RINASCO Mappe dinamiche per la sicurezza del territorio – San Ginesio

Scopri di più su RINASCO, il progetto della Fondazione Aristide Merloni per l’Appennino

Le nuove tecnologie stanno cambiando il mondo e, in buona parte, lo hanno già cambiato.


Pensiamo alla rapida evoluzione delle tecnologie di comunicazione digitale verso il cosiddetto 5G, nonché a tutto quanto ricade entro la categoria dell’Internet delle cose (IoT), neologismo utilizzato per identificare la connessione di diversi dispositivi in una rete.


Riferendosi all’energia, fra i tanti settori a cui si potrebbe far cenno, in Italia la quota di elettricità consumata derivante dalle fonti rinnovabili è stabilmente attorno al 40% e, nei mesi estivi, accade in più circostanze che la produzione derivante dagli impianti eolici e fotovoltaici connessi alle reti di distribuzione locale sia più che sufficiente a soddisfare i consumi totali di tutti gli utenti collegati alle medesime reti.

In queste circostanze, gli impianti di maggiori dimensioni, collegati alle reti di trasmissione, che producono elettricità da fonti fossili – tipicamente il gas – devono talvolta essere fermati; evento ritenuto pressoché impossibile fino a pochi anni or sono, in quanto il sistema elettrico delle reti è stato pensato dalle sue origini per veicolare, appunto, l’energia elettrica prodotta da relativamente pochi grandi impianti di produzione verso i centri di consumo locali, distribuiti lungo le reti.


L’evoluzione tecnologica tende a sfumare, talvolta, gli stessi confini fra i soggetti erogatori di diversi servizi e le differenti attività nell’ambito di un medesimo settore.

Si pensi alla sempre più ampia sovrapposizione fra tecnologie di comunicazione digitali e servizi forniti tramite queste medesime tecnologie. Il fenomeno dell’autoproduzione di energia può servire anche come esempio del venire meno dei tradizionali confini tra produzione e vendita.


Un ulteriore aspetto che potrà svilupparsi grazie all’applicazione massiva delle nuove tecnologie è rendere polivalenti le infrastrutture erogatrici di servizi.

Tali considerazioni non valgono solo per il settore energetico: le nuove possibilità offerte dalle tecnologie di comunicazione possono essere sfruttate a beneficio dei cittadini anche in altri settori (si pensi a quello sanitario).


Fare di necessità virtù:

nuove tecnologie, sicurezza e resilienza dopo il terremoto 


L’applicazione delle nuove tecnologie, a cui è stato fatto appena cenno, alle zone geografiche interessate dal sisma del 2016, può essere orientata a rispondere a un duplice livello di fabbisogni.


Il primo riguarda la sicurezza e la resilienza
1. Utilizzando la rete di distribuzione elettrica come infrastruttura di base a cui aggiungere una adeguata sensoristica, infatti, è possibile predisporre sistemi in grado di fornire tutta una serie di informazioni ad autorità e cittadini, volti a monitorare alcuni eventi – tipo la stabilità di edifici, la falda acquifera, ecc. – e possono essere predisposte mappe del territorio – ad esempio di monitoraggio della viabilità di strade – essenziali in caso di emergenza ma assai utili non solo in queste circostanze. 


Il cambiamento climatico in atto e la conseguente ricaduta sulla frequenza e intensità di fenomeni meteorologici di elevata intensità, rende ancora più opportuno dotarsi di un sistema del tipo di quello prefigurato.


A riguardo, appare utile osservare che, attualmente, alcune informazioni riguardanti sicurezza, viabilità, ecc. sono già disponibili, ma ciascuna di esse presso l’impresa che le individua per propri fini – si pensi a un gestore di una rete elettrica o idrica che monitora lo stato di erogazione del servizio e la funzionalità della propria infrastruttura – e solo occasionalmente la rende disponibile ad altri potenziali fruitori.

La stessa Pubblica amministrazione, talvolta, raccoglie i medesimi dati, ma in modo disaggregato e senza sfruttare a pieno il contenuto delle informazioni.

Il secondo livello di fabbisogni è quello delle tribù individuate dalla ricerca del Censis, cioè dei gruppi socioeconomici che maggiormente caratterizzano il territorio colpito dal sisma 2016.

