Piattaforma P5 - e

11/04/2014
Illuminazione stradale intelligente da Algorab e E- Lucente
Stiamo andando nuove strade con voi!
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Vostre necessità
• Meno consumo di corrente
• Adattamento dell‘illuminazione a differenti
condizioni ambientali (smog, temperatura…)
• Meno fasi di manutenzione
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Piattaforma P5: illuminazione intelligente
per il risparmio energetico e applicazioni
smart city
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Concetti preliminari:
SMART CITY, WIRELESS SENSOR NETWORK,
ONDE CONVOGLIATE, CITY SENSING
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2
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PIATTAFORMA P5
Cosa è una smart city?
Non c’è una definizione unica universalmente riconosciuta. Da un punto di vista tecnologico,
(1) Città-macrosistema che (2) armonizza dinamicamente i suoi
sottosistemi grazie all’uso intensivo di (3) tecnologie ICT
Cosa accade in pratica?
a) Il macrosistema-città riceve stimoli provenienti dal territorio
b) Applica algoritmi
c) Elabora dati e invia comandi ai sottosistemi
5
PIATTAFORMA P5
Un esempio semplice: sottosistema ambiente e sottosistema mobilità
MACROSISTEMA CITTÀ
SOTTOSISTEMA
«AMBIENTE»
Piattaforma
Smart
City
SOTTOSISTEMA
«MOBILITÀ»
Avvia animazione: sensori avvisano del superamento della soglia di inquinamento
DEVIAZIONE TRAFFICO
(es., CON PMV)
6
3
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PIATTAFORMA P5
Quali sono gli obiettivi della città intelligente? Alcuni esempi
MOBILITÀ
EFFICIENTE
E GREEN
USO
INTELLIGENTE
RISORSE
TUTELA
AMBIENTE E
TERRITORIO
• Integrazione tra sistemi di trasporto
• Monitoraggio e regolazione in tempo reale dei flussi traffico
• Gestione intelligente parcheggi
• Energia (es., illuminazione
pubblica)
• Acqua (es. irrigazione pubblica)
• Riduzione inquinamento
• Sicurezza cittadini
CITTÀ A
MISURA
D’UOMO!
PIÙ SERVIZI E
PIÙ EFFICIENTI
• Raccolta RSU on demand
• Telemedicina outdoor
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PIATTAFORMA P5
Quale è il presupposto affinché una città diventi «smart»?
Deve disporre di organi sensoriali e di un «sistema nervoso
urbano»!
AZIONE
sensi
sensori
inquinamento
misuratori
energia
sistema nervoso
igrometri
sensori
parcheggi
cervello
accelerometri
sensori
traffico
sensori
AZIONE
…
rete wireless capillare
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piattaforma Smart City
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Realizzare una smart city
tramite la pubblica illuminazione
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PIATTAFORMA P5
Perché i lampioni sono ideali per sviluppare una rete di
comunicazione wireless che rende la città «smart»?
1.
1
I problemi di impatto visuale e architetturale sono evitati grazie
alla possibilità di incorporare i dispositivi wireless nella struttura del
lampione, con al limite una antenna compatta che esce dalla
struttura dell’armatura
2
2.
L’altezza dei lampioni offre le migliori condizioni per una
comunicazione wireless efficiente
3.
3
Il palo dei lampioni fornisce nativamente energia per i nodi
wireless
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PIATTAFORMA P5
Perché i lampioni sono ideali per sviluppare una rete di
comunicazione wireless che rende la città «smart»?
4.
4
Sono presenti capillarmente nel territorio
urbano: l’ideale per il city sensing!
5.
5
Sono già disponibili: non servono ulteriori
investimenti infrastrutturali
6.
6
Le loro caratteristiche li rendono ideali per
mettere i dispositivi al sicuro da atti vandalici.
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Reti di comunicazioni
per la smart city
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PIATTAFORMA P5
Onde radio e onde convogliate: city sensing
ONDE RADIO (WSN)
ONDE CONVOGLIATE
Ideale per il city sensing (Wireless
Sensor Network, rete pervasiva di
sensori) e per il telecontrollo diffuso
Non idonea al city sensing e al
telecontrollo diffuso
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Wireless Sensor Network e onde convogliate: tabella comparativa
WSN
Onde convogliate a banda stretta
Onde convogliate a banda larga
No applicazioni ad alto bitrate
No applicazioni ad alto bitrate
Sì applicazioni ad alto bitrate
Numerosissimi punti
= impiegabili per formare reti di lampioni
Numerosi punti
= impiegabili per formare reti di lampioni
Pochi punti = non impiegabili per
formare reti di lampioni
Orientate a interconnettere sensori wireless
= CITY SENSING
Non orientate a interconnettere sensori wireless
= NO CITY SENSING!
Non orientate a interconnettere sensori wireless
= NO CITY SENSING!
Non risentono della qualità della rete elettrica
Risentono della qualità della rete elettrica
Risentono della qualità della rete elettrica
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PIATTAFORMA P5
E il WiFi?
Rete WSN
focus application
Rete WiFi
telerilevamento distribuito grazie a una rete di
sensori (wireless sensor network)
web, email, video ecc. Non orientata al
telerilevamento distribuito
ampiezza di banda
< 250 Kbs: Contenuta
> 50 Mbs: elevata
numero max nodi
Centinaia di nodi e migliaia di sensori! (65536)
32/°°: collega pochi dispositivi
consumi
molto bassi: gli end device collegati possono essere
alimentati a batteria, anche di durata pluriennale.
elevati
low power standby
Sì (nodi alimentati a batteria con autonomia di anni)
no
ottimizzata per
affidabilità, bassa potenza, basso costo, scalabilità
velocità
architettura
a maglia: se un nodo cade, gli altri si rivolgono
autonomamente ad altri nodi per comunicare
a stella: ciascun nodo comunica solo col
coodinatore. Meno affidabile
tipo di organizzazione
«self-organizing»: l’aggiunta di nodi è una
operazione estremamente semplice
non «self-organizing»
potenza
molto bassa: inquinamento elettromagnetico
irrisorio
media
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PIATTAFORMA P5
Onde radio e onde convogliate: applicazioni internet, videosorv.
