Reti Banda Ultra Larga e Internet delle cose

Reti Banda Ultra Larga
e
Internet delle Cose
27 maggio 2017
Roberto Borri
Resp. Dir. Ricerca e Attività Produttive
Workshop
VERBANIA LABORATORIO DIGITALE

Organismo di ricerca
✓ Senza scopo di lucro
✓ Sviluppo sperimentale e ricerca industriale in ICT
✓ Utili reinvestiti in ricerca
✓ Progetti di ricerca per soci e mercato
Riconoscimento come organismo di ricerca in progetti
europei, nazionali e regionali, iscritto all’Albo laboratori MIUR
(Ministero Università e Ricerca)
Compagine societaria
2
La carta di identità
[ 2017 - All rights reserved]

3
La missione
«Hub intelligente» tra ricerca (Atenei e Centri di ricerca) e mercato (le imprese e
le comunità territoriali)
Aggregatore di Science, Technology, Engineering and Mathematics (STEM)
Centro di ricerca di eccellenza
riconosciuto per la qualità delle competenze e delle attività di ricerca industriale e
sviluppo sperimentale a livello regionale, nazionale e internazionale
Riferimento per le applicazioni IoT e IoD
focalizzare e specializzare il CSP sulla filiera più promettente per i prossimi 15 anni:
l’applicazione dell’Internet delle cose (IoT) in ambito industriale e sociale, in
aree urbane e in territori marginali

4
Il ciclo della ricerca e sviluppo
Valorizzazione
esperienze
e Trasferimento
tecnologico
Progetti
Joint labs
Living labs
Scienza e
Mercato
Realizziamo progetti per i
soci, gli enti e le imprese
valorizzando la nostra R&S

5
Valore per le imprese
CSP è l’anello di congiunzione nella catena del valore dell’innovazione che porta la
ricerca a diventare nuovo prodotto e nuovo servizio
Grazie all’approccio STEM Team e alla presenza partecipativa del mondo
accademico, CSP è il centro di eccellenza per lo sviluppo delle applicazioni
dell’IoT e dell’IoD per il mercato
Il JointLab consente di affrontare il processo di ricerca e innovazione IoT e IoD a 360°
e di ricevere un accompagnamento professionale e sicuro nella valutazione e
realizzazione dei progetti
Le capacità e le competenze di CSP sono subito dimostrabili attraverso gli asset e le
realizzazioni conseguite
Elevato vantaggio economico con il credito d’imposta per la ricerca

6
Valore per gli Atenei
CSP è un Hub di elaborazione e di trasferimento della conoscenza scientifica
in applicazioni industriali di competitività per le imprese
È un laboratorio di ricerca applicata aperto ai giovani dottorandi, ricercatori,
borsisti, tesisti e stagisti
È un laboratorio di ricerca applicata aperto e fruibile dai Dipartimenti in diversi
ambiti disciplinari
È un modello operativo di trasferimento tecnologico a supporto delle imprese
che si avvale della competenza scientifica e tecnologica degli Atenei
235 stage e
tesi
più di 120
borse di
studio
30 progetti europei con
oltre 150 partner negli
ultimi 10 anni

7
Sviluppo di progetti collaborativi con imprese e organismi di
ricerca in ambito locale, nazionale e internazionale
Servizi di JointLab comprendenti technology foresight,
creazione di gruppi di esperti nella forma di think tank,
organizzazione di workshop, individuazione di opportunità di
finanziamento
Servizi di Living Lab comprendenti la progettazione,
l’allestimento, la gestione e la validazione finale di ambienti
per la sperimentazione di nuovi prodotti e servizi con persone
e contesti reali
Servizi di trasferimento tecnologico comprendenti la
valorizzazione di asset e l’attività di consulenza e supporto per
la loro trasformazione in nuovi prodotti e servizi sino alla fase
pre-commerciale
I servizi

Gli strumenti del JointLab sono:
Technology Overview: esplorazioni, aggiornamenti e
approfondimenti specialistici, collaudi di materiali e sensori,
nonché limitate attività di indagine pratica su ambiti tecnologici
promettenti al fine di individuare interessi ed idee progettuali
Think Tank con Team di Esperti, appositamente costituito, per
esaminare scenari di innovazione attuabili nel contesto
Cliente. Il Think Tank si riunisce periodicamente, mediamente
ogni 3-4 mesi
Workshop interni con cadenza semestrale: presentazione
dei risultati raggiunti attraverso lo scouting tecnologico e le
soluzioni realizzate, con la predisposizione di show room
dimostrativa
Ricerca finanziamenti: supporto nell’individuazione di
potenziali finanziamenti per i progetti di innovazione
Servizi di JointLab
8

