L’abitazione e l’ufficio nell’era dell’internet delle cose · Internet delle cose: cenni...
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L’abitazioneel’ufficionell’eradell’internetdelle
coseGuidoRiva
FondazioneUgoBordoni
Bologna,O7obre2014
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oioioiPropostadiriorganizzazioneretieservizi
Bologna,o7obre20142
Sommario
Internetdellecose:cennisuiconce@generali LavisioneIoT:esempidiapplicazione Proge7areambienEsmart Smartbuilding
Cosaèunosmartbuilding EfficienzaenergeEca CaseStudy
Conclusioni&Sfide
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Internetdellecose:cennisuiconce@generali
‘TheInternetofThings’èunconce7ointrodo7odalAuto‐IDcenterdelMITedèstre7amentecorrelatosiaconilconce7odiRFIDcheconquellodiElectronicProductCode(EPC)
“…allaboutphysicalitemstalkingtoeachother..”
Inrealtàa7ornoalconce7odi“Internetofthings”c’èsemprestatamoltaconfusionecircailsuorealesignificatoelesueapplicazioneinvaricontesEsociali,fortementeinfluenzatodaglisviluppisianeicampidell’ubiquitousnetworkandcompu;ngsianelcampodell’InternetdelFuturo.
“…anewphaseoftheInforma;onSociety–theInternetofThingsinwhichthewebwillnotonlylinkcomputersbutpoten;allyeveryobjectcreatedbymankind.”
(VivianeReading–OnRFID:ThenextsteptoTheInternetofThings–LisbonConference2007)
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Internetdellecose:cennisuiconce@generali(II)
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Ilconce7odelleIoTèbasatosullapossibilitàdiconne7ereogge@nonsolodaunpuntodivistasensoriale(monitorarelostatusdell’ogge7o)maanchediessereintelligente(l’ogge7oèingradodiprenderedecisioniinbaseall’interazionechehaconilmondocircostanteperunadataapplicazione),fondendocosìilmondofisicoaquellodigitale.
Ciòsiaffacciaadunanuovaeradiinternetdoveancheilconce7odiconne@vitàvienerivoluzionatopassandodallaconne@vitàinognimomentoeovunqueperognuno,allaconne@vitàperognicosa.
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Internetdellecose:archite7ura
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IltrenddisviluppodiIoTsibasasutreprincipalifasi:intelligenzaembedded,conneIvità,interazione.
Introdurreintelligenzanegliogge@nonbasta:ilpassosuccessivoèfareinmodocheognidisposiEvointelligentepossaesserecollegato(a7raversoleconnessioninotecomeRFID,ZigBee,WPAN,WSN,DSL,UMTS,GPRS,WiFi,WiMax,LAN,WAN,3G,ecc.).
UnmodellomoltosempliceècosEtuitodaqua7rolayer:
Percep)onlayer:idenEficagliogge@eimmagazzinaleinformazionedelmondoreale;
Networklayer:trasme7ereeprocessal’informazioneo7enutadalpercepEonlayer,a7raversovariereE,siacablatechewireless;
MiddlewareeFramework:sviluppaapplicazionieservizicheuElizzanoidaEricevuEdagliogge@,perme7endocosidi“aggiungere”intelligenzaacoseconconseguentemiglioramentodeiservizi;
Applica)onlayerchesviluppadiverseapplicazionicara7erisEchedelleIoT,qualitrasportointelligente,smartbuilding,indenEficazioneeautenEcazione,sicurezza,ICTGreenecc
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PerchéIoTperedifici?
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• Gliedificiconsumanopiùdel40%dell’energiatotaleinEUeUS– Trail12%eil18%daedificicommercialiilrestosonoresidenziali– Implementareledire@veEUpotrebbeportareallariduzionedel22%deiconsumi
conlapossibilitàdirisparmiarefinoa40Mtoe(milliontonsofoilequivalent)entroil2020.