ONDE RADIO (WSN)
ONDE CONVOGLIATE
Banda insufficiente per applicazioni ad alto
bitrate (videosorveglianza, internet, mail
ecc.). Serve una rete ulteriore.
Banda insufficiente per applicazioni ad alto
bitrate (videosorveglianza, internet, mail
ecc.). Serve una rete ulteriore.
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PIATTAFORMA P5
Le wireless sensor network
1. Gruppi di sensori spazialmente distribuiti
2. interconnessi via radio grazie ad una apposita
infrastruttura di comunicazione
3. che misurano capillarmente parametri
ambientali
ED
ED
End device (sens.
temperatura, inquinamento,
vibrazione, umidità ecc.)
ED
ED
RN
Routing node
GW
Gateway
RN
ED
ED
27°C
ED
ED
RN
ED
RN
ED
ED
ED
RN
ED
ED
ED
ED
ED
RN
ED
ED
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GW
ED
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Gestione dell’illuminazione pubblica
tramite le reti wireless
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PIATTAFORMA P5
Telecontrollo: cosa è P5?
P5 è una piattaforma Algorab che interconnette
via radio i lampioni, realizzando una rete
wireless di sensori.
Gli obiettivi della piattaforma sono:
1
2
Efficientamento dell’illuminazione
pubblica
Abilitazione ad applicazioni smart
city
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PIATTAFORMA P5
P5-SL: come un lampione diventa un nodo di una rete wireless
+
Electronic Ballast
Algorab P5-SLC
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PIATTAFORMA P5
P5-SL: come un lampione diventa un nodo di una rete wireless
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PIATTAFORMA P5
P5-SL: come un lampione diventa un nodo di una rete wireless
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PIATTAFORMA P5
Utilizzo di ballast elettronici
Un ballast ferromagnetico
Un ballast elettronico con DALI
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PIATTAFORMA P5
P5-SLC: funzionalità
• Controllo remoto della lampada
• ON/OFF
• Regolazione dell’intensità luminosa con Ballast DALI
• Accelerometro per rilevare urti e inclinazione palo
•
•
•
•
• 3 assi, risoluzione: 4mG
Telediagnostica del punto luce
Conteggio ore e modalità di funzionamento della lampada
Telemonitoraggio temperatura armatura e allarme
sovratemperature
Orologio astronomico per il funzionamento in modalità
stand-alone
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PIATTAFORMA P5
Cluster P5: un gruppo di lampioni gestiti dal gateway/coordinatore
di rete
GW
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PIATTAFORMA P5
Quadro elettrico
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PIATTAFORMA P5
Come la rete instrada le informazioni?
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PIATTAFORMA P5
Uno schema più articolato: la rete magliata
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PIATTAFORMA P5
Piattaforma P5: migliaia e migliaia di nodi!
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PIATTAFORMA P5
Piattaforma P5: schema riepilogativo
Utenti remoti
Cluster P5: per le migliori prestazioni,
fino a 100 lampioni per cluster
2G, 3G, FO, WI-FI
Centro di controllo
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Telecontrollo degli impianti
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PIATTAFORMA P5
Modalità di funzionamento di P5-SLC
Modalità normale
• P5-SL riceve istruzioni dal centro di controllo e gestisce il punto
luce
• P5-SL può anche operare seguendo regole basate su:
Fasce orarie
Luminosità tipica (calcolata sulla base di orologi
astronomici)
Uno o più sensori di luminosità disponibili in città
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PIATTAFORMA P5
Modalità di funzionamento di P5-SLC
Modalità manuale
• È possibile controllare un singolo punto (o un singolo gruppo di
punti)
• La modalità manuale può essere utile per attività di
manutenzione o per regolare l’intensità luminosa per
manifestazioni culturali, incidenti…
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PIATTAFORMA P5
Modalità di funzionamento di P5-SLC
Modalità standalone
Grazie ad un planning memorizzato localmente, ciascuna unità
P5-SL è pronta per operare anche in modalità standalone.
• In questa modalità, P5-SL opera senza connessione col
centro di controllo
• La modalità di funzionamento standalone garantisce che
non ci siano interruzioni nell’illuminazione pubblica
causate da guasti al sistema o alla rete
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PIATTAFORMA P5
Ambiente per impostare le regole
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Scenari di illuminazione
Possibilità di creare e calendarizzare dei preset di illuminazione
• Valorizzazione architetture
• Eventi particolari (es. notte bianca, manifestazioni)
• Incidenti
…
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Illuminazione dinamica
•
•
•
•
Con sensori di luminosità
Con sensori di presenza e movimento
In base alla situazione traffico
On-demand
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PIATTAFORMA P5
COME SI RISPARMIA?
1) Sostituzione lampade: da vapori di mercurio a sodio ad alta pressione
VM
SAP
VM
SAP
VM
SAP
125W
70W
250W
150W
400W
250W
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COME SI RISPARMIA?
2) Sostituzione ballast magnetico con ballast elettronico
BALLAST MAGNETICO
Fluttuazioni di potenza nocive
per la lampada
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PIATTAFORMA P5
2) Sostituzione ballast magnetico con ballast elettronico
BALLAST ELETTRONICO
Potenza reattiva
molto contenuta
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PIATTAFORMA P5
COME SI RISPARMIA?
3) Precisione negli orari di accensione e spegnimento
Il sistema P5 gestisce l’intero impianto in modo centralizzato:
1. Precisione nelle regole di accensione e spegnimento
2. Risorse utilizzate solo per il tempo necessario
Ad esempio, a Trento le ore di accensione dovrebbero
essere circa 4293 all’anno (Zenith ufficiale 90,5°)
In alcuni impianti stiamo riscontrando
anche 600 h/anno di accensione superflua!
