda insufficiente per applicazioni ad alto bitrate (videosorveglianza, internet, mail ecc.). Serve una rete ulteriore. 16 8

9 Le wireless sensor network 1. Gruppi di sensori spazialmente distribuiti ED ED End device (sens. temperatura, inquinamento, vibrazione, umidità ecc.) 2. interconnessi via radio grazie ad una apposita infrastruttura di comunicazione 3. che misurano capillarmente parametri ambientali ED RN ED ED RN GW Routing node Gateway ED ED ED RN ED 27 C ED ED ED RN ED ED ED RN ED ED ED RN ED ED GW 17 Gestione dell illuminazione pubblica tramite le reti wireless 18 9

10 Telecontrollo: cosa è P5? P5 è una piattaforma Algorab che interconnette via radio i lampioni, realizzando una rete wireless di sensori. Gli obiettivi della piattaforma sono: 1 Efficientamento dell illuminazione pubblica 2 Abilitazione ad applicazioni smart city 19 P5-SL: come un lampione diventa un nodo di una rete wireless + Electronic Ballast Algorab P5-SLC 20 10

11 P5-SL: come un lampione diventa un nodo di una rete wireless 21 P5-SL: come un lampione diventa un nodo di una rete wireless 22 11

12 Utilizzo di ballast elettronici Un ballast ferromagnetico Un ballast elettronico con DALI 23 P5-SLC: funzionalità Controllo remoto della lampada ON/OFF Regolazione dell intensità luminosa con Ballast DALI Accelerometro per rilevare urti e inclinazione palo 3 assi, risoluzione: 4mG Telediagnostica del punto luce Conteggio ore e modalità di funzionamento della lampada Telemonitoraggio temperatura armatura e allarme sovratemperature Orologio astronomico per il funzionamento in modalità stand-alone 24 12

13 Cluster P5: un gruppo di lampioni gestiti dal gateway/coordinatore di rete GW 25 Quadro elettrico 26 13

14 Come la rete instrada le informazioni? 27 Uno schema più articolato: la rete magliata 28 14

15 Piattaforma P5: migliaia e migliaia di nodi! 29 Piattaforma P5: schema riepilogativo Utenti remoti Cluster P5: per le migliori prestazioni, fino a 100 lampioni per cluster 2G, 3G, FO, WI-FI Centro di controllo 30 15

16 Telecontrollo degli impianti 31 Modalità di funzionamento di P5-SLC Modalità normale P5-SL riceve istruzioni dal centro di controllo e gestisce il punto luce P5-SL può anche operare seguendo regole basate su: Fasce orarie Luminosità tipica (calcolata sulla base di orologi astronomici) Uno o più sensori di luminosità disponibili in città 32 16

17 Modalità di funzionamento di P5-SLC Modalità manuale È possibile controllare un singolo punto (o un singolo gruppo di punti) La modalità manuale può essere utile per attività di manutenzione o per regolare l intensità luminosa per manifestazioni culturali, incidenti 33 Modalità di funzionamento di P5-SLC Modalità standalone Grazie ad un planning memorizzato localmente, ciascuna unità P5-SL è pronta per operare anche in modalità standalone. In questa modalità, P5-SL opera senza connessione col centro di controllo La modalità di funzionamento standalone garantisce che non ci siano interruzioni nell illuminazione pubblica causate da guasti al sistema o alla rete 34 17

18 Ambiente per impostare le regole 35 Scenari di illuminazione Possibilità di creare e calendarizzare dei preset di illuminazione Valorizzazione architetture Eventi particolari (es. notte bianca, manifestazioni) Incidenti 36 18

19 Illuminazione dinamica Con sensori di luminosità Con sensori di presenza e movimento In base alla situazione traffico On-demand 37 COME SI RISPARMIA? 1) Sostituzione lampade: da vapori di mercurio a sodio ad alta pressione VM SAP VM SAP VM SAP 125W 70W 250W 150W 400W 250W 38 19

20 COME SI RISPARMIA? 2) Sostituzione ballast magnetico con ballast elettronico BALLAST MAGNETICO Fluttuazioni di potenza nocive per la lampada 39 2) Sostituzione ballast magnetico con ballast elettronico BALLAST ELETTRONICO Potenza reattiva molto contenuta 40 20

