Csp io t-proposal-30may2012

IoT

uno strumento per conoscere

territorio, ambiente e realtà

ITIS "G. Fauser" - NOVARA 30 maggio 2012

IoT e monitoraggio ambientale2

Agenda

►L’Internet delle Cose: inquadramento

►Le attività di CSP sul monitoraggio territoriale ed ambientale■ Reti di comunicazione

■ Piattaforma IoT

■ Monitoraggio con sensori fisici e virtuali

■ Progetti in campo


“In computing, the Internet of Things (also known as the Internet of Objects) refers to the networked interconnection of everyday objects”(Wikipedia)

► Oggetti di vario genere (PC, cellulari, elettrodomestici, veicoli, edifici, indumenti, cibo, sensori, attuatori) potrebbero comunicare tra di loro aprendo nuove possibilità

► Paradigmi thing-to-person e thing-to-thing

BigData

► Consiste nell’idea che oggetti comuni possano essere riconoscibili, localizzabili, accessibili e controllabili tramite Internet

L’Internet delle Cose


Sfide dell’IoT

►Tecnologiche– Creazione di standard per interoperabilità di comunicazione;

– Disponibilità di spettro elettromagnetico e definizione di politiche di utilizzo;

– Problema della produzione e smaltimento di grandi quantitàdi dispositivi elettronici;

– Disponibilità di sorgenti di energia rinnovabile.

►… e non– Resistenza all’interoperabilità da parte delle aziende;

– Diritti sulla proprietà delle informazioni prodotte;

– Problemi di privacy e trattamento dei dati sensibili;

– Problemi di sicurezza informatica a tutti i livelli.


Tecnologie abilitanti

Alcune tecnologie in particolare avranno un impatto immediato nella implementazione dell’IoT

► Interfacce e protocolli di comunicazione machine-to-machine;

► Tecnologie delle reti (wireless)

► Dispositivi e microsistemi a basso consumo di energia;

► Tecnologie di micro e nano Energy Harvesting;

► Tecnologie dei sensori;

► Sistemi di localizzazione (indoor);

► Infrastruttura ICT della rete Internet

(Big Data)


Concetti attuali vicini all’IoT

� Wireless Sensors Networks

� Ubiquitous positioning

� Biometrics

� Machine vision

� Domotica

� Smart Buildings

� Smart computing

� ...smart….


……………in sintesi

Poter disporre (in tempo reale) di

grandi quantità di dati (numeri) su

fenomeni fisici puntuali che, se

correlati, permettono di poter ottenere

altre informazioni non acquisibili

numericamente


IoT: architettura di sistema

Validated raw data

IoT networkSensors 1…….n

USER communities

Sensor data production and acquisition Actors involved

UsersMulti UtilitiesMetro TelcoTelco

Core data service storage pre process and mng.

Raw sensor data

Structured framework4 user delivery svcRaw data access

APPengines

Tech &Scientific users

Internetusers

Systemoperators

S/W developerAPP orientedService Provider

Users


IoT e CSP

CSP si colloca trasversalmente nelle tematiche IoT coprendo tutti i livelli ad esclusione della tecnologia dei sensori/attuatori

► Tecnologie innovative per la visualizzazione e l'interazione

► Sistemi per trattare grandi quantità di dati

► Tecnologie delle reti ad alte prestazioni e/o ampia copertura

► Reti di sensori e dispositivi “Gateway”

► Applicazioni cognitive (in collaborazione con Enti specializzati)


Agenda

►Le attività di CSP sul monitoraggio territoriale ed ambientale■ Reti di comunicazione

■ Piattaforma IoT

■ Monitoraggio con sensori fisici e virtuali

■ Progetti in campo


HPWNet (High Performance Wireless Network)

Link a 5GHz (IEEE 802.11h)

Obiettivo del progetto:creare sull’area metropolitana di Torino e quindi sul territorio regionale una dorsale wireless che possa essere utilizzata per l’attivazione rapida sia di nodi di accesso, sia di punti di rilancio per estensioni e ramificazioni della rete verso alcune aree rurali e valli alpine.

HPWNet è utilizzata per vari progetti, dal monitoraggio dei vigneti alla divulgazione scientifica nell’ambito dell’Astronomia, dell’Energia rinnovabile…all’attivazione rapida sia di nodi di accesso, sia di punti di rilancio (tacticalnetworking).