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COME SI RISPARMIA?
4) Regolazione «punto per punto» della luminosità
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PIATTAFORMA P5
COME SI RISPARMIA?
5) Più strategie di dimming
a) esempio: dimming a orari fissi
Riduzione luminosa dalle ore 23:00 fino allo spegnimento mattutino
Totale ore accensione: 4293
1482 ore
No dimming
dimming
on-23:00
23:00-off
2811 ore
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COME SI RISPARMIA?
5) Più strategie di dimming
b) esempio: dimming dinamico
Implementazione di regole di dimming dinamico basato su
1. Sensori di luminosità
2. Presenza persone / «on demand»
3. Passaggio veicoli
4. Apertura cancelli/sbarre
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COME SI RISPARMIA?
6) Telecontrollo quadri e linee
1.
2.
Allarmi consumi anomali
Controllo qualità del carico
1. Individuata
l’anomalia
2. Risolta anomalia
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COME SI RISPARMIA?
7) Semplificazione della manutenzione
1.
Grazie alla gestione centralizzata dei punti luce e alla
statistica offerta dal sistema, miglior programmazione
della manutenzione!
2.
Telenotifica automatica guasti: invio mirato
del personale!
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PIATTAFORMA P5
COME SI RISPARMIA?
8) Catasto elettronico del patrimonio illuminotecnico
Grazie alla ge
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PIATTAFORMA P5
COME SI RISPARMIA?
9) Accesso al mercato dei «certificati bianchi»: sintesi
Cosa sono i «certificati bianchi» o TEE?
Sono «titoli di efficienza energetica» (TEE) che certificano i risparmi di energia
Chi li ottiene?
Chi attua interventi di efficientamento energetico secondo regole stabilite.
La riduzione dei consumi di energia elettrica è ricompresa in questo meccanismo!
Come funziona il meccanismo?
I titoli sono ottenuti in base alle tonnellate equivalenti di petrolio (tep) risparmiate. Per i
consumi elettrici:
1 tep = 5.347,59 kWh (1 kWh = 0,187x10-3 tep)
Ogni tep (tonnellata equivalente di petrolio) determina l’ottenimento di un certificato
bianco che può essere venduto sul mercato libero dell’energia.
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11/04/2014
PIATTAFORMA P5
COME SI RISPARMIA?
9) Accesso al mercato dei «certificati bianchi»: sintesi
Quanto valgono?
I titoli hanno quotazione variabile (ad oggi, tra gli 80 e i 100 Euro)
Chi li compera?
1. Soggetti obbligati dalla legge a raggiungere obiettivi di efficientamento energetico (e
quindi a produrre un certo numero di certificati bianchi)
2. Se non raggiungono questi obiettivi, devono acquistare sul mercato i certificati
mancanti
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PIATTAFORMA P5
Esempio di business case
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PIATTAFORMA P5
Esempio di business case
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Question time!
?
??
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SECONDA PARTE:
APPLICAZIONI SMART CITY
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Telelettura consumi
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Telelettura
consumi
PIATTAFORMA P5
Come P5 veicola i dati sui consumi
Lampione P5 con antenna single band (2,4 GHz)
Lampione P5 con antenna dual band (2,4 GHz + 169 MHz)
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Telelettura
consumi
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PIATTAFORMA P5
Lampioni P5 per la telemisura dei consumi
• Alcuni lampioni P5 potranno essere potenziati con una
antenna a doppia banda
• La seconda banda (169 MHz) è uno standard che si sta
affermando perchè ritenuto ideale per la telemisura
dei consumi di gas e acqua (permette di coprire
distanze lunghe e di superare ostacoli (case, muri
ecc.)
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Telelettura
consumi
PIATTAFORMA P5
169 MHz: portata
L’antenna Algorab ha queste caratteristiche:
169 MHz / 20 dBm di potenza in TX / -126 dBm di sensibilità in RX
TEORICAMENTE
In linea d’aria la
portata è di
10 km
10 km
IN AMBIENTE URBANO…
In città ci sono edifici ed altri
ostacoli. I contatori possono
essere in scantinati, giroscale,
dentro armadi ecc. La portata
reale media operativa è
stimabile in max 500 metri
± 500 m
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Telelettura
consumi
…QUINDI
Circa 1
antenna dual
band ogni 10
lampioni
10 lamp
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PIATTAFORMA P5
Teniamo in considerazione che…
1.
La normativa prevede una progressiva sostituzione dei gruppi di misura
del gas. Con il passare del tempo, a scopo di telelettura, i gruppi di misura
dovranno integrare tecnologie di telecomunicazione
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Telelettura
consumi
PIATTAFORMA P5
Teniamo in considerazione che…
2.
La rete di lampioni P5 è una rete wireless di sensori. È l’ideale per acquisire e
trasportare in modo sicuro i dati dei gruppi di misurazione!
P5 è capillare, quindi ideale per dare la migliore copertura radio negli spazi
urbani, ricchi di ostacoli
P5 è progettata per gestire un numero elevato di punti (fino a 65.000 per ogni
rete virtuale), quindi ideale per questo tipo di attività
P5 è orientata a lavorare con device a basso consumo energetico (es. a
batteria), che sono quelli che monteranno i gruppi di misurazione. La vicinanza
delle antenne P5 richiederà meno potenza in trasmissione: le batterie dei
gruppi di misurazione dureranno più a lungo!
NON SERVIRANNO NUOVE E COSTOSE INFRASTRUTTURE
DI COMUNICAZIONE DEDICATE!!!
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Telelettura
consumi
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PIATTAFORMA P5
Teniamo in considerazione che…
3.
Per gli scopi di telelettura, solo alcuni lampioni P5 dovranno essere dotati di
antenna dual band!