21 COME SI RISPARMIA? 3) Precisione negli orari di accensione e spegnimento Il sistema P5 gestisce l intero impianto in modo centralizzato: 1. Precisione nelle regole di accensione e spegnimento 2. Risorse utilizzate solo per il tempo necessario Ad esempio, a Trento le ore di accensione dovrebbero essere circa 4293 all anno (Zenith ufficiale 90,5 ) In alcuni impianti stiamo riscontrando anche 600 h/anno di accensione superflua! 41 COME SI RISPARMIA? 4) Regolazione «punto per punto» della luminosità 42 21

22 COME SI RISPARMIA? 5) Più strategie di dimming a) esempio: dimming a orari fissi Riduzione luminosa dalle ore 23:00 fino allo spegnimento mattutino Totale ore accensione: ore dimming No dimming 2811 ore on-23:00 23:00-off 43 COME SI RISPARMIA? 5) Più strategie di dimming b) esempio: dimming dinamico Implementazione di regole di dimming dinamico basato su 1. Sensori di luminosità 2. Presenza persone / «on demand» 3. Passaggio veicoli 4. Apertura cancelli/sbarre 44 22

23 COME SI RISPARMIA? 6) Telecontrollo quadri e linee 1. Allarmi consumi anomali 2. Controllo qualità del carico 1. Individuata l anomalia 2. Risolta anomalia 45 COME SI RISPARMIA? 7) Semplificazione della manutenzione 1. Grazie alla gestione centralizzata dei punti luce e alla statistica offerta dal sistema, miglior programmazione della manutenzione! 2. Telenotifica automatica guasti: invio mirato del personale! 46 23

24 COME SI RISPARMIA? 8) Catasto elettronico del patrimonio illuminotecnico Grazie alla ge 47 COME SI RISPARMIA? 9) Accesso al mercato dei «certificati bianchi»: sintesi Cosa sono i «certificati bianchi» o TEE? Sono «titoli di efficienza energetica» (TEE) che certificano i risparmi di energia Chi li ottiene? Chi attua interventi di efficientamento energetico secondo regole stabilite. La riduzione dei consumi di energia elettrica è ricompresa in questo meccanismo! Come funziona il meccanismo? I titoli sono ottenuti in base alle tonnellate equivalenti di petrolio (tep) risparmiate. Per i consumi elettrici: 1 tep = 5.347,59 kwh (1 kwh = 0,187x10-3 tep) Ogni tep (tonnellata equivalente di petrolio) determina l ottenimento di un certificato bianco che può essere venduto sul mercato libero dell energia

25 COME SI RISPARMIA? 9) Accesso al mercato dei «certificati bianchi»: sintesi Quanto valgono? I titoli hanno quotazione variabile (ad oggi, tra gli 80 e i 100 Euro) Chi li compera? 1. Soggetti obbligati dalla legge a raggiungere obiettivi di efficientamento energetico (e quindi a produrre un certo numero di certificati bianchi) 2. Se non raggiungono questi obiettivi, devono acquistare sul mercato i certificati mancanti 49 Esempio di business case 50 25

26 Esempio di business case 51 Question time!??? 52 26

27 SECONDA PARTE: APPLICAZIONI SMART CITY 53 Telelettura consumi 54 27

28 Telelettura consumi Come P5 veicola i dati sui consumi Lampione P5 con antenna single band (2,4 GHz) Lampione P5 con antenna dual band (2,4 GHz MHz) 55 Telelettura consumi Lampioni P5 per la telemisura dei consumi Alcuni lampioni P5 potranno essere potenziati con una antenna a doppia banda La seconda banda (169 MHz) è uno standard che si sta affermando perchè ritenuto ideale per la telemisura dei consumi di gas e acqua (permette di coprire distanze lunghe e di superare ostacoli (case, muri ecc.) 56 28

29 Telelettura consumi 169 MHz: portata L antenna Algorab ha queste caratteristiche: 169 MHz / 20 dbm di potenza in TX / -126 dbm di sensibilità in RX TEORICAMENTE In linea d aria la portata è di 10 km IN AMBIENTE URBANO In città ci sono edifici ed altri ostacoli. I contatori possono essere in scantinati, giroscale, dentro armadi ecc. La portata reale media operativa è stimabile in max 500 metri QUINDI Circa 1 antenna dual band ogni 10 lampioni 10 km ± 500 m 10 lamp 57 Telelettura consumi Teniamo in considerazione che 1. La normativa prevede una progressiva sostituzione dei gruppi di misura del gas. Con il passare del tempo, a scopo di telelettura, i gruppi di misura dovranno integrare tecnologie di telecomunicazione 58 29