Servizi di Living Lab
I Living Lab rappresentano un'autentica
innovazione nel modo di approcciare un
progetto di ricerca: interazione diretta e co-
progettazione con gli utenti finali
permettono di concretizzare l’impatto delle
ICT sul territorio e sui suoi attori con
particolare attenzione alla sostenibilità
degli interventi, non solo dal punto di vista
tecnico ma anche ambientale ed
economico.
CSP è attivo su questo fronte
a partire dal 2005, quando ha
sviluppato il primo
"laboratorio a cielo aperto"
nelle Valli Orco e Soana:
partendo dall’ analisi del
territorio e dalle priorità
espresse dalle policy
regionali vigenti, è stato infatti
selezionato un testbed
rappresentativo in grado di
garantire la replicabilità del
modello di innovazione in
contesti con caratteristiche
simili.
22LIVING LABS
SETUP AND
MANAGED
FROM 2005 9

10
Infrastrutture e servizi di rete
BroadBand and narrowband networks, Software
defined networks, Wireless sensors networks
Architetture di calcolo
Cloud, Big Data and Analytics
Architetture e applicazioni software
Computer Vision, Security and digital identity, Human
centered applications, Software development
Architetture e applicazioni Hardware
Embedded and microsystems, 3D Printing
IoT
(Internet of
EveryThings)
IoD
(Internet of
Data)
I temi di ricerca di CSP

BUL: un modello per la diffusione rapida e
sostenibile nei Territori Montani e Rurali
(dai progetti di infrastruttura a quelli per gli utenti)
27 maggio 2017
Roberto Borri
Resp. Dir. Ricerca e Attività Produttive
Workshop
VERBANIA LABORATORIO DIGITALE

12
La valorizzazione delle potenzialità e
l’arricchimento socio-ambientale di un territorio,
quindi il suo sviluppo locale, sono strettamente
correlate alla sua capacità di sfruttare le opportunità
offerte dall’introduzione di nuovi dispositivi e
procedure di natura tecnica e/o organizzativa.
Tra questi, particolare rilievo hanno quelli messi a
disposizione dalla Società dell’Informazione: è
proprio a questo riguardo che entra in gioco il
complesso rapporto intercorrente fra il Territorio e le
ICT.
Inquadramento

13
UNCEM sostiene che la montagna del Piemonte è un
territorio che necessita di essere messo al centro delle
sperimentazioni legate:
- all’ICT,
- alla digitalizzazione,
- all’agricoltura multifunzionale,
- alla sanità e alla telemedicina,
- all’efficienza dell’uso delle materie prime e delle fonti
energetiche,
- alla gestione delle più moderne reti di trasporti e nfrastrutturali.
Sfide queste che anche il Programma europeo Horizon 2020
raccoglie e rilancia alle PMI, che dovranno individuare aree
pilota e localizzazioni dei progetti.
Inquadramento

14
BUL = Soluzione sistemica (da realizzarsi con criteri di sostenibilità) per
la soluzione, ad esempio, dei seguenti problemi
A livello generale riconducibile alla connettività:
• Internet nelle zone remote
• servizi “essenziali di cittadinanza” (scuola, sanità, mobilità)
• servizi innovativi a valore aggiunto quali
• monitoraggio ambientale e territoriale
• agricoltura di precisione
• Industria 4.0
• promozione turistica
•- servizi telefonici di “Unione” in tecnologia VoIP e collaudo di
coperture locali e marginali in tecnica GSM
Obiettivi

15
A livello di integrazione:
• servizi telefonici di “Unione” (CUG) in tecnologia VoIP ed estensione
occasionale di coperture locali e marginali in tecnica GSM
Obiettivi
• servizi televisivi in particolare per informazione regionale/locale e di
radiofonia digitale (DAB) nelle aree montane tramite l’adozioni di
soluzioni tecnologiche innovative sperimentali quali DVB-T/DAB hotspot
• reti di sicurezza partecipata, tramite l’inclusione di dispositivi posseduti
da soggetti “pubblici e privati”
• reti di sensori (IoT) per ogni tipo di monitoraggio

