, Smart Tech & Smart Innovation - La strada per costruire futuro Torino, 15-16-17 Novembre 2011 Ambienti Intelligenti a supporto della Sicurezza Personale L esperienza di Unicam Francesco De Angelis Scuola di Scienze e Tecnologie, Sezione di Informatica, Università di Camerino francesco.deangelis@unicam.it http://francescodeangelis.org
Mi presento... Ho conseguito un Dottorato in Scienze dell Informazione e Sistemi Complessi (2009) Sono assegnista di ricerca presso la Scuola di Scienze e Tecnologie, Sezione di Informatica, dell Università di Camerino Mi occupo di Software Engineering, e della progettazione e sviluppo di sistemi software complessi
La nostra esperienza La vision associata all ubiquitous computing propone dispositivi onnipresenti che lavorino in background per la vita quotidiana delle persone. Molte ricerche sono state fatte ma le implicazioni di tali tecnologie sono meno approfondite, con possibili conseguenze di vasta portata Vedremo l esperienza di Unicam in campo RFID e sensori attivi due delle tecnologie abilitanti per l ubiquitous computing. Due approcci in due distinti domini: La sicurezza sul lavoro, ed il monitoraggio antiincendio
Ambienti Intelligenti per la sicurezza in azienda
Sicurezza sul Lavoro 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 1.023.37992.655 977.192 966.696 940.013 928.140 912.402 875.144 790.112 775.374 Incidenti grafico 1 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 1.546 1.478 1.445 1.328 1.280 1.341 1.207 1.120 1.053 980 Decessi source:inail
L idea L idea è di automatizzare i controlli di sicurezza in base a regole che devono essere rispettate dai lavoratori Rendere identificabili gli individui Rendere identificabile l equipaggiamento di sicurezza (DPI) Monitorare automaticamente i movimenti di persone e DPI tramite RFID analizzando la complicance rispetto a regole di sicurezza
La realizzazione SmartHelmet è un sistema software per supportare la sicurezza sul lavoro incrementando il controllo L obiettivo è di ridurre i rischi per i lavoratori e prevenire gli incidenti. Smart Environment + Proactive Safety
Entità Persone Oggetti Aree Un tag RFID è assegnato ad ogni singolo oggetto Il sistema controlla l osservanza delle regole di sicurezza e dei permessi Gli oggetti sono assegnati ai singoli individui
Policy di sicurezza Regole che il personale deve rispettare per l ingresso in aree protette Permessi di accesso Personali Di gruppo Requisiti Elenco dei DPI previsti per una data area Le policy sono modificabili da chi gestisce il sistema
Eventi Un individuo che entra in un area genera un evento
Processo di valutazione degli eventi Identificazione dell individuo Verifica dei suoi permessi di accesso in relazione all area Confronto tra DPI rilevati e richiesti per l area Controllo di proprietà dei DPI Accesso Concesso Accesso negato, individuo protetto Accesso negato, individuo non protetto Accesso negato, individuo protetto, DPI non propri Accesso concesso, individuo protetto, DPI non propri
SmartHelmet Architecture Intermec IF2 RFID reader Server Application IDL Resource Kit (.NET) Data uploading application antennas.net website Reporting service tag tag tag Reports
Componenti - RFID Reader Intermec IF2 - Fixed network RFID reader Fixed RFID Reader Network Capabilities up to four antennas Serial port GPIO port Ethernet
Caratteristiche Registrazione di nuove persone Gestione DPI (asset tracking di oggetti e categorie di oggetti) Configurazione delle aree Associazione tra persone, oggetti ed aree Impostazione delle policy Check dei DPI e dei permessi Monitoraggio real-time degli eventi in aree a rischio Generazione di report
Componenti - Website.NET AJAX Monitoraggio real-time di eventi Monitoraggio real-time di aree Gestione dei permessi