30 Telelettura consumi Teniamo in considerazione che 2. La rete di lampioni P5 è una rete wireless di sensori. È l ideale per acquisire e trasportare in modo sicuro i dati dei gruppi di misurazione! P5 è capillare, quindi ideale per dare la migliore copertura radio negli spazi urbani, ricchi di ostacoli P5 è progettata per gestire un numero elevato di punti (fino a per ogni rete virtuale), quindi ideale per questo tipo di attività P5 è orientata a lavorare con device a basso consumo energetico (es. a batteria), che sono quelli che monteranno i gruppi di misurazione. La vicinanza delle antenne P5 richiederà meno potenza in trasmissione: le batterie dei gruppi di misurazione dureranno più a lungo! NON SERVIRANNO NUOVE E COSTOSE INFRASTRUTTURE DI COMUNICAZIONE DEDICATE!!! 59 Telelettura consumi Teniamo in considerazione che 3. DENSITÀ Per gli scopi di telelettura, solo alcuni lampioni P5 dovranno essere dotati di antenna dual band! DENSITÀ LAMPIONI P5 «DUAL BAND» In base alle utenze da servire per ciascun nodo In base alla conformazione del territorio In base al livello di ridondanza desiderato Lampione P5 con antenna single band (2,4 GHz) Lampione P5 con antenna dual band (2,4 GHz MHz) 60 30

31 Parcheggi 61 Parcheggi Sensori di occupazione a basso consumo interconnessi alla rete di lampioni P5 I sensori, alimentati a batteria di lunga durata, misurano l intensità del campo magnetico terrestre e le relative perturbazioni esercitate dalla massa metallica di un veicolo. STALLO LIBERO STALLO OCCUPATO 62 31

32 Parcheggi Come i sensori di occupazione si interconnettono alla rete di lampioni P5 63 Parcheggi Utilizzo delle informazioni acquisite dai sensori di occupazione stallo Display dinamici di indirizzamento ai posti disponibili 64 32

33 Parcheggi Utilizzo delle informazioni acquisite dai sensori di occupazione stallo RIDUZIONE TRAFFICO PARASSITA! 0 65 Parcheggi Utilizzo delle informazioni acquisite dai sensori di occupazione stallo Statistiche sull uso dei parcheggi! Dati a disposizione del dipartimento di mobilità 66 33

34 Parcheggi Utilizzo delle informazioni acquisite dai sensori di occupazione stallo Esempio: composizione della sosta in viale Venezia < 30 min min 1h - 3h tra 3 e 6 ore tra 6 e 12 ore oltre le 12 ore oltre 1 giorno STUDI SU COME VENGONO UTILIZZATI I PARCHEGGI! 67 Parcheggi Utilizzo delle informazioni acquisite dai sensori di occupazione stallo Esempio: tempo medio di sosta raffrontato tra vie Via Milano Via Torino Via Napoli Viale Trieste Via Rovigo Via Novacella Viale Venezia

35 Parcheggi Utilizzo delle informazioni acquisite dai sensori di occupazione stallo Presenza media veicoli in sosta su via Gorizia nelle 24 ore Parcheggi Utilizzo delle informazioni acquisite dai sensori di occupazione stallo Esportazione rapida di dati per Excel per effettuare analisi con la massima libertà Via Posti totali mappati % di utilizzo Numero totale auto che hanno parcheggiato il 12/1/2013 Tempo medio di sosta in minuti Via Cagliari Via Bari Via Resia Via Torino Via Milano Via Palermo Via Roen Via Duca d'aosta Via Principe Eugenio di Savoia Via Fago Via Guncina Via Cadorna Via Cesare Battisti Via della Zecca Via Capri Via Roma Via Col di Lana Corso Italia Corso Libertà

36 Parcheggi Utilizzo delle informazioni acquisite dai sensori di occupazione stallo Possibilità di sfruttare set di funzioni Excel realizzate ad hoc per i parcheggi (vedi sistema Algorab Astra) TEMPOSOSTA.MEDIO(dataInizio;oraInizio;dataFine;oraFine;segmentoStradale) 71 Parcheggi Utilizzo delle informazioni acquisite dai sensori di occupazione stallo PER LA POLIZIA MUNICIPALE, TELENOTIFICHE DI POTENZIALI INFRAZIONI 72 36

