FRANCESCO ROMANELLO IOT & SMART CITIES: RIFLESSIONI , SVILUPPI E APPLICAZIONI - RIMINI, 10 NOVEMBRE 2016
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IoT & Smart Cities: Riflessioni , Sviluppi e Applicazioni
Francesco ROMANELLO
Rimini, 10 novembre 2016
IoT (Internet of Things) è una speculazione dell’uso della
rete: gli oggetti collegandosi in rete acquisiscono
intelligenza e capacità di cooperazione.
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
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..
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?
Vari Istituti e soggetti operanti nel settore
stimano che entro il 2020 gli oggetti collegati
alla rete saranno da 30 a 100 miliardi!
• 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 1038 indirizzi.
• 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.
Le piattaforme IoT, loro strutture e livelli di
interconnessione
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.Il target speculativo con l’introduzione dell’ IoT:
Efficienza energetica
dei componenti
Componenti migliori
Organizzazione
del sistema
Riorganizzazione del sistema
Energy on demandL’Ecosistema Umano
…dalla città statica Rete di sensori e
interattività
…alla città che si adatta alle necessità dei cittadini (IoT)
Dati aperti
Intelligenza di
calcolo
Resource on
demand Flessibilità sulle
utility urbane
Servizi SmartConnettere il mondo delle smart grids con il dominio
delle smart homes per aprire nuovi mercati
Aggregatore
Energy
Vendor
DSO
Open to apps from
market companies
Cittadino (third parties)
Energy box
Smart MetersLa mappa delle smart cities progettate da ENEA
Brescia
Smart Living
Lumiere
City 2.0
Espresso Res
Smart
Village Novae
RdS -
ROMA
CIPRnet
Public Energy
Living Lab Smart
BasilicataI nuovi attori del mercato: aggregatori e servizi al cittadino
energy …..
vendors Home ESCOs
Assisted Living
energy
Energy Services
distributors
Efficiency
Services
Aggregator,
demand
response
CitizenMeccanismo di Demand Response
SMART Lighting
TRAFFIC AND PEOPLE LIGHT CONTROL
MODELLING &
MONITORING - ENERGY ON DEMAND -
HOURLY PREDICTION
SMART
POLESSMART SERVICES – SMART STREET
CITY CONTROL ROOM
SMART
POLES
SMART PUBLIC BUSES AS A - CITY MOBILE SENSOR NETWORK -Servizi di trasporto locale intelligenti on Demand
LAST MILE LOGISTICS
MOBILITY ON DEMANDSmart Building
Misura dei Condizioni
Sensoristica consumi ambientali indoor e
outdoor
Diagnostica
La gestione ottimizzata dell’edificio minimizza i consumiLaboratorio reale in Enea Casaccia
Smart Smart
agents Village
GUI
Village
cloud
Distributed Building Outdoor Mobility Communication Intelligence
Energy Network Lighting level
Smart Village
Integrated management
buildings, sensors, low level lamps, remote management, resource on demand
dimmering, local GUIControllo Adattivo
Fornire energia solo quando edificio
realmente serve, dove serve, nella
intensità che serve.
Energia consumata
zona
Energia realmente stanza
richiesta
risparmio energetico: 15-30 %Ambiti di applicazione Smart home Smart building Smart city
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.
Sesto Senso
Brevetto ENEA su un sistema multisensoriale
per il controllo della Home
N°. Domanda 102016000091625
Del 12/09/2016Stato 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.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.
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 CO2 che sfruttando i valori misurati di temperatura, umidità, numero di ore/presenza e apertura/chiusura porte e finestre, risale al valore di CO2 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…
Architettura del Sistema
Prototipo realizzato e funzionante
Caratteristiche funzionali
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