La possibilità di applicare tecnologie ICT ai servizi sanitari, ad esempio, allinea il medesimo servizio ai migliori standard disponibili e, al tempo stesso, risponde a una tra le necessità più distintive della tribù degli anziani residenti nelle zone terremotate.


La polivalenza che caratterizza le nuove tecnologie rende possibile servire, con opportuni ampliamenti, ma facendo leva su quanto già predisposto per altri, gradualmente tutte le tribù individuate dal Censis.


I progetti per la rinascita:

maps for the security of territory e health point

I progetti intendono sfruttare le potenzialità di Internet of Things presso il territorio di San Ginesio, tramite la predisposizione di un duplice dispositivo, che potrà essere ampliato ad altri servizi nel medesimo territorio e, nel tempo, anche ad altri territori circostanti. 

La prima soluzione – realizzata attraverso una collaborazione con Enel ed Ericsson – è costituita da una piattaforma di condivisione delle informazioni che opera come un gateway di aggregazione di dati territoriali, della loro visualizzazione via Web e notifica su applicazioni per dispositivi mobili.

La soluzione sviluppata ha l’ambizione di rappresentare le potenzialità di una piattaforma open, in cui siano integrati dati statici territoriali, dati tematici relativi ad esempio alle frane, dati dinamici provenienti da sensori distribuiti sul territorio, dati di infrastrutture critiche quali ad esempio l’infrastruttura elettrica di bassa e media tensione.

La soluzione integra, in modo dimostrativo, una piattaforma GIS open source per la visualizzazione dei dati con un framework cloud di gestione dei dati dinamici IoT e una applicazione su dispositivo mobile per poter fruire, sempre e in mobilità, di notifiche di eventi di interesse per i quali sia stata richiesta la sottoscrizione da parte dell’utente.

La piattaforma GIS consentirà la visualizzazione dei dati territoriali statici e dinamici ove l’integrazione delle informazioni provenienti dai sistemi IOT, sempre più presenti sul territorio, uniti ai dati geografici, si integrano con le informazioni esistenti, le aggiornano e ne rendono più efficace la comprensione delle dinamiche territoriali, elemento chiave nella pianificazione delle attività locali e nella gestione delle emergenze.

La piattaforma GIS, diventa quindi un punto di raccolta delle informazioni sia dei dati statici georeferenziati – e quindi dati relativi a siti sensibili quali scuole, uffici comunali, strade, ponti, ferrovie, dati di infrastrutture – sia dei dati dinamici provenienti dai sensori IoT. I dati raccolti vengono organizzati in categorie e ciascuna categoria viene associata ad un layer di visualizzazione.

L’utente abilitato – sia questi una Amministrazione pubblica che un’impresa o un cittadino – può fruire dei dati tramite un portale Web che consente la visualizzazione dei dati sulle mappe del territorio e può utilizzare il concetto di layer, abilitando o disabilitando la visualizzazione di ciascuna categoria di dato.

La piattaforma GIS è integrata con un framework Cloud di gestione dei dati dinamici provenienti dai sensori IoT. Nella soluzione, a titolo dimostrativo, è integrata una sola classe di sensori, ma l’architettura consente la scalabilità a qualunque tipologia di sensori gestibile tramite la piattaforma Cloud Amazon AWS, uno dei fornitori leader di servizi Cloud.

Il framework di gestione dati dinamici svolge il compito di collezionare i dati, gestire i sensori, applicare delle regole di filtraggio sui dati collezionati e di inviarli alla piattaforma di visualizzazione GIS.

L’adozione di un framework Cloud pubblico aumenta la scalabilità, la flessibilità operativa e quindi migliora la capacità di rispondere più rapidamente ed efficacemente alle esigenze di crescita e di utilizzo della soluzione, consente infine maggiore interconnessione e apertura all’utilizzo dei servizi forniti dai provider cloud siano essi infrastrutturali, applicativi, di piattaforme o processi di business.