37 Parcheggi Utilizzo delle informazioni acquisite dai sensori di occupazione stallo 1. DIVIETI «STATICI» Si possono sfruttare i sensori per telenotificare violazioni in luoghi ove la sosta è sempre vietata 73 Parcheggi Utilizzo delle informazioni acquisite dai sensori di occupazione stallo 2. I sensori permettono di monitorare anche soste consentite / vietate secondo determinate condizioni (disco orario, divieti temporanei, fasce orarie ecc.). LE INFORMAZIONI SONO ELABORATE DAL SISTEMA, CHE INVIA EVENTUALI NOTIFICHE SULLA BASE DI REGOLE IMPOSTABILI! 74 37

38 Parcheggi Utilizzo delle informazioni acquisite dai sensori di occupazione stallo Esempio: lavaggio strade 1. L operatore seleziona uno o più stalli che saranno interessati dal lavaggio periodico strade 2. L operatore, in base al calendario, definisce le regole di notifica di potenziale infrazione per gli stalli selezionati. Esempio: a. Imposta come vietati gli stalli di via Roen lato destro b. da lunedì 27/9/2013 alle ore 17:00 a martedì 28/9/2013 ore 2:00 c. Allerta i seguenti utenti: XXXXX, YYYYYY, ZZZZZZ d. Utilizzando chiamata vocale, SMS ecc. ecc. 3. Terminata la fascia di divieto, i parcheggi tornano in stato «consentito»! 75 Parcheggi Utilizzo delle informazioni acquisite dai sensori di occupazione stallo IN SINTESI: 1. Granularità: singoli stalli e/o gruppi di stalli 2. Gruppi configurabili a piacere. (esempio: via Gorizia lato destro, via Manci fronte scuola, via Combattenti inizio) 3. Flessibilità regole: giorni, ore, agenti di polizia da telenotificare 4. Cronometro: il sistema è in grado di conteggiare il tempo di sosta secondo regole configurabili (dischi orari, carico/scarico ecc.) 5. Scalabilità: aggiungere progressivamente punti monitorati, senza limiti 76 38

39 Parcheggi Utilizzo delle informazioni acquisite dai sensori di occupazione stallo È possibile estendere il servizio anche a dispositivi mobile, che tramite una connessione internet potranno interrogare la banca dati e mostreranno all automobilista la situazione degli stalli pubblici! ANCHE NOTIFICHE PUSH QUANDO SI LIBERA UN POSTO! 77 Parcheggi Parcheggi a pagamento Per gestire i parcheggi a pagamento con i sensori di occupazione e la piattaforma P5, gli stalli dovranno essere riconoscibili grazie ad un numero

40 Parcheggi Parcheggi a pagamento: un caso pratico 1. Il signor Davide Viola parcheggia la propria vettura sullo stallo numero Parcheggi Parcheggi a pagamento: un caso pratico 2. Il sensore di occupazione informa P5 che lo stallo 11 è occupato. Il sistema fa partire il conto alla rovescia per permettere al signor Viola di effettuare il pagamento alla colonnina. STALLO 11 OCCUPATO! ATTENDO 5 MIN PER PAGAMENTO 80 40

41 Parcheggi Parcheggi a pagamento: un caso pratico 3. Il signor Viola si reca alla colonnina ed effettua il pagamento fino alle ore 16:37, INSERENDO IL NUMERO DELLO STALLO PER IL QUALE PAGA STALLO 11 OCCUPATO! ATTENDO 5 MIN PER PAGAMENTO Inserire numero parcheggio 11 Fino alle ore 16:37 PAGATO 81 Parcheggi Parcheggi a pagamento: un caso pratico 4. La colonnina trasmette al sistema centrale l avvenuto pagamento per lo stallo 11 fino alle ore 16:37 STALLO 11 PAGATO FINO ALLE ORE 16:37 OK 82 41

42 Parcheggi Parcheggi a pagamento: un caso pratico 5. Il signor Viola può allontanarsi senza dover esporre il biglietto dietro il parabrezza. OK 83 Parcheggi Parcheggi a pagamento: un caso pratico ESEMPIO: cosa accade se alla scadenza del tempo consentito il veicolo occupa ancora lo stallo? ATTENZIONE: POSSIBILE SANZIONE PARCHEGGIO XYZ STALLO 11! 84 42