DENSITÀ LAMPIONI P5 «DUAL BAND»
• In base alle utenze da servire per ciascun nodo
• In base alla conformazione del territorio
• In base al livello di ridondanza desiderato
Lampione P5 con antenna single band (2,4 GHz)
Lampione P5 con antenna dual band (2,4 GHz + 169 MHz)
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Parcheggi
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Parcheggi
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PIATTAFORMA P5
Sensori di occupazione a basso consumo
interconnessi alla rete di lampioni P5
I sensori, alimentati a batteria di lunga durata, misurano
l’intensità del campo magnetico terrestre e le relative
perturbazioni esercitate dalla massa metallica di un
veicolo.
STALLO LIBERO
STALLO OCCUPATO
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Parcheggi
PIATTAFORMA P5
Come i sensori di occupazione si interconnettono
alla rete di lampioni P5
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PIATTAFORMA P5
Utilizzo delle informazioni acquisite dai sensori
di occupazione stallo
Display dinamici di
indirizzamento ai
posti disponibili
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Parcheggi
PIATTAFORMA P5
Utilizzo delle informazioni acquisite dai sensori
di occupazione stallo
0
0
RIDUZIONE TRAFFICO
PARASSITA!
0
0
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PIATTAFORMA P5
Utilizzo delle informazioni acquisite dai sensori
di occupazione stallo
Statistiche sull’uso dei parcheggi!
Dati a disposizione
del dipartimento
di mobilità
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Parcheggi
PIATTAFORMA P5
Utilizzo delle informazioni acquisite dai sensori
di occupazione stallo
Esempio: composizione della sosta in viale Venezia
STUDI SU COME VENGONO
UTILIZZATI I PARCHEGGI!
< 30 min
31 - 60 min
1h - 3h
tra 3 e 6 ore
tra 6 e 12 ore
oltre le 12 ore
oltre 1 giorno
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PIATTAFORMA P5
Utilizzo delle informazioni acquisite dai sensori
di occupazione stallo
Esempio: tempo medio di sosta raffrontato tra vie
Via Milano
Via Torino
Via Napoli
Viale Trieste
Via Rovigo
Via Novacella
Viale Venezia
0
50
100
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150
200
250
300
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350
68
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Parcheggi
PIATTAFORMA P5
Utilizzo delle informazioni acquisite dai sensori
di occupazione stallo
Presenza media veicoli in sosta su via Gorizia nelle 24 ore
24
23
1
2
300
3
250
22
4
200
21
5
150
100
20
6
50
19
7
0
18
8
17
9
16
10
15
11
14
12
13
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PIATTAFORMA P5
Utilizzo delle informazioni acquisite dai sensori
di occupazione stallo
Esportazione rapida di dati per Excel per effettuare analisi con la massima libertà
Via
Via Cagliari
Via Bari
Via Resia
Via Torino
Via Milano
Via Palermo
Via Roen
Via Duca d'Aosta
Via Principe Eugenio di Savoia
Via Fago
Via Guncina
Via Cadorna
Via Cesare Battisti
Via della Zecca
Via Capri
Via Roma
Via Col di Lana
Corso Italia
Corso Libertà
Posti totali mappati
% di utilizzo
132
100
326
252
353
104
226
107
240
367
321
98
337
139
242
214
361
227
258
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50
59
75
67
90
49
34
22
14
29
93
28
46
44
41
53
43
62
78
Numero totale auto che hanno parcheggiato il 12/1/2013 Tempo medio di sosta in minuti
204
434
280
423
150
299
404
523
367
273
169
288
313
299
134
388
512
591
330
COMMERCIAL IN CONFIDENCE
1068
973
576
672
1561
1304
20
1131
497
512
1096
1031
327
563
901
561
156
569
451
70
35
11/04/2014
Parcheggi
PIATTAFORMA P5
Utilizzo delle informazioni acquisite dai sensori
di occupazione stallo
Possibilità di sfruttare set di funzioni Excel realizzate ad hoc per i
parcheggi (vedi sistema Algorab Astra)
TEMPOSOSTA.MEDIO(dataInizio;oraInizio;dataFine;oraFine;segmentoStradale)
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Parcheggi
COMMERCIAL IN CONFIDENCE
71
PIATTAFORMA P5
Utilizzo delle informazioni acquisite dai sensori
di occupazione stallo
PER LA POLIZIA MUNICIPALE,
TELENOTIFICHE DI POTENZIALI INFRAZIONI
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72
36
11/04/2014
Parcheggi
PIATTAFORMA P5
Utilizzo delle informazioni acquisite dai sensori
di occupazione stallo
1.
DIVIETI «STATICI»
Si possono sfruttare i sensori per telenotificare violazioni in luoghi ove la sosta
è sempre vietata
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Parcheggi
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73
PIATTAFORMA P5
Utilizzo delle informazioni acquisite dai sensori
di occupazione stallo
2.
I sensori permettono di monitorare anche soste consentite / vietate secondo
determinate condizioni (disco orario, divieti temporanei, fasce orarie ecc.).
LE INFORMAZIONI SONO ELABORATE DAL SISTEMA, CHE INVIA EVENTUALI
NOTIFICHE SULLA BASE DI REGOLE IMPOSTABILI!
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37
11/04/2014
Parcheggi
PIATTAFORMA P5
Utilizzo delle informazioni acquisite dai sensori
di occupazione stallo
Esempio: lavaggio strade
1. L’operatore seleziona uno o più stalli che saranno
interessati dal lavaggio periodico strade
2. L’operatore, in base al calendario, definisce le regole di
notifica di potenziale infrazione per gli stalli selezionati.
Esempio:
a. Imposta come vietati gli stalli di via Roen lato destro
b. da lunedì 27/9/2013 alle ore 17:00 a martedì
28/9/2013 ore 2:00
c. Allerta i seguenti utenti: XXXXX, YYYYYY, ZZZZZZ
d. Utilizzando chiamata vocale, SMS ecc. ecc.
3.