12

HPWNet: siti di rilancio

12

Torre Bert M.Te

Turu

IoT e monitoraggio ambientale


HPWNet @ Cellarengo

Connettività a banda larga portata ad una scuolaGli apparati alimentati con le energie rinnovabili


La rete wireless in VOS ed il Rifugio Pontese

TOP-IX

(AEMNET)

Broadband & innovative services at 2217m a.s.l.

Optical fiber backbone

Wireless connection fiber to trellis

Wireless contribution network

Wireless access areas

1515

Monitoraggio ambientale al Rifugio Pontese

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Hot-spot2,4GHz

RG58

alimentazione

alimentazione

rete e alimentazione

WFL ESS 24562

5,6GHz

Pannelli solaribatterie

alimentazione

rete e

alimentazione

alimentazione

Centralina

Meteo

rete

rete

Data logger

433MHz

WebCamBackbone VOS switch

Barix

Instreamer

Antenna stilo

Antenna

Loop

RG58

Pannelli solari

WebcamCentralina meteo

Precursori SismiciIoT e monitoraggio ambientale


Progetto Nimbus

► Iniziativa

congiunta con Luca Mercalli

(Società Meteorologica Italiana)

► Monitoraggio parametri climatici

e webcam per stima condizioni

ghiacciaio in quota 2850m

► Dati trasmessi in finestre di

accensioni di 20’ ogni 2h nelle

ore diurne

http://nimbus.csp.it/


Le reti di comunicazione per IoT

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► Utilizzo di infrastrutture Wi-Fi, DMR e TETRA per il trasporto dei dati raccolti da WSN distribuite sul territorio

► Sviluppo di nodi gateway/repeater sincronizzati per accensioni e spegnimenti programmati per risparmio energia

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I sensori (Wireless Sensor Networks -WSN)

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► Ampliato il numero di sorgenti di dati con installazioni complete (webcam + sensori distribuiti + centraline): progetti “Orto Botanico” e “ViniVeri”

► Sensori virtuali tramite immagini e video

► Migliorato il protocollo di comunicazione tra i sensori

► Prototipazione di sistemi embedded per remotizzazione “plug and play”

VHF

HPWNet

IoT e monitoraggio ambientale


Le webcam: sensori “particolari”

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Verso le Smart Cities: MASP e EveryAware

MASP (Monitoraggio Aree Sensibili e Protette)Sistema per il controllo a distanza di aree sensibili e protette, finalizzato all’erogazione di Servizi Innovativi orientati al Monitoraggio Cognitivo e Attuativo di Politiche Ambientali, in particolare sulla qualità dell’aria.

Si è sviluppato un sistema sensoriale/informativo ad intelligenza distribuita, basato su una rete cooperativa di componenti fissi e mobili, per misure sul campo finalizzate all’acquisizione on-line di parametri critici per il monitoraggio ambientale.


MASP e EveryAware: verso le Smart Cities

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► Sensori virtuali (i.e.webcam)

► Infrastructure-less deployment

► Dispositivi (sensor box) portatili per misure continue in tempo reale

► Integrazione applicativa su smart phone

► Implementazione del concetto “Citizens as

sensors” -> Everyaware project (FP7)

► Dati relativi alla presenza di inquinanti atmosferici (CO) raccolti in prossimità del Politecnico di Torino

….permettono di poter ottenere altre

informazioni non acquisibili numericamente


Un “sensore” per la salute

AD OGGI:L'uso delle ICT per la salute ha assunto diverse forme:• comunicazione paziente/operatori sanitari;• controllo del paziente (localizzazione tramite GPS, parametri vitali come il battito cardiaco etc.);• accesso ai risultati degli esami eseguiti in sedi diverse.

DOMANI: • utilizzo in tempo reale di sensori in grado di valutare l'inquinamento da alcuni agenti specifici (dato oggettivo) • utilizzo di un sistema di comunicazione per registrare la comparsa(soggettiva) di un sintomo (tosse, asma, stanchezza, dolori, acufeni),

creando la possibilità di nuove interpretazioni sulle cause ambientali della malattia.


La proposta: “Sensor-bike”conosciamo la nostra città!

CSP innovazione nelle ICT s.c. a r.l.

Sede legale e operativa: Via Nizza n. 150 – 10126 Torino – Italy(ingresso da Via Alassio, 11/c)

Tel +39 011.4815111Fax +39 011.4815001E-mail: [email protected]

www.csp.itrd.csp.it

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Roberto borriDirettore Ricerca e Sviluppo

mail: [email protected] tel. +39 011.4815184

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Education

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