43 Parcheggi Parcheggi a pagamento: un caso pratico P5 può inoltrare la notifica automatica a qualunque utente e in tutte le forme: 1. Al comando di polizia municipale 2. Al personale di polizia municipale in pattuglia dotato di dispositivi mobili (messaggi vocali automatici su radio, su telefoni ecc.) 3. Al gestore dei parcheggi e al suo personale in servizio (ausiliari sosta) 85 Parcheggi Parcheggi a pagamento: un caso pratico Non è necessario sostituire le colonnine! È sufficiente aggiungere i sensori! L unico requisito è che la colonnina comunichi con il centro (es., GPRS), e invii l informazione sullo stallo «pagato» Per il gestore, un ulteriore vantaggio che deriverebbe da una colonnina P5 è il risparmio sui costi di utilizzo delle reti telefoniche 86 43

44 Parcheggi Forme di pagamento MONETE PAGAMENTO ANTICIPATO E TEMPO DI SOSTA PREDETERMINATO SMS CARD / NFC APP PER SMARTPHONE ANCHE TEMPO DI SOSTA NON PREDETERMINATO CON ADDEBITO A «CONSUMO EFFETTIVO» E SENZA BISOGNO DI USARE LA COLONNINA 87 Parcheggi Utilizzo delle informazioni acquisite dai sensori di occupazione stallo VANTAGGI PER L AMMINISTRAZIONE 1. Interventi più mirati da parte della polizia locale 2. Situazione parcheggi aggiornata di continuo 3. Informazioni statistiche sull utilizzo dei parcheggi 4. Miglior gestione della mobilità PER I CITTADINI 1. Meno traffico 2. Meno inquinamento 3. Meno stress nella ricerca del parcheggio 4. Pagamento parcheggi anche a consumo effettivo 88 44

45 Verde pubblico 89 Verde pubblico Irrigazione del verde pubblico Caso 1: invio planning o comandi manuali da remoto CENTRALINA IRRIGAZIONE SENSORI 90 45

46 Verde pubblico Irrigazione del verde pubblico Caso 2: calendario + incrocio dati con sensori (es., umidità terreno, termometri, radiazione solare, sensori pioggia, bagnatura fogliare ecc.). CENTRALINA IRRIGAZIONE SENSORI GRAZIE A P5 E A SENSORI A BASSO CONSUMO, POSSIBILITÀ DI MAPPATURA AMBIENTALE MOLTO CAPILLARE! 91 Verde pubblico Irrigazione del verde pubblico Caso 3: calendario + sensori + incrocio con dati acquisiti da servizi meteo tramite internet CENTRALINA IRRIGAZIONE SENSORI 92 46

47 Verde pubblico Non solo automazione! Anche teleallarmi! CENTRALINE IRRIGAZIONE ELETTROPOMPE p5 p5 p5 SENSORI DI LIVELLO (ALLAGAMENTO POZZETTI, FONTANE ECC.) p5 ALLARMI APERTURA POZZETTI, QUADRI ECC. p5 p5 Manutentori, personale reperibile, coordinatori ecc. 93 Gestione raccolta rifiuti 94 47

48 Gestione raccolta rifiuti Nuove opportunità offerte dalla rete di lampioni! Microdispositivi di identificazione a radiofrequenza hanno costi in continua discesa L interconnessione di oggetti in rete (internet delle cose) è uno scenario sempre più vicino Telegestione contenitori rifiuti si avvia ad essere realizzabile LA È PRONTA PER QUESTA EVOLUZIONE! 95 Gestione raccolta rifiuti Alcuni scenari possibili di supporto della raccolta RSU TAG ATTIVI CHE SEGNALANO L ESPOSIZIONE DEL BIDONCINO CASSONETTI A CONFERIMENTO FISSO CHE REGISTRANO GLI UTILIZZI E ALLERTANO SUL «QUASI PIENO» 96 48

49 Gestione raccolta rifiuti Alcuni scenari possibili di supporto della raccolta RSU GW 97 Gestione raccolta rifiuti Vantaggi PER LA MUNICIPALIZZATA 1. Ottimizzazione rotte camion con svuotamenti mirati 2. Semplificazione procedure 3. Statistiche su comportamento utenti PER I CITTADINI 1. Costi di prelievo RSU ridotti = tariffe ridotte 2. Esposizione dei bidoncini solo quando serve 98 49