16
Obiettivi
• Dare un contributo reale di modernità e uguaglianza nella
disponibilità di servizi e strutture a chi, pur in sofferenza, resiste e
vive in luoghi oggi penalizzati
• Disegnare nuovi ecosistemi che facilitino la resilienza del tessuto
sociale
• Dare una nuova possibilità di scelta per favorire il
reinsediamento nelle aree spopolate
Gli interventi devono essere funzionali all’inclusione dell’abitante
dei territori
La rete non è il fine, ma il mezzo.
Con la BUL si possono/devono risolvere i problemi concreti
lungamente lamentati, quindi

17
Fasi progressive
- risoluzione locale del problema e validata nello specifico contesto di
riferimento (strumenti: studio di fattibilità e realizzazione tecnica con
l’inclusione di attori locali)
- integrazione alla rete “globale” (strumento: piano BUL nazionale)
Prerequisiti
• analisi del territorio e delle infrastrutture TLC già presenti
• identificazione dei siti pubblici rilevanti da collegare riusabili anche
per rilanciare i collegamenti alle
• aree di interesse da servire
Sostenibilità: un modello di intervento
“bottom-up”

18
1. Progetto WiPie VOS (Valli Orco e Soana - http://wipie.csp.it/vos/ - 2006/’09),
avente come obiettivo il dotare il territorio di una rete a banda larga
• analisi dei bisogni di un territorio caratterizzato da Hard Digital Divide
• analisi delle infrastrutture per TLC già disponibili sul territorio
• costruzione di una rete di relazioni con gli stakeholders locali
• integrazione di tecnologie, come la fibra ottica (già posata per il
collegamento con le dighe presenti in zona), l’HiperLAN ed il WiFi per la
costituzione di ponti radio necessari a dare rete anche nelle aree più
impervie
• I risultati del progetto sono diventati patrimonio del territorio con l’attivo
coinvolgimento di imprese e PA locali impegnate nella gestione della rete e
nella sua evoluzione (OrSo-TV, Casa Digitale…)
Un modello applicato nelle
precedenti esperienze

19
2. Comunità Collinare Val Tiglione e dintorni (Prov. AT, 2011/’12), avente come obiettivo il
dotare il territorio di una rete a banda larga e lo sviluppo di servizi sperimentali ed
applicazioni ICT per incentivare l’associazionismo ed un miglioramento dei servizi
gestionali, territoriali e sociali
• analisi dei bisogni di un territorio caratterizzato da Digital Divide
• analisi delle infrastrutture per TLC già disponibili sul territorio
• costruzione di una rete di relazioni con enti e imprese locali
• integrazione di tecnologie HiperLAN, WiFi e DMR
• monitoraggio ambientale e territoriale, per l’agricoltura di precisione e Prot. Civ.
Il risultato del progetto è diventato patrimonio del territorio con l’attivo coinvolgimento di
imprese e PA locali impegnate nella gestione della rete e nella sua evoluzione.
• Sullo stesso territorio han fatto seguito:
• il progetto “Smart Valley” (http://www.csp.it/project/i-living-labs-smart-valley), Living Lab
con le scuole locali orientato al monitoraggio del consumo energetico ed alla educazione al
risparmio energetico
• il progetto SIGEVI (SIstema di GEstione del comprensorio VIti-vinicolo
per la programmazione degli interventi e della raccolta - http://www.csp.it/?portfolio=sigevi-
sistema-di-gestione-del-comprensorio-viti-vinicolo)

20
3. Progetto PITAGORA (Piattaforma Interoperabile Tecnologica per
l‘Acquisizione, la Gestione e l‘ORganizzazione dei dati Ambientali -
http://www.progettopitagora.it – 2014/’15), realizzatosi all'interno del territorio
regionale compreso nel bacino del Lago Maggiore e del Lago d'Orta e
coinvolge la Pubblica Amministrazione, gli Enti, le imprese, le associazione e
le comunità locali.
• Il CSP, nell’ambito delle attività di ricerca applicata del Progetto PITAGORA,
ha provveduto allo sviluppo di un sistema di comunicazione di rete
wireless BUL a partire dalla rete in f.o. WiPie che collega il TecnoParco di
Verbania alla sede ASL-VCO di Omegna.