• Iprofilideiconsumisonoriferi)ariscaldamento,condizionamentoambienteeluce
Possibilirisposte
• Greenbuilding:uElizzodisoluzioniECOpero@mizzareilconsumo
• SmartBuilding:utlizzodisoluzioniICTpero@mizzareilconsumo
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GreenBuilding SmartBuilding
Eco‐friendlymaterials
Advancedstructuralsystem
Waterefficiency
Ecologicalsiteplanning
TransportaEonefficiency
AdvancedsecurityandcommunicaEons
systems
Integrateddesign
Individualcomfortcontrol
Indoorenvironmentalquality
ProducEveworkplace
Flexibility
Energyefficiency
AutomaEcclimateresponse
Advancedcontrols
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SmartBuilding:definizione
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“Abuildingthatprovidesaproduc;veandcost‐effec;veenvironmentthroughop;miza;onofitsfourbasiccomponents‐structure,systems,servicesandmanagement‐andtheinterrela;onshipsbetweenthem."
Source:IntelligentBuildingsInsEtute(IBI)
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Proge7areunoSmartBuilding:cosadovrebbeavere
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Unastru7uraemuriisolanEtalidadoverrichiedere50kWh/m2/annoperraggiungereilcomfortidealetermico
IntelligenceeverywhereperpotergesErel’o@mizzazionedelconsumodienergiagarantendounlivelloadeguatodicomfort,unambientesanoconnumerosiservizi(sicurezza,assistenzapersonediversamenteabili…)
IntegrazionedisorgenEdienergiarinnovabili
Capacitàdisoddisfareipropribisognidienergia(termicae/oele7rica)oppurecontribuirealladistribuzionedienergiafornendoquellaineccessoprodo7a
DemandSideManagement
DemandResponse
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Ambien)Smart:SmartBuilding&SmartHomeLosviluppodiunambienteintelligente(smarthome,smartbuilding)
nonèristre7oadunambienteconnessoeautomaEzzato
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Unambienteintelligenteèunnuovoparadigma,incui:•lepersonevivonoinunambientedigitale,•ilqualeèconsapevoledellaloropresenza•rispondeailorobisogniepreferenze,•fondendoiconce@di
•“ubiquitouscompu;ng”•"socialuserinterfaces”
•permigliorarelaloroqualitàdivita.
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Proge7areAmbienESmart(I)
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HAN:HomeAreaMetwork ZigBee‐enableddevices(smartmeters,thermostats,outlets,accessportalsetc)
NAN:NeighborhoodAreaNetwork Variesoluzioni((ZigBee,WiMax,proprietaryprotocols);
WAN:WideAreaNetwork Internet
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Proge7areAmbienESmart(II)
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MolEdisposiEvisonocontrollaEdaremoto
TecnologiausataperilcontrolloremotoètecnologiamaturatramitestandardconsolidaE(DLNA,Z‐Wave,andZigBee.)
Ilsistemaèlogicamentecentralizzato
Funzionalitàcross‐devicesonoimplementatetramiteapplicazioni
GliutenEinteragisconoconilsistemadigesEonepiu7ostocheconisingolidevice,rendendoquest’ulEmifacilidagesEre
IlsistemadigesEonesibasasudellesempliciAPIperaccedereaivaridisposiEvi
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Proge7areAmbienESmart:modellodellayerHomeHub
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AppsusanoalElivellidiastrazione Sviluppodiappsemplificato
FacilicheckdicompaEbilità
LeprimiEvesonospecificheperlagesEonedell’ambiente
LecapacitàdeidisposiEvisonoesportatecomeservizi Perme7edinonlegarei
disposiEviaiservizi
Perme7eladifferenziazionedeivarivendors
Comunicazionea7raversovariprotocolli(DLNA,Z.wave)
ApplicaEon
Mgmt.andaccesscontrol
DevicefuncEonality
DeviceconnecEvity
.....
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Vantaggidiunambientesmart
Afrontediunmaggiorecostoinizialeoffrediversivantaggi: maggiorcomfortabita)vo(automaEsmi,gesEoneclima,luci,entertainment); facilitarel’u)lizzodiunsistemadomes)co,chestadiventandosemprepiùcomplesso; valorizzaregliapparaEconnessiallaretedomesEca; maggiorefacilitànelcablaggio; estremaflessibilità,possibilecambiareipunEdicomando“incorsa”,senzaopere
murarie; infrastru7uraprontaaricevereleinnovazioniinarrivonelcorsodeglianni,facilitàdi
“upgrade”; risparmioenerge)codovutoadunagesEoneo@maledegliambienE; gesEonecoordinatadegliapparaEdomesEcieintervenEautomaEzzaEincasodiallarmi
tecnici(fuoco,fughegas,allagamento,etc.) supervisioneecontrollodell’abitazionedaremotoconfruizionedelleinformazioni
provenienEdaciascunapparatoconnesso.