50 Telemedicina / teleassistenza 99 Telemedicina / teleassistenza Tracciamento di persone a ridotta autonomia 1. La rete di lampioni copre capillarmente in tutto il territorio urbano, ed è ideale per il tracciamento di soggetti 2. Per tracciare un soggetto è necessario dotarlo di un dispositivo attivo a basso consumo, alimentato a batteria

51 Telemedicina / teleassistenza Tracciamento di persone a ridotta autonomia GW 101 Telemedicina / teleassistenza Telemonitoraggio outdoor dei parametri biometrici Grazie alla rete P5 e alle sue prestazioni ottimali dal punto di vista energetico, si potranno impiegare sensori a batteria, indossabili, per la teleacquisizione di: Frequenza e variabilità cardiaca Temperatura corporea Ossigenazione sangue arterioso Cadute Sensori biomedicali indossabili sempre più diffusi grazie alle wireless sensor network!

52 Trasporti pubblici 103 Trasporti pubblici Pannelli informativi «live» pilotati dai lampioni P5 Caso 1: invio delle coordinate con rete telefonica GPS i

53 Trasporti pubblici Pannelli informativi «live» pilotati dai lampioni P5 Caso 2: localizzazione mezzi grazie a lampioni e centralina P5 installata a bordo veicolo Lampioni che ricevono meglio il segnale della centralina P5 di bordo i 105 Trasporti pubblici Pannelli informativi «live» pilotati dai lampioni P5 VANTAGGI PER CHI GESTISCE I TRASPORTI 1. No utilizzo reti telefoniche = meno costi! 2. Possibilità di aggiungere pannelli informativi senza aumento di spese per telecomunicazione

54 Telemonitoraggio barriere paramassi 107 Paramassi Algorab BPM: accelerometro 3 assi «P5-ready» Rileva vibrazioni e oscillazioni e comunica con la rete wireless Basso consumo: alimentato a batteria di lunga durata: «dormiente» fino al verificarsi di un evento significativo Gamma di utilizzo ampia: rileva sia urti violenti sia piccole vibrazioni Multipurpose: impiegabile in diversi contesti

55 Paramassi Telegestione barriere paramassi 109 Bike sharing

56 Bike sharing Un esempio: il bike sharing di Deutsche Bahn OPERANTE DAL 2002 IN MOLTE CITTÀ TEDESCHE SUCCESSO CRESCENTE 111 Bike sharing La bicicletta Deutsche Bahn GPS + GPRS UNITÀ CON BATTERIA ED ELETTRONICA (di recente, introdotto GPS + MODEM GPRS) PULSANTE SBLOCCO / BLOCCO CHIUSURA BICI

57 Bike sharing La bicicletta Deutsche Bahn CAVO/CATENA DI CHIUSURA 113 Bike sharing Come funziona? Biciclette dotate di una unità di apertura/chiusura e tracciamento integrato. 1. L unità invia al centro di controllo la posizione della bicicletta 2. L unità Viene sbloccata da remoto su richiesta dell utente (check-in, inizia la tariffazione) 3. L unità viene bloccata dall utente per: a. Pausa b. Check out (fine tariffazione)

58 Bike sharing Punti di forza di un sistema di questo tipo 1. Completamente automatico 2. Spontaneità: biciclette sono visibili e pronte per l uso (se il led sul dispositivo lampeggia di verde) 3. Grazie a GPS, prelievo/rilascio «libero» (non necessariamente vincolato a stand dedicati*) 4. Massima configurabilità tariffe (gratuità prima mezz ora, forfait, consumo effettivo, fasce tariffarie, agevolazioni per abbonati ai servizi di trasporto pubblici, convenzioni con aziende ecc.) 5. Cartografia online su portale web con informazioni in tempo reale su dove trovare le biciclette * Le scelte sulla libertà di check-out fuori dai punti previsti variano da città a città. In alcune città, ad esempio, si invitano a lasciarle semplicemente vicino agli incroci fissate ad un palo. In altre è richiesta la restituzione bloccandole su apposite infrastrutture. 115 Bike sharing..e punti di debolezza del sistema Deutsche Bahn 1. GPS e il relativo modem GPRS comportano consumi di energia non trascurabili quando si sincronizzano col centro 2. Le comunicazioni tra le biciclette e il centro e viceversa avvengono sulla rete degli operatori telefonici = costi =

