Progetto CSP@scuola: presentazione proposte per anno scolastico 2012-2013

1. IoT
uno strumento per conoscere
territorio, ambiente e realtà
ITIS "G. Fauser"- NOVARA 30 maggio 2012

2. IoT e monitoraggio ambientale
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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

3. IoT e monitoraggio ambientale
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“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

4. IoT e monitoraggio ambientale
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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 quantità
di 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.

5. IoT e monitoraggio ambientale
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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)

6. IoT e monitoraggio ambientale
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Concetti attuali vicini all’IoT
Wireless Sensors Networks
Ubiquitous positioning
Biometrics
Machine vision
Domotica
Smart Buildings
Smart computing
...smart….

7. IoT e monitoraggio ambientale
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……………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

8. IoT e monitoraggio ambientale
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IoT: architettura di sistema
Validated raw data
IoT network
Sensors 1…….n
USER
communities
Sensor data production and acquisition Actors involved
Users
Multi Utilities
Metro Telco
Telco
Core data service storage pre process and mng.
Raw sensor data
Structured framework
4 user delivery svcRaw data access
APP
engines
Tech &
Scientific users
Internet
users
System
operators
S/W developer
APP oriented
Service Provider
Users

9. IoT e monitoraggio ambientale
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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)

10. IoT e monitoraggio ambientale
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Agenda
►Le attività di CSP sul monitoraggio
territoriale ed ambientale
■ Reti di comunicazione
■ Piattaforma IoT
■ Monitoraggio con sensori fisici e virtuali
■ Progetti in campo

11. IoT e monitoraggio ambientale
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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 (tactical
networking).

12. 12
HPWNet: siti di rilancio
12
Torre
Bert
M.Te
Turu
IoT e monitoraggio ambientale

13. IoT e monitoraggio ambientale
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HPWNet @ Cellarengo
Connettività a banda larga portata ad una scuola
Gli apparati alimentati con le energie rinnovabili

14. IoT e monitoraggio ambientale
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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

15. 1515
Monitoraggio ambientale al Rifugio Pontese
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Hot-spot
2,4GHz
RG58
alimentazione
alimentazione
rete e alimentazione
WFL ESS 24562
5,6GHz
Pannelli solari
batterie
alimentazione
rete e
alimentazione
alimentazione
Centralina
Meteo
rete
rete
Data logger
433M
H
z
WebCamBackbone VOS switch
Barix
Instreamer
Antennastilo
Antenna
Loop
RG58
Pannelli
solari
Webcam
Centralina
meteo
Precursori
SismiciIoT e monitoraggio ambientale

16. IoT e monitoraggio ambientale
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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/

17. IoT e monitoraggio ambientale
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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

18. 18
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

19. IoT e monitoraggio ambientale
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Le webcam: sensori “particolari”
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20. IoT e monitoraggio ambientale
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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.

21. IoT e monitoraggio ambientale
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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

22. ….permettono di poter ottenere altre
informazioni non acquisibili numericamente

23. IoT e monitoraggio ambientale
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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.

24. IoT e monitoraggio ambientale
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La proposta: “Sensor-bike”
conosciamo la nostra città!

25. IoT e monitoraggio ambientale
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26. 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 +39 011.4815111
Fax +39 011.4815001
E-mail: innovazione@csp.it
www.csp.it
rd.csp.it
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Roberto borri
Direttore Ricerca e Sviluppo
mail: roberto.borri@csp.it
tel. +39 011.4815184