L'UTILIZZO DELLE RETI WIRELESS DI NUOVA GENERAZIONE E DELLE PIATTAFORME IOT PER ABILITARE NUOVI MODELLI DI GESTIONE DELLE ACQUE POTABILI - AISISA
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Information Type: DEFAULT
Company Name: NTT DATA Italia S.p.A
Information Owner: Marco Iusi
L’utilizzo delle reti wireless di nuova generazione e delle piattaforme IoT
per abilitare nuovi modelli di gestione delle acque potabili
Giornata di Studio - Le potenzialità delle connessioni wireless e i sistemi IOT
AIS, ANIPLA e ISA Italy Section
24 febbraio 2019 - Milano, Auditorium Tecnimont © 2018 NTT DATA Corporation
Overview
I. NTT DATA overview
II. origAMI: Smart Water Management System by NTT DATA
III. Narrow Band IoT trial
IV. IoT Platform
V. Business Model clue
© 2018 NTT DATA Corporation 2
Who I’m
Marco Iusi
Solution Architect
Open Source Service Line
marco.iusi@nttdata.com
NTT DATA Italia
© 2018 NTT DATA Corporation 3
SOLUTIONS AND APPLICATIONS TELECOMMUNICATIONS CARRIER
MANAGED ICT &
DATA CENTER NETWORK INNOVATION
© 2018 NTT DATA Corporation 4
NTT Group Figures
2020 Strategy to double
business outside Japan
283K
professionals
#50 in Fortune
Global 500
100+
countries
Serves
Top 15
Most Valuable Global
Brand by Brand Finance Global 500 140
Data Centers
88%
Of Global Fortune
500
REVENUES 106 billion $
© 2018 NTT DATA Corporation 5
NTT DATA Italia at a Glance: 2900 people in 8 offices
ENERGY & UTILITIES SYSTEM CONSULTING,
14% INTEGRATION DIGITAL, SECURITY
TELCO 25%
38%
PUBLIC SECTOR & MEDIA
7% 45%
REVENUES REVENUES
FINANCIAL BREAKDOWN BY BREAKDOWN BY
SERVICES MARKETS SERVICES
22%
IOT, AI,VR AMO
MANUFACTURING 7% 30%
& RETAIL
12%
© 2018 NTT DATA Corporation 6
NTT commitment in R&D
R&D STAFF
INVESTING
$2
BILLION
6,000
ANNUALLY
© 2018 NTT DATA Corporation 7
IOT NETWORKS
5G IN 2020
NEW EXPERIENCES
AUTONOMOUS DRIVING
REMOTE HEALTHCARE
© 2018 NTT DATA Corporation 8
© 2018 NTT DATA Corporation 9
NTT DATA innovation network
CLIENTS
UNIVERSITIES
STARTUPS
R&D CENTERS
OPEN INNOVATION
MODEL
NTT LABS
EMPLOYEE
GLOBAL R&D
ENGAGEMENT
LOCAL LABS
© 2018 NTT DATA Corporation 10origAMI project
1 dicembre 2017 – 30 luglio 2019
Creazione Asset
Top 5 Progetti R&S
(primo in ambito «Ambiente e Rischi naturali»)
Partenariato
© 2018 NTT DATA Corporation 11Innovative PhDs with industrial characterization
Axis I "Investments in Human Capital"
Action I.1 "Innovative PhDs with industrial characterization
of PON RI 2014-2010 for 2017/2018 Course XXXIII
ABSTRACT OF THE RESEARCH PROJECT PROPOSAL
"Drinking water supply modeling for Advanced Metering Infrastructures"
1 aprile 2018 – 30 marzo 2020
Selezione di un Dottore Magistrale in Ingegneria per l‘Ambiente ed il Territorio -
Indirizzo Difesa del Suolo, presso l’Università della Calabria.
Soggetti
• Formalizzazione modello ottimale di schematizzazione rete idrica;
• Estensione tool EPANET e conversione in BIM; coinvolti
• Sicurezza di un W ater Resource Management System;
• Lide Cycle Assessment ;
• Applicabilità tecnologia NB-IoT al dominio Smart W ater Metering.
© 2018 NTT DATA Corporation 12Smart Water Management System by NTT DATA
Modello architetturale coerente con paradigma Internet of Things (IoT) come declinazione moderna di Advanced Metering Infrastructure (AMI).
Rete pervasiva di sensori e attuatori georeferenziati per monitoraggio near real-time e controllo remoto.