59 Bike sharing E se si sfruttasse la tecnologia della rete P5 invece del GPS e delle reti telefoniche? 1. GPS e il relativo modem GPRS comportano consumi di energia non trascurabili quando si sincronizzano col centro La tecnologia P5 opera a bassa potenza, ed è orientata al basso consumo energetico! MENO CONSUMO, MENO MANUTENZIONE! 2. Le comunicazioni tra le biciclette e il centro e viceversa avvengono sulla rete degli operatori telefonici = costi P5 è già disponibile per trasmettere i dati! = 117 Bike sharing Come si potrebbe sfruttare la rete P5 per localizzare le biciclette? Lampioni che ricevono meglio il segnale del dispositivo sulla bicicletta

60 Bike sharing Cosa servirebbe? Una unità di bordo con una centralina P5 invece del modulo GPS/GPRS! GPS/GPRS 119 Bike sharing Come fare per essere sicuri che la bicicletta venga rilasciata in una zona coperta da P5? 1. L utente chiede il check-out premendo il pulsante di aggancio chiusura e attende. 2. Si abilita lo scatto della serratura solo se la centralina è raggiunta dalla rete P5! NO! SÌ!

61 Altri possibili applicazioni dell infrastruttura P5 Sensori per misurare la qualità dell aria Vento Temperatura e umidità Irraggiamento solare Sensoristica per la qualità dell aria Sensoristica diffusa per analisi meteo a zone 121 Altri possibili applicazioni dell infrastruttura P5 Sensori ghiaccio Dati OCR targhe Sensoristica stradale (anche con tecniche di energy harvesting) Sensoristica per mappatura acustica capillare del territorio comunale (locali pubblici, traffico, industria, cantieri ecc.)

62 Altri possibili applicazioni dell infrastruttura P5 Telenotifiche apertura quadri e scatole di derivazione Telecontrollo colonnine ricarica auto elettriche 123 Un passo ulteriore: armonizzazione tra sistemi P5 può implementare algoritmi per armonizzare dinamicamente i sistemi tra loro. ESEMPI Il sistema di trasporto pubblico su gomma si integra con il bike sharing comunale (es. bici vicine alla fermata segnalate già a bordo autobus) Strategie di irrigazione verde pubblico definite anche sulla base della domanda di acqua per altri usi Pianificazione invii camion raccolta RSU in base a come il traffico cittadino si articola nel tempo

63 Esempi europei 125 Importanti smart city europee (ancora senza city sensing) Queste città non sono dotate di una infrastruttura di sensing. Vengono considerate tra le più «smart» d Europa in base ad altri parametri (CO2, qualità della vita, risparmi energetici ecc.) Paese: Regno Unito Abitanti: circa 500mila MANCHESTER Paese: Olanda Abitanti: circa 2 milioni AMSTERDAM Manchester è apripista dell'iniziativa europea da 2 milioni di sterline "Internet for Smart Cities". L obiettivo è coinvolgere la popolazione per testare nuove applicazioni e nuovi servizi utili a migliorare stili di vita e condizioni di lavoro. Amsterdam ha avviato il progetto "The Climate Street", che - grazie a display e scanner energetici - consente alle famiglie di vedere in tempo reale quanta energia stanno consumando. Il progetto ha permesso di ridurre di oltre 200 tonnellate l'anno le emissioni di CO2 e di risparmiare energia per oltre il 40%

64 Santander, la città più «smart» del mondo! Paese: Spagna Abitanti: circa 180mila Nelle strade, sui bus, su pali, sui mezzi pubblici, nei parchi ci sono circa sensori dedicati al monitoraggio ambientale. La rete ha richiesto investimenti per circa 11 milioni di Euro Il sindaco dichiara che la rete si auto-finanzia grazie all'utilizzo dei dati da parte delle multiutilities di altri soggetti che la sfruttano anche per testare loro nuovi prodotti (IBM, Lucent, Ericsson). 127 La collocazione dei sensori a Santander