21
4. Territori Digitali Living Lab (2016) attività di ricerca e sviluppo che ha visto
nella Prov. VCO l’implementazione di un’infrastruttura di rete wireless
integrata alla rete in f.o. WiPie e finalizzata alla raccolta dati proveniente
da una sensoristica per il monitoraggio di parametri legati alla qualità
dell’aria (IoT/IoD)

22
Tecnologie e Strumenti della
Geomatica per il Monitoraggio
Frane
OBIETTIVI GENERALI
Procedura Negoziata riservata con bando di gara del CSI Piemonte
• Il progetto si caratterizza per attività di ricerca e sviluppo legate all'utilizzo di tecnologie
geomatiche non convenzionali e di basso costo.
• Si applicherà allo studio e controllo di fenomeni di dissesto di versanti franosi mediante
due sistemi di monitoraggio basati su tecnologie differenti:
- rilevamenti satellitari di tipo GNSS (Global Navigation Satellite Systems)
- soluzioni ottiche/fotogrammetriche e di Laser-Scanning.
• Realizzazione di una infrastruttura completa di rapido utilizzo impiegabile per l'analisi dei
movimenti e delle deformazioni di versanti ed eventualmente infrastrutture critiche.
• Il territorio in cui il progetto realizzerà la sua parte dimostrativa è quello del VCO.

23
SITI CANDIDATI ALLA SPERIMENTAZIONE
● Frana di Ponte Val Formazza
● Frana di Re
● Frana di Crodo
● Frana di Loreglia
● Frana di Madonna del Sasso
● Frana di Caddo
● Frana di Nonio

24
PARTNER COINVOLTI
POLITECNICO DI TORINO
Dipartimento di Ingegneria
dell’Ambiente, del Territorio e delle
Infrastrutture
CSP – INNOVAZIONE NELLE ICT
CNR - IRPI
Istituto di Ricerca per la Protezione idrogeologica
Strumenti e metodi della Geomatica per
monitoraggio, puntuale e estensivo.
Collaborazione col gruppo Geologia per
caratterizzazione dei fenomeni
Attività informatica e di telecomunicazioni
a supporto dell’acquisizione e del
trasferimento dei dati geomatici
Bollettini di allertamento, raccolta
sistematizzata delle informazioni a
supporto della gestione del
fenomeno di dissesto

25
IL RUOLO DI CSP
• Acquisizione dei dati in tempo reale, grazie alla disponibilità offerta dalla rete wireless
sperimentale di CSP (HETNet)
• Dimostrazione di fattibilità anche per luoghi fuori portata dalle reti a banda larga, la
comunicazione della sola sensoristica utilizzerà tecnologie di comunicazione più proprie per
l'ambito IoT
• Progettazione e sviluppo hardware e software del gateway di campo e del sistema di
alimentazione elettrica
• Sviluppo delle API per l’acquisizione e lo storage dei dati su piattaforma Smart Data
Platform (SDP).

26
Facciamo ricerca sull’Internet of Things.
Lo abbiamo fatto per l’industry 4.0, per il
monitoraggio ambientale ed energetico,
per rendere la società più sicura e per
migliorare le condizioni di vita nelle aree
urbane e rurali.
Portiamo la teoria in pratica progettando
insieme sia con gli utilizzatori finali sia
con i nostri clienti.
Per noi non sono solo progetti, sono
Living Labs e Joint Labs.

27
Le attività di ricerca e innovazione di CSP
producono prototipi collocati tipicamente nella
scala internazionale TRL (Technology Readiness
Level) tra 7 e 9
Tutti gli asset sono oggetto di riesame e verifica
annuale con l’aggiornamento di uno specifico
Catalogo e devono corrispondere a tre
caratteristiche fondamentali:
-essere trasferibili;
-essere replicabili in altri contesti d’uso;
-essere modificabili e adattabili a nuove esigenze
Gli asset offerti dalla Ricerca

IoT & SDP in a nutshell
28
IoT= Sensori + TLC + “IoT platform” + Analitiche/APP
IoT platform =
BigData Storage +
Device Management & Monitoring +
API & Protocols +
Catalog & Discovery +
Access & Security management +
Basic data representation

•29
Smart Data Platform
Un servizio gestito da CSI Piemonte per conto di
Regione Piemonte
Volto alla realizzazione di un ecosistema
regionale per lo sviluppo di applicazioni e servizi
basati sul paradigma dell'IoT
Yucca
La piattaforma opensource che realizza il servizio
SDP
Yucca è inserita nel catalogo del software
riutilizzabile
Smart Data Platform (SDP) e Yucca