La soluzione si compone anche di una applicazione per dispositivi mobili che consente all’utente di ricevere le notifiche di eventi sul proprio smartphone in funzione della localizzazione geografica e delle impostazioni selezionate sull’applicazione. Nel dimostrativo l’utente potrà iscriversi a due categorie di informazioni: eventi sismici e stazioni meteo. In funzione della localizzazione e del raggio in chilometri impostato per la ricezione notifiche, l’utente potrà ricevere dalla piattaforma GIS le notifiche relative agli eventi di cui ha richiesto la sottoscrizione e visualizzarne i dettagli sia in formato testuale che su mappa.

La piattaforma è da intendersi come il primo elemento per la realizzazione di un modello ben più articolato e olistico dell’informazione geografica e del territorio, che potrà essere utilizzato in modo efficace per la gestione delle interazioni tra infrastrutture critiche e avversità sia naturali che non.

A partire da questa prima implementazione, seppur dimostrativa, si potranno costruire modelli di analisi complessi e di gestione che vertono verso il concetto di smart landscape, indirizzati alle applicazioni verticali per soddisfare le diverse esigenze di uso.

La seconda soluzione – messa a punto con la collaborazione di Namirial – è un’applicazione touchscreen basata sulla piattaforma di telemedicina FacileCare@, che consente la rilevazione, registrazione ed invio nel cloud Telemedware di misurazioni biomedicali.

La presentazione a San Ginesio dei progetti di RINASCO: con Francesca Merloni, Irina Bokova, Francesco Merloni

 

Alcune considerazioni 


Il progetto sfrutta la disponibilità di connettività a banda larga, la convergenza del mondo delle telecomunicazioni con quello IT sulle infrastrutture cloud, e la possibilità di realizzare piattaforme software che consentono, attraverso Internet, l’interconnessione di un ecosistema di sensori e la raccolta di un’enorme quantità di dati (big data).

I dispositivi connessi, quali ad esempio sensori di umidità, di temperatura, di luminosità, accelerometri, wearable, sensori ambientali e territoriali, distribuiti sul territorio, mettono in condizione di monitorare in tempo reale il contesto urbano, le infrastrutture e, tramite ciò, il medesimo tessuto economico e sociale.

Come sopra rilevato, il progetto, presentato nella sua versione statica, verrà reso dinamico, consentendo cioè un’interazione in tempo reale fra utenti abilitati e sistema stesso.

Fra le sue caratteristiche più rilevanti si possono rilevare le seguenti:

 

  • possibile estensione nel medesimo ambito geografico, in modo da andare a captare i fabbisogni di altre tribù o ampliare la copertura del fabbisogno di una medesima tribù;
  • possibile estensione verso altre infrastrutture, oltre a quella di distribuzione elettrica attualmente coinvolta;
  • possibile estensione ad altri contesti geografici, oltre a San Ginesio, replicando i servizi forniti multidisciplinarietà e inclusività sociale, in quanto il sistema è progettato e costruito in modo da rendere il più agevole possibile la creazione di nuovi servizi e il soddisfacimento di nuovi bisogni;
  • facilitatore di conoscenza, in quanto l’uso di software open source e la messa a disposizione di informazioni agli utenti abilitati agevola la predisposizione da parte di programmatori locali e, più in generale, di chiunque interessato di nuovi prodotti e servizi.

 

Sarà essenziale per il successo dei progetti una adeguata interazione con Amministrazioni locali, tribù e tutti gli altri portatori di interessi coinvolti nello sviluppo socio economico del territorio geografico in cui i medesimi progetti o saranno basati.

 

1 Per resilienza di un sistema si intende non solo la capacità di resistere a sollecitazioni che hanno superato i limiti di tenuta del sistema stesso, ma anche di riportarsi nello stato di funzionamento seppure con interventi provvisori. Ad esempio, per un sistema elettrico esposto a precipitazioni nevose con formazione di manicotti di ghiaccio lungo le linee aeree, la capacità di resistenza è data dai limiti di progetto delle linee aeree in relazione ai carichi derivanti dal ghiaccio e dal vento, e gli interventi provvisori di ripristino possono essere, ad esempio, la fornitura di gruppi elettrogeni nella zone in cui sia “caduta” la rete per sollecitazioni che abbiano superato i limiti di progetto.