Dettaglio evento Informazioni generiche Informazioni evento Oggetti Rilevati Requisiti
Conclusioni Possibile approccio alla sicurezza sul lavoro con tecnologia RFID Più moduli posso essere aggiunti all architettura iniziale Monitoraggio di condizioni ambientali come temperatura, pressione, umidità per aree particolari Monitoraggio di macchine in movimento in relazione alle persone Molte condizioni di incidente dipendono dal dominio, occorre quindi conoscere le realtà aziendali
Riconoscimenti SmartHelmet fa parte di una vision più ampia relativa all utilizzo di Ambienti Intelligenti nel mondo del lavoro METI - smart Environments for real-time security INNOVAZIONE SELEZIONATA DA ITALIA DEGLI INNOVATORI ITALIA DEGLI INNOVATORI Agenzia per la Diffusione delle Tecnologie per l Innovazione Presidenza del Consiglio dei Ministri
Wireless Sensor Network per Monitoraggio incendi Boschivi
Il problema incendi Nel corso solo del 2009 si sono verificati complessivamente 5.422 incendi boschivi che hanno percorso 73.355 ettari! Costo complessivo che sfiora i 500 Milioni di Euro Non si ha ancora una soluzione definitiva E un problema di impegno civile, di conoscenza e soprattutto di una nuova cultura che ponga la salvaguardia della natura al primo posto
L obiettivo Prevenzione degli incendi con l obiettivo di salvaguardare l ambiente Ridurre i costi in parchi, comunità montane ed enti locali.
L analisi del rischio Il rischio di incendio boschivo può essere determinato tramite l analisi di precursori di evento - temperatura rilevata; - l umidità relativa; - velocità del vento; - precipitazioni previste/avvenute; - la natura del terreno e la tipologia di vegetazione coinvolta....ma l applicazione di modelli statistici non basta! - non riesce a monitorare in maniera continuativa - non può considerare gli eventi di origine dolosa
Il monitoraggio Monitorare le fasi tipiche di un incendio - ignizione; - propagazione; - flash-point / flash-over; Temperatura flash-point - incendio generalizzato; - estinzione. Tempo ignizione propagazione incendio generalizzato estinzione Monitorare fattori determinanti: - combustibile; - comburente (ossigeno); - calore (temperatura).
Il monitoraggio Uso di una Wireless Sensor Network con dispositivi mimetizzati per avere un basso impatto ambientale Necessità di: rilevare temperatura, umidità, e anidride carbonica sviluppare un nodo a basso consumo minimizzare i falsi allarmi mantenere un costo contenuto per gli enti ottenere certificazioni dagli organismi preposti
Congresso Nazionale AICA 2011 L hardware Soluzioni tecnologiche su protocollo IEEE 802.15.4/ZigBee Nodi sensore con diverse capacità di rilevamento Nodi router per l instradamento dei messaggi dai nodi sensore: alimentazione costante da un pannello solare. Capacità maggiori (es. direzione del vento)!
Il software Gestione dei sensori Recupero dei dati e l'invio di comandi ai nodi sensore Analisi real-time dei dati rilevati Georeferenziazione
La gestione dei sensori
I dati dai sensori
La georeferenziazione
Invio di comandi
I Grafici
La rete Prototipo del sistema previsto in alcune aree boschive della Comunità Montana dell Esino-Frasassi (Fabriano, AN). Connessione verso la rete Internet è garantita dalla rete territoriale Marche Way
Conclusioni La soluzione sarà caratterizzata da un basso impatto sull ambiente con un elevato ritorno in termini di accuratezza delle rilevazioni effettuate utili non solo per la prevenzione antincendi ma anche per statistiche di più ampio respiro sulla flora dei parchi italiani Come lavoro ulteriore si vuole stendere la rilevazione ambientale implementando il riconoscimento e l apprendimento di pattern ambientali in maniera tale da adattare il sistema ad un sempre maggior numero di casi Abbiamo molto lavoro ancora da fare!
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