Decision Support System (DSS) per modellazione, simulazione ed ottimizzazione rete in ambiente BIM (Building Information Modelling) nativo.
Intelligenza Artificiale per dotare rete di comportamenti predittivi, reattivi e proattivi.
Water Supply
Decision Network
Support System Management
Strumenti tecnici e gestionali
per Progettisti, Smart
Metering Security Issue
Amministratori di rete ed Prevention and
Amministratori Utenti finali Reaction
di rete
Servizi
Utilizzatori Curva domanda (profilazione/tariffazione oraria)
Utenti Finali
Progettisti Predizione guasti (manutenzione/prevenzione)
Riduzione/sospensione remota Dashboard
approvvigionamento (carenza/insolvenza) &
Automatizzazione lettura, consuntivazione e AR/VR
fatturazione consumi
Monitoring / alerting near real-time -
Reti di IOT Platform geolocalizzato (allacci fraudolenti, perdite,
comunicazione attacchi terroristici, qualità acqua)
Piattaforma cloud-nativa
(edge computing ready) Rete Idrica
agnostica (sensori/attuatori)
rispetto a tecnologie, reti di
comunicazioni e fonti dati.
Altre fonti
dati
© 2018 NTT DATA Corporation 13Narrow Band IoT trial
In corso da maggio 2018 nel comune di RENDE (CS) Sinergia con TIM
sul 5G va oltre!
NTT DATA è tra i principali
partner del progetto
Soggetti BariMatera5G con cui TIM,
coinvolti Fastweb e Huawei si sono
aggiudicate congiuntamente il
bando di gara del MISE per la
sperimentazione della nuova
tecnologia 5G nelle due città.
© 2018 NTT DATA Corporation 14Narrow Band IoT
LPWAN comparison
Sigfox and LoRa: low cost device, high coverage,
infrequent communication rate, long battery lifetime.
NB-IoT: very low latency and high quality of
service. Licensed frequency. Standard 3GPP.
“A comparative study of LPWAN technologies
for large-scale IoT deployment”
(2018 - www.sciencedirect.com - Mekki, Bajic,
Chaxel, Meyer)
NB-IoT well fits Smart Water Management scenario!
«Trends in metering potable water» (2018 – www.iwaponline.com – Maiolo, Carini, Capano, Pantusa, Iusi)
Mobile IoT Deployments -https://gsacom.com/
Nar r owBand- Int er net of Things ( NB- IoT) per lo smar t met er ing
Mobile IoT Commercial Networks (total 89 launches as of February 2019) - In Italia: NB-IoT TIM e Vodafone
(5°Sm art Utility Open Meter Milano, 2017- Fabio Bellifem ine - T IM)
© 2018 NTT DATA Corporation 15Narrow Band IoT Trial
Installazione smart meter NB-IoT ready:
Test connettività / Integrazione ICON.
Test meter (integration / error rate / security)
Monitoraggio consumi, carenza, perdite e frodi.
Curva di domanda (profilazione utenti).
Predizione guasti (storico interventi manutenzione).
DESCRIPTION DIAMETER
Storica sinergia con TIM abilitazione prime celle NB-IoT
Disponibilità Acque Potabili SII installazioni su rete idrica #2 WATER TANK DN 200 mm
Collaborazione DIATIC UNICAL conoscenza di dominio
Network monitoring #2 JUNCTION DN 200 mm
I meters vengono testati anche presso:
• Innovation Lab – NTT DATA Italia Cosenza #3 JUNCTION DN 100 mm
• Laboratorio di idraulica – DIATIC UNICAL
• Laboratorio grandi modelli idraulici – UNICAL #1 Commercial meter DN 30 mm
Smart Metering
#30 Domestic meters DN 25 mm
© 2018 NTT DATA Corporation 16Device availability
Nei punti di campionamento monitoraggio di:
• Consumo
Sospensione/riduzione – manovre ripartizione:
• Flusso • Valvole chiusura
• Pressione • Valvole riduzione 20%
• Cloro residuo
• Parametri qualità • Dosatori cloro
• M icrobiologici
• Chimici
• Indicatori
• Emergenti
• Sporcamento tubature
NB-IoT
Sospensione/riduzione erogazione mirata in situazioni di carenza
idrica:
pianificazione oraria
logiche di priorità
Riduzione erogazione (20%) mirata in caso di insolvenza
Riduzione stress rete/tempi ripristino servizio in caso di
sospensione erogazione (si riducono le casistiche di svuotamento
rete)
Sospensione near real-time alle utenze in caso di attacchi
terroristici/inquinamento
Sospensione near real-time agli snodi in caso di guasti/frodi.