•30
Device management
Registrazione di sensori, gateway e smart
objects
Funzioni di monitoraggio
Console web di amministrazione
Gestione dei flussi (stream)
Possibilità di dichiarare la struttura dei dati
specificando tipo, unità di misura, precisione
ed altre utili informazioni
Possibilità di pubblicare informazioni puntuali
(dataset) o flussi continui e real-time
Archiviazione dei dati grezzi su data-lake
usando le tecnologie BigData appartenenti
all'ecosistema Hadoop
SDP: Funzionalità
Trattamento dei dati
Possibilità di creare flussi virtuali a partire dai dati esterni
usando pipeline di calcolo real-time
Possibilità di definire le politiche di memorizzazione dei
dati
Controllo della visibilità dei dati
Integrazione di data-set statici (di contesto) sia aperti sia
privati
Catalogo che attraverso i meta-dati facilita le operazioni
di discovery
Accesso ai dati
Possibilità di sottoscrivere e ricevere i dati in real-time
Utilizzo di API REST per accedere ai dati storici
Utilizzo di protocolli e standard aperti per garantire
l'interoperabilità
Utilizzo di protocolli standard per l'autenticazione e la
protezione del dato
Architettura multi-tenancy nelle funzioni di accesso e
autenticazione a dati e sensori

SDP: Overview dei protocolli di
interfaccia
31

32
Ambiti applicativi

●Sistemi per il monitoraggio ambientale nel settore
meteorologico e per la rilevazione dell’inquinamento
dell’aria (indoor e outdoor)
●Utilizzo di energie rinnovabili per alimentare stazioni di
monitoraggio e di trasmissione dati in siti remoti
●Sistemi per l’utilizzo efficiente dell’energia disponibile e
sistemi di misura e bilanciamento energetico per micro smart-
grid
Alcuni progetti e asset:
●THE4BEES
●Aims IN - Aims OUT qualità dell’aria indoor/outdoor
●TemporAlert
●Asta nivometrica virtuale
●IoT e Misurazione della qualità dell’aria indoor/outdoor
●Cambiamenti climatici: NIMBUS
●EDEN / EveryAware
●STORIES
Energia e Ambiente
33

●Sensori per il monitoraggio ambientale nel settore
meteorologico
●Sviluppo di soluzioni per la rilevazione
dell’inquinamento dell’aria, sia indoor che outdoor
●Sviluppo di soluzioni finalizzate ad aumentare la
consapevolezza e modificare i comportamenti
Agricoltura di precisione
Alcuni progetti:
●TemporAlert
●Sensori virtuali: asta nivometrica
●EveryAware
●Verso le Smart City: MASP, ELiSe e Traffic Analysis
34

● Sensori per il monitoraggio ambientale nel settore
meteorologico
● Sviluppo di soluzioni per la rilevazione
● Sviluppo di soluzioni finalizzate ad aumentare la
● Integrazione di sistemi dall’acquisizione dati all’analisi
realtime dei processi
● Analisi dei dati grezzi fnalizzata alla manutenzione
predittiva
Fabbrica 4.0
Alcuni progetti:
●TemporAlert
●EveryAware
35

Safety & security
•Sviluppo di piattaforme web per la VSaaS (VideoSurveillance-as-a-
Service)
•Sviluppo di piattaforme cloud per la gestione di telecamere e
dispositivi “P2P”
•Sviluppo di algoritmi di image-processing
•Competenze su nuovi dispositivi “Smart Camera”
•Competenze su architetture TVCC e conoscenza approfondita
dell’attuale stato dell’arte
•Competenze nell’ambito della progettazione e gestione di architetture
di Live Streaming
Alcuni progetti:
•Progetto ObservoPiemonte
•Sistema di conteggio ufficiale durante Ostensione Sacra
Sindone - Torino 2015
•Progetto Parsec
•Supporto allo sviluppo del prodotto UrmetCloud
36

●Sensori per il monitoraggio ambientale nel settore
meteorologico
●Sviluppo di soluzioni per la rilevazione
●Sviluppo di soluzioni finalizzate ad aumentare la
Territorio e società
Alcuni progetti:
●TemporAlert
●EveryAware
37

CSP innovazione nelle ICT s.c. a r.l.
Sede legale e operativa
Strada del Lionetto, 6 - 10146 - Torino
Centro di ricerca e sviluppo
c/o Business Research Center
Politecnico di Torino
Via Pier Carlo Boggio 59 - 10138 - Torino
Tel +39 011 4815111
Contatti: roberto.borri@csp.it
www.csp.it rd.csp.it

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