Terminata la fascia di divieto, i parcheggi tornano in
stato «consentito»!
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Parcheggi
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PIATTAFORMA P5
Utilizzo delle informazioni acquisite dai sensori
di occupazione stallo
IN SINTESI:
1. Granularità: singoli stalli e/o gruppi di stalli
2. Gruppi configurabili a piacere. (esempio: via Gorizia
lato destro, via Manci fronte scuola, via Combattenti
inizio)
3. Flessibilità regole: giorni, ore, agenti di polizia da
telenotificare
4. Cronometro: il sistema è in grado di conteggiare il
tempo di sosta secondo regole configurabili (dischi
orari, carico/scarico ecc.)
5. Scalabilità: aggiungere progressivamente punti
monitorati, senza limiti
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38
11/04/2014
Parcheggi
PIATTAFORMA P5
Utilizzo delle informazioni acquisite dai sensori
di occupazione stallo
È possibile estendere il servizio anche a dispositivi mobile,
che – tramite una connessione internet – potranno
interrogare la banca dati e mostreranno all’automobilista la
situazione degli stalli pubblici!
ANCHE NOTIFICHE PUSH QUANDO SI LIBERA UN POSTO!
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Parcheggi
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77
PIATTAFORMA P5
Parcheggi a pagamento
Per gestire i parcheggi a pagamento con i sensori di occupazione e la piattaforma P5, gli
stalli dovranno essere riconoscibili grazie ad un numero.
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11/04/2014
Parcheggi
PIATTAFORMA P5
Parcheggi a pagamento: un caso pratico
1.
Il signor Davide Viola parcheggia la propria vettura sullo stallo numero 11
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Parcheggi
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79
PIATTAFORMA P5
Parcheggi a pagamento: un caso pratico
2.
Il sensore di occupazione informa P5 che lo stallo 11 è occupato. Il sistema
fa partire il conto alla rovescia per permettere al signor Viola di effettuare il
pagamento alla colonnina.
•
•
STALLO 11 OCCUPATO!
ATTENDO 5 MIN PER
PAGAMENTO
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40
11/04/2014
Parcheggi
PIATTAFORMA P5
Parcheggi a pagamento: un caso pratico
3.
Il signor Viola si reca alla colonnina ed effettua il pagamento fino alle ore
16:37, INSERENDO IL NUMERO DELLO STALLO PER IL QUALE PAGA
•
•
STALLO 11 OCCUPATO!
ATTENDO 5 MIN PER
PAGAMENTO
Inserire numero parcheggio
11
Fino alle ore
16:37
PAGATO
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Parcheggi
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PIATTAFORMA P5
Parcheggi a pagamento: un caso pratico
4.
La colonnina trasmette al sistema centrale l’avvenuto pagamento per lo
stallo 11 fino alle ore 16:37
•
STALLO 11 PAGATO FINO
ALLE ORE 16:37
OK
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11/04/2014
Parcheggi
PIATTAFORMA P5
Parcheggi a pagamento: un caso pratico
5.
Il signor Viola può allontanarsi senza dover esporre il biglietto dietro il
parabrezza.
OK
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Parcheggi
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PIATTAFORMA P5
Parcheggi a pagamento: un caso pratico
ESEMPIO: cosa accade se alla scadenza del tempo consentito il veicolo occupa ancora
lo stallo?
ATTENZIONE: POSSIBILE
SANZIONE PARCHEGGIO
XYZ STALLO 11
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!
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11/04/2014
Parcheggi
PIATTAFORMA P5
Parcheggi a pagamento: un caso pratico
P5 può inoltrare la notifica automatica a qualunque utente e in tutte le forme:
1. Al comando di polizia municipale
2. Al personale di polizia municipale in pattuglia dotato di dispositivi mobili
(messaggi vocali automatici su radio, su telefoni ecc.)
3. Al gestore dei parcheggi e al suo personale in servizio (ausiliari sosta)
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Parcheggi
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85
PIATTAFORMA P5
Parcheggi a pagamento: un caso pratico
• Non è necessario sostituire le colonnine! È
sufficiente aggiungere i sensori!
• L’unico requisito è che la colonnina
comunichi con il centro (es., GPRS), e invii
l’informazione sullo stallo «pagato»
• Per il gestore, un ulteriore vantaggio che
deriverebbe da una colonnina P5 è il
risparmio sui costi di utilizzo delle reti
telefoniche
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11/04/2014
Parcheggi
PIATTAFORMA P5
Forme di pagamento
PAGAMENTO ANTICIPATO E TEMPO
DI SOSTA PREDETERMINATO
MONETE
SMS
CARD / NFC
ANCHE TEMPO DI SOSTA NON
PREDETERMINATO CON ADDEBITO
A «CONSUMO EFFETTIVO»
E SENZA BISOGNO
DI USARE LA COLONNINA
APP PER SMARTPHONE
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Parcheggi
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PIATTAFORMA P5
Utilizzo delle informazioni acquisite dai sensori
di occupazione stallo
VANTAGGI
PER L’AMMINISTRAZIONE
PER I CITTADINI
1. Interventi più mirati da parte
della polizia locale
1. Meno traffico
2. Situazione parcheggi aggiornata
di continuo
3. Informazioni statistiche
sull’utilizzo dei parcheggi
4. Miglior gestione della mobilità
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2. Meno inquinamento
3. Meno stress nella ricerca del
parcheggio
4. Pagamento parcheggi anche a
consumo effettivo
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44
11/04/2014
Verde pubblico
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Verde pubblico
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89
COMMERCIAL IN CONFIDENCE
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PIATTAFORMA P5
Irrigazione del verde pubblico
Caso 1: invio planning o comandi manuali da remoto
CENTRALINA
IRRIGAZIONE
SENSORI
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11/04/2014
Verde pubblico
PIATTAFORMA P5
Irrigazione del verde pubblico
Caso 2: calendario + incrocio dati con sensori (es., umidità terreno, termometri, radiazione
solare, sensori pioggia, bagnatura fogliare ecc.).