Valvole di regolazione per il controllo del flusso fluidico con
recupero dell’energia dissipata.
© 2018 NTT DATA Corporation 17Architecture and Technology stack
Edge
computing
ready
Cloud
Native
Architecture
Reliability Portability Scalability Resilience Redundancy
© 2018 NTT DATA Corporation 18origAMI: a Cloud Native project
Issue DEV
DEV
Pipeline
Develop
CI Pipeline PRE
Master
CD Pipeline PROD
DEV Pipeline CI Pipeline CD Pipeline
Ogni modulo è un «microservizio»
deployato come Kubernetes POD (un insieme di Docker containers)
Ciclo di DevSecOps basato su RedHat Openshift
Abilita CI/CD e migrazione ad impatto zero da/per public/private/hybrid cloud
© 2018 NTT DATA Corporation 19IoT Platform - overview
HIGHLY CONFIGURABLE and SERVICE BASED platform, supporting DEVICE DISCOVERY and facilitating SAFE INTERACTIONS
Simple and efficient collection of data from heterogeneous sensors using standard communication
Security It supports SECURITY,
protocols
NAVIGATION, SENSOR STORAGE, Data are exposed to the users through easy to use and safe APIs
Discovery SMART SPACE MANAGEMENT Based on micro-services architecture to ensure services high availability
through RESTFUL INTERFACES Features on roadmap
Interaction It allows to STORE SENSOR DATA • Advanced Workflow management
It hosts APPLICATION LOGIC • AI integration
Support multiple segregated organizations (multi-tenancy)
Support digital twins (called «smart devices») for an easier and faster integration of physical objects
It sends / receive data from non-IP
devices and ADAPTS THEM to the
GW necessary format Security
Device: Gateways adoption
Cloud: M2M authentication (public / private keys)
User: Identity Provider using oauth based on SSL connections and biometric authentication
Different device types can Data Analysis / Data Correlation
communicate with the platform, Metadata added by the Digital Twins of the devices, e.g.
Latest available update
either DIRECTLY (MQTT) or
Update frequency
THROUGH A GATEWAY
Related smart space / organisation
Data format validation (if available)
Data Extraction enable custom analytics
Scalability
Sensor Sensor data Integration Micro-services architecture enable static and dynamic scaling capabilities
connection storage through APIs Hybrid Cloud or Full Cloud installation
Real time data processing
Data are processed as soon as they are received from the devices
It is possible to generate actions triggered by specific events
© 2018 NTT DATA Corporation 20IoT Platform - How to deal with multiple protocols / platform / system
Wide area networks IoT Cloud platforms
OTHERS
ICON NB-IoT
NB-IoT
Comunicazione tra
Interoperability Layer-
"device" ed ogni IoT
Services
Services
Gateway multi protocol platform
Virtual Physical standardizzata.
Gateway Gateway
Indipendenza da
teconologia e provider!
Wide area Local area network
node/sensors node/sensors IoT domain e IoT
platform sono concetti
disaccoppiati.
SCADA System
© 2018 NTT DATA Corporation 21Other usage example: 5G trials (BariMatera5G)
Web Console
Presentation
ASSET Identity Provider Smart Environment
AIR QUALITY BUILDING
MONITORING MONITORING Rest API
IoT Platform
Rest API Core
DB
IP
ICON Integration Module Z
BackEnd
IP Flow 2
Smart Environment
IP
WEARABLE PUBLIC AR ICON Platform Y
SAFETY Data
Center
Network 5G
Network IP Flow 1
Devices Wi-fi enabled IP
Wi Fi Router wifi + modem 5G X
INDOOR devices layer
NAVIGATION
IoT use cases exploiting Massive IoT, Ultra-reliable and Low Latency Communication, Enhanced
Mobile Broadband 5G assets
NTT DATA in collaboration with Telecom Italia and other partners
© 2018 NTT DATA Corporation 22Business model
Project financing
Domain
know-how
Application Network
Management provider
Regulatory landscape System
Higher priorities integrator
Commercial
Managed services vs Turnkey channel
Device vendor
© 2018 NTT DATA Corporation 23marco.iusi@nttdata.com
https://it.linkedin.com/company/ntt-data-italia
https://twitter.com/NTTDATA_IT
https://www.facebook.com/nttdataitalia/
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