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PerchèunagesEonecoordinataPercapirecosasignificailconce7odigesEoneunificata,proviamoadelencareipossibiliapparaEtu7’orapresenEinunanormaleedificio:
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impiantodiriscaldamento;Impiantodiallarme;impiantodicondizionamento;impiantoluce;impiantopreseeleQrichecomandate;televisoriinnumerovariabile;decodertelevisionesatellitare;decoderdigitaleterrestre;impiantohometheathre;miniHiFiopiccoleradiodistribuiteincasa;iPodoleQoriMP3porta;li;HDmul;mediali;videocitofono;telefono;
Setu@quesEdisposiEvifosserogesEEdaun’unicainterfacciautente…
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O@mizzazioneapparaEUnodeiconce@fondamentalidiunimpiantocontrollatoinmodointelligenteèlapossibilitàdirenderecooperanEmolEapparaEdiversirisparmiandosuicosEdigesEone!
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SchemafunzionalediunsistemadigesEone
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Gliambien;diapplicazionesonoelenca;percategorie:‐audio/video;‐ambientedomes;co;‐comunicazione.
Comeges;relacomunicazioneel’interventosuciascunodiessi?
E’necessariou;lizzareungestoredilivellosuperiorechepossainviareistruzionieleggerelostatodiognisingolosistema,rendendolodisempliceu;lizzoperl’utentefinale.
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CaseStudy:ConsumoenergeEcobuilding
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ConsumiEpiciinunainstallazionebusinessnoncontrollata.‐Rapidoincrementodell’assorbimentoprimachelamaggiorpartedeidipendenEsiaarrivato.‐NessunariduzioneapprezzabilediassorbimentointornoaoradipranzoquandolamaggiorpartedeidipendenEèfuoridagliuffici‐L’eccessodiconsumoconEnuaafinegiornataanchedopochelamaggiorpartedeidipendenEèandatovia.
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CaseStudy:ConsumoenergeEcosmartbuilding
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Sistemidiges)onedell’energiabendisegna)combinanopiù)pologiedistrategie.L’evidentedifferenzadiassorbimentoenergeEcochepuòessereo7enutanellagiornataimplementandoecombinandolevariestrategiedescri7e.
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CasoUniversitàdiBremen(Germania)
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–Proge7odelgruppodire7odalprof.Dr.‐Ing.Mevekamp–Circail33%dellanecessitàdienergiaèdovutaalriscaldamento–Grossirisparmiditaleenergiapossonoessereo7enuEconaccorgimenEcostru@vi(Isolamento);–Ulterioririsparmipossonoessereo7enuEconl’impiegodiunsistemaintelligente
Edificio“Centroperletecnologiedell’informazioneemul=mediali”–Palazzocostruitonel2002conesigenzedienergiadi60‐75Kwh/m2.–2auleidenEchesonostatepreseinesame:•UnaconcronotermostaEstandard•L’altraconcontrolliKonnex(sistemadigesEoneKNXcondisposiEviconnessitramiteIoT)
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Conclusioni&sfide
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LagesEone“intelligente”deidisposiEvibasatasuIoTèrealizzabilepersmartbuildingse:
wall
coating
support
balls of paraffin
Sfidetecnologiche
• Definizionediprotocollisempliciperperme7ereaidisposiEvidicomunicaretraloroconstandard“open”
• IdenEficaEvodeidisposiEviunico(Ipv6,6lowPAN?)• ProtezionedeidaEcheidisposiEviandrannoatra7are• GesEonedellamoledidaEchetrasme7eranno(bigdata)
SfidestruXuralieambientali
• UElizzodimaterialiisolanEinfasediproge7azione• UElizzodifonEdienergiarinnovabile• ImplementazioniDR/DSM
Sfideusabilità
• SistemadigesEone“userfriendly”eintuiEvoaffinchéilsistemasiadifacileuElizzo
• IncenEvaregliutenEadassumereuncomportamentovirtuoso
• Aumentareilgradodiintera@vitàdell’utentenell’ambienteabitaEvo/lavoraEvo
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Grazieperl’aXenzione!!!