CENTRALINA
IRRIGAZIONE
SENSORI
GRAZIE A P5 E A SENSORI A BASSO CONSUMO, POSSIBILITÀ DI MAPPATURA AMBIENTALE MOLTO CAPILLARE!
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Verde pubblico
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PIATTAFORMA P5
Irrigazione del verde pubblico
Caso 3: calendario + sensori + incrocio con dati acquisiti da servizi meteo tramite internet
CENTRALINA
IRRIGAZIONE
SENSORI
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11/04/2014
Verde pubblico
PIATTAFORMA P5
Non solo automazione! Anche teleallarmi!
CENTRALINE
IRRIGAZIONE
p5
ELETTROPOMPE
p5
p5
SENSORI DI LIVELLO
(ALLAGAMENTO
POZZETTI, FONTANE ECC.)
ALLARMI
APERTURA POZZETTI,
QUADRI ECC.
…
p5
p5
p5
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Manutentori, personale
reperibile, coordinatori ecc.
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Gestione
raccolta rifiuti
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11/04/2014
Gestione
raccolta rifiuti
PIATTAFORMA P5
Nuove opportunità offerte dalla rete di lampioni!
Microdispositivi di identificazione a radiofrequenza
hanno costi in continua discesa
L’interconnessione di oggetti in rete (internet delle cose)
è uno scenario sempre più vicino
Telegestione contenitori rifiuti si avvia ad essere realizzabile
LA PIATTAFORMA P5 È PRONTA PER QUESTA EVOLUZIONE!
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Gestione
raccolta rifiuti
COMMERCIAL IN CONFIDENCE
95
PIATTAFORMA P5
Alcuni scenari possibili di supporto della raccolta RSU
TAG ATTIVI CHE SEGNALANO
L’ESPOSIZIONE DEL BIDONCINO
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CASSONETTI A CONFERIMENTO
FISSO CHE REGISTRANO GLI
UTILIZZI E ALLERTANO SUL
«QUASI PIENO»
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11/04/2014
Gestione
raccolta rifiuti
PIATTAFORMA P5
Alcuni scenari possibili di supporto della raccolta RSU
GW
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Gestione
raccolta rifiuti
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PIATTAFORMA P5
Vantaggi
PER LA MUNICIPALIZZATA
PER I CITTADINI
1. Ottimizzazione rotte camion con 1. Costi di prelievo RSU ridotti =
svuotamenti mirati
tariffe ridotte
2. Semplificazione procedure
3. Statistiche su comportamento
utenti
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2. Esposizione dei bidoncini solo
quando serve
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98
49
11/04/2014
Telemedicina /
teleassistenza
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Telemedicina /
teleassistenza
COMMERCIAL IN CONFIDENCE
99
PIATTAFORMA P5
Tracciamento di persone a ridotta autonomia
1.
2.
La rete di lampioni copre capillarmente in tutto il territorio urbano, ed è ideale per il
tracciamento di soggetti
Per tracciare un soggetto è necessario dotarlo di un dispositivo attivo a basso
consumo, alimentato a batteria.
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50
11/04/2014
Telemedicina /
teleassistenza
PIATTAFORMA P5
Tracciamento di persone a ridotta autonomia
GW
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Telemedicina /
teleassistenza
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PIATTAFORMA P5
Telemonitoraggio outdoor dei parametri biometrici
Grazie alla rete P5 e alle sue prestazioni ottimali dal
punto di vista energetico, si potranno impiegare sensori
a batteria, indossabili, per la teleacquisizione di:
• Frequenza e variabilità cardiaca
• Temperatura corporea
• Ossigenazione sangue arterioso
• Cadute
Sensori biomedicali indossabili sempre più
diffusi grazie alle wireless sensor network!
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51
11/04/2014
Trasporti pubblici
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PIATTAFORMA P5
Trasporti pubblici
Pannelli informativi «live» pilotati dai lampioni P5
Caso 1: invio delle coordinate con rete telefonica
GPS
i
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11/04/2014
PIATTAFORMA P5
Trasporti pubblici
Pannelli informativi «live» pilotati dai lampioni P5
Caso 2: localizzazione mezzi grazie a lampioni e centralina P5 installata a
bordo veicolo
i
Lampioni che ricevono meglio il
segnale della centralina P5 di bordo
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PIATTAFORMA P5
Trasporti pubblici
Pannelli informativi «live» pilotati dai lampioni P5
VANTAGGI
PER CHI GESTISCE I TRASPORTI
1. No utilizzo reti telefoniche = meno costi!
2. Possibilità di aggiungere pannelli informativi
senza aumento di spese per telecomunicazione
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11/04/2014
Telemonitoraggio
barriere paramassi
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PIATTAFORMA P5
Paramassi
Algorab BPM: accelerometro 3 assi «P5-ready»
• Rileva vibrazioni e oscillazioni e comunica
con la rete wireless
• Basso consumo: alimentato a batteria di
lunga durata: «dormiente» fino al verificarsi
di un evento significativo
• Gamma di utilizzo ampia: rileva sia urti
violenti sia piccole vibrazioni
• Multipurpose: impiegabile in diversi contesti
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11/04/2014
PIATTAFORMA P5
Paramassi
Telegestione barriere paramassi
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Bike sharing
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11/04/2014
PIATTAFORMA P5
Bike sharing
Un esempio: il bike sharing di Deutsche Bahn
• OPERANTE DAL 2002 IN MOLTE
CITTÀ TEDESCHE
• SUCCESSO CRESCENTE
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COMMERCIAL IN CONFIDENCE
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PIATTAFORMA P5
Bike sharing
La bicicletta Deutsche Bahn
GPS + GPRS
UNITÀ CON BATTERIA
ED ELETTRONICA
(di recente, introdotto
GPS + MODEM GPRS)
-----------------------------PULSANTE SBLOCCO /
BLOCCO CHIUSURA BICI
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11/04/2014
PIATTAFORMA P5
Bike sharing
La bicicletta Deutsche Bahn
CAVO/CATENA DI CHIUSURA
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PIATTAFORMA P5
Bike sharing
Come funziona?