65 Perché Santander è il caso europeo più interessante? La città è un testbed per applicazioni smart city innovative. Mette a disposizione: 300 dispositivi di rete 200 Moduli GPRS dispositivi fissi per il monitoraggio ambientale 150 veicoli pubblici con sensori a bordo 50 dispositivi per l irrigazione pilotati da sensori ambientali tag e QR code in posizioni fisse e mobili (taxi, bus ecc.) 400 sensori di parcheggio 60 punti di monitoraggio traffico 10 pannelli indirizzamento traffico 129 La sperimentazione trentina

66 Comune di Trento Il progetto TEW-IP nasce dall opportunità relativa al Bando provinciale 2010, scheda n.ro 2, «interventi dimostrativi» della L.p. 29 maggio 1980, n. 14 e ss. mm. e della L.p n. 16, approvato con deliberazione della Giunta provinciale n del Il relativo finanziamento è stato concesso al richiedente (Comune di Trento) tramite l Agenzia provinciale per l Energia (APE). Collabora al progetto in qualità di «certificatore» dei risultati sul risparmio energetico, l università di Trento dipartimento di ingegneria e scienza dell informazione (DISI). 131 Trento Sono stati «abilitati» circa 800 lampioni situati in tre aree distinte: Nel centro storico (~ 680) A Martignano (~ 100) In c.so 3 Novembre (~ 20) gestiti da 11 coordinatori WSN, collegati alla rete del Comune di Trento in fibra ottica. Sono presenti poi: 20 power meter 13 sistemi di telecontrollo quadri 6 luxmetri

67 133 Campodenno 129 lampioni abilitati nell ambito del progetto CentraLab, promosso da Informatica Trentina Attuato city sensing con acquisizione dati ambientali (vento, umidità, temperatura, inquinamento) e dati sui consumi energetici

68 Campodenno 135 Presto a Trento Pre-commercial Procurement TrentoRISE Gara in corso per la realizzazione di una «smart city service platform» costituita da una capillare rete di sensori e attuatori e da una piattaforma per il governo dei dati e dei servizi di smart city 2,1M di spesa per la ricerca e sviluppo della piattaforma 3,5M di spesa per la realizzazione di servizi pilota di smart city: illuminazione intelligente, mobilità e gestione parcheggi, metering gas, Infrastruttura portante per la raccolta di dati dal territorio distribuita su quasi lampioni della pubblica illuminazione

69 CONCLUSIONE: LA TEORIA EVOLUZIONISTA DEI LAMPIONI Applichiamo ai lampioni la Teoria evoluzionista di Darwin! CHARLES DARWIN ( ) 137 ACCESO / SPENTO 1802 d.c. LAMPIONE ERECTUS Ha un linguaggio rudimentale: conosce solo l acceso / spento!

70 70%, 80%, 0% 2000 d.c. LAMPIONE ERECTUS LAMPIONE SAPIENS Più evoluto del precedente: è in grado di regolare la propria luce! %, 100%, spento autobus tra 5 minuti cassonetto 27 pieno Luigi ha consumato 3 mc di gas irrigare il roseto all angolo oggi il traffico in questa via è più intenso del solito 2010 d.c. LAMPIONE ERECTUS LAMPIONE SAPIENS LAMPIONE P5 (SAPIENS SAPIENS) Il lampione P5 è il protagonista delle città del futuro: parla con i suoi simili impartisce ordini capisce cosa gli succede intorno e lo fa sapere a chi di competenza!

71 GRAZIE PER L ATTENZIONE Una curiosità: P5, il «quinto pianeta» Il nome P5 (da «Quinto pianeta) deriva dalla famosa opera letteraria per ragazzi «Il piccolo principe» (Le Petit Prince), scritta da Antoine de Saint-Exupéry e pubblicata nel Il protagonista esplora diversi pianeti, fino a giungere al «quinto pianeta», occupato solamente da un lampionaio e dal suo lampione. Dato che il pianeta girava sempre più velocemente su se stesso, il lampionaio era costretto ad accendere e spegnere il lampione a ritmi sempre più insostenibili: una metafora della frenesia del mondo odierno, dove però la tecnologia ci aiuta ad adeguare l illuminazione pubblica ai ritmi della modernità! «Faccio un mestiere terribile. Ora che fa un giro al minuto, non ho più un secondo di riposo. Accendo e spengo una volta al minuto!» 141 Noi offriamo Durata più lunga 50% meno smog 50% risparmio di corrente 50% meno calore Montaggio semplice Manovrabile/ con dimmer Impostazione individuale dell intensità dell illuminazione