Biciclette dotate di una unità di apertura/chiusura e tracciamento integrato.
1.
L’unità invia al centro di controllo la posizione della bicicletta
2.
L’unità Viene sbloccata da remoto su richiesta dell’utente (check-in, inizia la
tariffazione)
3.
L’unità viene bloccata dall’utente per:
a. Pausa
b. Check out (fine tariffazione)
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57
11/04/2014
PIATTAFORMA P5
Bike sharing
Punti di forza di un sistema di questo tipo
1.
2.
3.
4.
5.
Completamente automatico
Spontaneità: biciclette sono visibili e pronte per l’uso
(se il led sul dispositivo lampeggia di verde)
Grazie a GPS, prelievo/rilascio «libero» (non
necessariamente vincolato a stand dedicati*)
Massima configurabilità tariffe (gratuità prima
mezz’ora, forfait, consumo effettivo, fasce tariffarie,
agevolazioni per abbonati ai servizi di trasporto
pubblici, convenzioni con aziende ecc.)
Cartografia online su portale web con informazioni in
tempo reale su dove trovare le biciclette
* Le scelte sulla libertà di check-out fuori dai punti previsti variano da città a città. In alcune città, ad esempio, si invitano a lasciarle
semplicemente vicino agli incroci fissate ad un palo. In altre è richiesta la restituzione bloccandole su apposite infrastrutture.
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115
PIATTAFORMA P5
Bike sharing
..e punti di debolezza del sistema Deutsche Bahn
1.
GPS e il relativo modem GPRS comportano
consumi di energia non trascurabili quando
si sincronizzano col centro
2.
Le comunicazioni tra le biciclette e il centro
e viceversa avvengono sulla rete degli
operatori telefonici = costi
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=
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58
11/04/2014
PIATTAFORMA P5
Bike sharing
E se si sfruttasse la tecnologia della rete P5
invece del GPS e delle reti telefoniche?
1.
GPS e il relativo modem GPRS comportano
consumi di energia non trascurabili quando si
sincronizzano col centro
La tecnologia P5 opera a bassa potenza, ed è
orientata al basso consumo energetico!
MENO CONSUMO, MENO
MANUTENZIONE!
2.
=
Le comunicazioni tra le biciclette e il centro e
viceversa avvengono sulla rete degli operatori
telefonici = costi
P5 è già disponibile per trasmettere i dati!
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PIATTAFORMA P5
Bike sharing
Come si potrebbe sfruttare la rete P5 per
localizzare le biciclette?
Lampioni che ricevono meglio il
segnale del dispositivo sulla bicicletta
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11/04/2014
PIATTAFORMA P5
Bike sharing
Cosa servirebbe?
Una unità di bordo con una centralina P5 invece del modulo GPS/GPRS!
GPS/GPRS
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PIATTAFORMA P5
Bike sharing
Come fare per essere sicuri che la bicicletta venga
rilasciata in una zona coperta da P5?
1. L’utente chiede il check-out premendo il pulsante di aggancio chiusura
e attende.
2. Si abilita lo scatto della serratura solo se la centralina è raggiunta
dalla rete P5!
NO!
SÌ!
120
60
11/04/2014
PIATTAFORMA P5
Altri possibili applicazioni dell’infrastruttura P5
Sensori per misurare la
qualità dell’aria
Sensoristica per la qualità dell’aria
Vento
Temperatura e umidità
Irraggiamento solare
Sensoristica diffusa per analisi meteo
a zone
121
PIATTAFORMA P5
Altri possibili applicazioni dell’infrastruttura P5
Sensori ghiaccio
Dati OCR targhe
Sensoristica stradale (anche con
tecniche di energy harvesting)
Sensoristica per mappatura
acustica capillare del territorio
comunale (locali pubblici,
traffico, industria, cantieri ecc.)
122
61
11/04/2014
PIATTAFORMA P5
Altri possibili applicazioni dell’infrastruttura P5
Telenotifiche apertura quadri e scatole
di derivazione
Telecontrollo colonnine ricarica auto
elettriche
123
PIATTAFORMA P5
Un passo ulteriore: armonizzazione tra sistemi
P5 può implementare algoritmi
per armonizzare dinamicamente i sistemi tra loro.
ESEMPI
Il sistema di trasporto pubblico su
gomma si integra con il bike sharing
comunale (es. bici vicine alla fermata
segnalate già a bordo autobus)
Strategie di irrigazione verde
pubblico definite anche sulla base
della domanda di acqua per altri usi
Pianificazione invii camion raccolta
RSU in base a come il traffico
cittadino si articola nel tempo
124
62
11/04/2014
Esempi europei
COMMERCIAL IN CONFIDENCE
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125
PIATTAFORMA P5
Importanti smart city europee (ancora senza city sensing)
Queste città non sono dotate di una infrastruttura di sensing. Vengono considerate tra le più «smart» d’Europa
in base ad altri parametri (CO2, qualità della vita, risparmi energetici ecc.)
MANCHESTER
Paese: Regno Unito
Abitanti: circa 500mila
Manchester è apripista dell'iniziativa europea da 2
milioni di sterline "Internet for Smart Cities".
L’obiettivo è coinvolgere la popolazione per testare
nuove applicazioni e nuovi servizi utili a migliorare
stili di vita e condizioni di lavoro.
AMSTERDAM
Paese: Olanda
Abitanti: circa 2 milioni
Amsterdam ha avviato il progetto "The Climate
Street", che - grazie a display e scanner energetici consente alle famiglie di vedere in tempo reale
quanta energia stanno consumando. Il progetto ha
permesso di ridurre di oltre 200 tonnellate l'anno le
emissioni di CO2 e di risparmiare energia per oltre il
40%.
126
63
11/04/2014
PIATTAFORMA P5
Santander, la città più «smart» del mondo!
Paese: Spagna
Abitanti: circa 180mila
• Nelle strade, sui bus, su pali, sui mezzi pubblici, nei parchi ci sono circa
12.000 sensori dedicati al monitoraggio ambientale.
• La rete ha richiesto investimenti per circa 11 milioni di Euro
• Il sindaco dichiara che la rete si auto-finanzia grazie all'utilizzo dei dati da
parte
• delle multiutilities
• di altri soggetti che la sfruttano anche per testare loro nuovi
prodotti (IBM, Lucent, Ericsson).
127
PIATTAFORMA P5
La collocazione dei sensori a Santander
128
64
11/04/2014
PIATTAFORMA P5
Perché Santander è il caso europeo più interessante?
La città è un
testbed per applicazioni smart city innovative. Mette a disposizione:
300
dispositivi di rete
2.000
200
Moduli GPRS
2.000
tag e QR code
in posizioni fisse
e mobili (taxi, bus ecc.)
400
sensori
di parcheggio
dispositivi fissi
per il monitoraggio
ambientale
60
50
150
dispositivi
per l’irrigazione pilotati
da sensori ambientali
veicoli pubblici
con sensori a bordo
punti di monitoraggio
traffico
10
pannelli
indirizzamento
traffico
129
La sperimentazione trentina
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130
65
11/04/2014
PIATTAFORMA P5
Comune di Trento
Il progetto TEW-IP nasce dall’opportunità
relativa al Bando provinciale 2010, scheda
n.ro 2, «interventi dimostrativi» della L.p. 29
maggio 1980, n. 14 e ss. mm. e della L.p.
03.10.2007 n. 16, approvato con
deliberazione della Giunta provinciale n. 1190
del 19.05.2010. Il relativo finanziamento è
stato concesso al richiedente (Comune di
Trento) tramite l’Agenzia provinciale per
l’Energia (APE).
Collabora al progetto in qualità di
«certificatore» dei risultati sul risparmio
energetico, l’università di Trento –
dipartimento di ingegneria e scienza
dell’informazione (DISI).
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132
PIATTAFORMA P5
Trento
Sono stati «abilitati» circa 800 lampioni situati
in tre aree distinte:
• Nel centro storico (~ 680)
• A Martignano (~ 100)
• In c.so 3 Novembre (~ 20)
gestiti da 11 coordinatori WSN, collegati alla
rete del Comune di Trento in fibra ottica.
Sono presenti poi:
20 power meter
13 sistemi di telecontrollo quadri
6 luxmetri
66
11/04/2014
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PIATTAFORMA P5
Campodenno
• 129 lampioni abilitati nell’ambito del progetto CentraLab,
promosso da Informatica Trentina
• Attuato city sensing con acquisizione dati ambientali (vento,
umidità, temperatura, inquinamento) e dati sui consumi
energetici
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11/04/2014
PIATTAFORMA P5
Campodenno
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135
COMMERCIAL IN CONFIDENCE
136
PIATTAFORMA P5
Presto … a Trento
Pre-commercial Procurement TrentoRISE
• Gara in corso per la realizzazione di una «smart city service
platform» costituita da una capillare rete di sensori e attuatori e
da una piattaforma per il governo dei dati e dei servizi di smart city
• 2,1M€ di spesa per la ricerca e sviluppo della piattaforma
• 3,5M€ di spesa per la realizzazione di servizi pilota di smart city:
illuminazione intelligente, mobilità e gestione parcheggi, metering
gas,…
• Infrastruttura portante per la raccolta di dati dal territorio
distribuita su quasi 13.000 lampioni della pubblica illuminazione
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11/04/2014
CONCLUSIONE:
LA TEORIA EVOLUZIONISTA
DEI LAMPIONI
Applichiamo ai lampioni
la Teoria evoluzionista di Darwin!
CHARLES DARWIN (1809-1882)
137
ACCESO /
SPENTO
1802 d.C.
LAMPIONE ERECTUS
Ha un linguaggio rudimentale: conosce solo l’acceso / spento!
138
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11/04/2014
70%, 80%, 0%
2000 d.C.
LAMPIONE ERECTUS
LAMPIONE SAPIENS
Più evoluto del precedente:
è in grado di regolare la propria luce!
139
70%, 100%, spento • autobus tra 5 minuti • cassonetto 27 pieno • Luigi ha consumato 3 mc di gas • irrigare il roseto
all’angolo • oggi il traffico in questa via è più intenso del solito
2010 d.C.
LAMPIONE ERECTUS
LAMPIONE SAPIENS
LAMPIONE P5 (SAPIENS SAPIENS)
Il lampione P5 è il protagonista delle città del futuro:
• parla con i suoi simili
• impartisce ordini
• capisce cosa gli succede intorno e lo fa sapere a chi di competenza!
140
70
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GRAZIE PER L’ATTENZIONE
Una curiosità: P5, il «quinto pianeta»
Il nome P5 (da «Quinto pianeta) deriva dalla famosa opera letteraria per ragazzi «Il piccolo principe»
(Le Petit Prince), scritta da Antoine de Saint-Exupéry e pubblicata nel 1943. Il protagonista esplora
diversi pianeti, fino a giungere al «quinto pianeta», occupato solamente da un lampionaio e dal suo
lampione.
Dato che il pianeta girava sempre più velocemente su se stesso, il lampionaio era costretto ad
accendere e spegnere il lampione a ritmi sempre più insostenibili: una metafora della frenesia del
mondo odierno, dove però la tecnologia ci aiuta ad adeguare l’illuminazione pubblica ai ritmi della
modernità!
«Faccio un mestiere terribile.
Ora che fa un giro al minuto,
non ho più un secondo di riposo.
Accendo e spengo una volta al minuto!»
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