iot and machine learning at work for environmental monitoringiot and machine learning at work for...
TRANSCRIPT
IoT and Machine Learning at work for
Environmental Monitoring - PROGETTO ISMAEL -
17 Aprile 2018 - Giornata di studio ANFoV-ANCI-UNCEMBANDA ULTRALARGA E INTERNET OF THINGS: LE IMPRESE
RISPONDONO
Mariagiovanna GianfredaDBALab - Innovation Group
DBA Progetti SpA - Socio Unico - Piazza Roma 19 32045 S. Stefano di Cadore (BL) Italy Tel. +39043562518 Fax. +390435429027
Sede Secondaria : Viale Felissent 20/D 31050 Villorba (TV) Italy Tel. +390422318811 Fax. +390422318888
P.IVA 00812680254 Reg.Imp. 01673560304 Capitale Sociale 500.000,00 i.v. Azienda soggetta a direzione e controllo da parte di DBA Group SpA
www.dbaprogetti.it
| 2
DBA Group e’ un gruppo
indipendente di societa’
attive nello sviluppo di
servizi professionali, tecnici
e gestionali nei settori
dell’Architettura,
dell’Ingegneria, del
Progect & Lifecycle
Management e
dell’Information &
Communication
Technologies
DBA Group
| 3
DBA Proekt si occupa delle
forniture dei servizi di DBA Group
per il mercato russo
Società indipendente di Architettura,
Ingegneria e Project Management,
attiva nello sviluppo di servizi
professionali, tecnici e gestionali
finalizzati alla concezione,
realizzazione e gestione di opere ed
infrastrutture
Società che opera nel campo dell’
Information e Communication Technology,
offre servizi di ICT Consulting a supporto
delle attività di Project Management e
sviluppa piattaforme software di Project,
Asset & Lifecycle Management e di
Process Automation
Inoltre offre servizi di di Project
Management e System Integration per lo
sviluppo di progetti nel campo delle TLC,
Energia, Trasporti e Logistica
IGM è specializzata nella
progettazione, nell’ingegneria,
nell’integrazione e nella supervisione di
tutti gli impianti all’interno di gallerie
stradali e ferroviarie nonché di
complessi siti industriali
Società con sedi in Italia
Società OperativeSocietà con sedi all’estero
DBA Projekti si occupa delle
forniture dei servizi di DBA Group
per il mercato montenegrino
ACTUAL I.T. sviluppa soluzioni IT
per il supporto del sistema
logistico portuale e il
monitoraggio e il controllo del
sistema oil-non oil nel mercato
Sloveno e nel Sud-Est Europa
• 12 sedi in Italia
Belluno
Treviso
Milano (2)
Torino
Bologna
Padova
Genova
Roma
Napoli
Lecce
Oristano
• 7 sedi all’estero
San Pietroburgo( Russia)
Podgorica (Montenegro)
Koper (Slovenia)
Ljublijana (Slovenia)
Sarajevo (Bosnia ed
Erzegovina)
Novi Sad (Serbia)
Zminj (Croazia)
| 4
Ente finanziatore: Regione
Puglia, FESR (Fondo
Europeo per lo Sviluppo
Regionale) 2014-2020.
Partner:
• CNR – ISAC sede di
Lecce
• Dipartimento di Scienze
Statistiche
dell’Università degli
Studi di Padova.
ProgettoISMAEL
(2017-2019)Integrated System for the Assessment of
Environmental impacts in Logistics activities
Environmental monitoring and prediction
for green ports
• Il Progetto ISMAEL nasce con l’obiettivo di contribuire alla soluzione delle problematiche ambientali nel contesto applicativo delle aree portuali
• Basato sullo sviluppo di un sistema di monitoraggio e di supporto alle decisioni che aiuti i decision-makers nella valutazione degli impatti ambientali delle attività schedulate e che fornisca scenari di azione alternativi
• Il progetto è basato su un sistema che segue il paradigma dell’ Internet of Things:
• Raccolta dei dati ambientali• Trasmissione e aggregazione in un sistema centrale • Analisi, l’elaborazione e la visualizzazione tramite un avanzato modello ambientale
(modello deterministico di dispersione degli inquinanti in atmosfera) integrato con un sofisticato modello predittivo basato su metodologie di Machine Learning
| 5
ALCUNI PUNTI DI FORZA:
• Rete sensoristica low
cost ma con ottime
prestazioni ai fini
dell’analisi dati
• Utilizzo di tecniche
avanzate di ML e AI
combinate con modelli
statistici e deterministici,
rendono possibile
l’estrapolazione di
informazioni anche in
presenza di dati
“sporchi”
Progetto
ISMAEL
SISTEMA INFORMATIVO PORTUALE
(Tipologia di Nave, Coordinate
manovre nel porto, Velocita’
istantanea, ecc…)
SISTEMI PREVISIONALI ESTERNI
• Previsioni meteo
• Previsioni viabilita’ stradale
RETE SENSORISTICA
• Aria (AQMesh)
• Meteo (Vaisala)
• Acqua (Watec)
PREDIZIONE SCENARI DI POTENZIALE CRITICITA’
AMBIENTALE
MONITORAGGIO IN
TEMPO REALE
SUPPORTO AL PROCESSO DECISIONALE DI BUSINESS CON
SIMULAZIONE DI SCENARI DEL TIPO WHAT-IF
TECNICHE DI
MACHINE LEARNING
MODELLO AMBIENTALE
(EQUAZIONI DI DISPERSIONE)
MODELLO
STATISTICO
| 6
I sensori sono stati installati
nel porto di Bari
nell’ambito del progetto
ISMAEL
Il progetto utilizza anche
dati forniti dal porto di
Bari:
• Stazione meteo
• Traffico Navi
(APLevante)
PROGETTO ISMAEL
SENSORI ARIA (ppb)
• PM10 particolato (polvere, fumo).
Sorgenti legate all’attivita’ dell’ uomo: combustione, usura pneumatici, freni ed asfalto.
Sorgenti naturali: erosione, eruzioni vulcaniche, incendi boschivi.
• CO (monossido di carbonio) inquinante particolarmente rilevante prodotto dalla combustione.
• SO (monossido di zolfo) generato dall’impiego di combustibli fossili,attivita’ industriali, traffico
autoveicolare.
• NO (monossido di azoto) prodotto da ogni processo di combustione.
• NO2 (biossido di azoto) prodotto da combustione o altri processi di produzione.
• O3 (ozono) smog fotochimico, presente maggiormente in estate
RETE DI SENSORI AMBIENTALI/TRAFFICO
SENSORI ACQUA
• TEMPERATURA
• PH
• TORBIDITA’
• CONDUCIBILITA’
• POTENZIALE REDOX
• OSSIGENO DISCIOLTO
SENSORI METEO
• TEMPERATURA
• UMIDITA’
• PRESSIONE ATM.
• DIREZIONE VENTO
• INTENSITA’ VENTO
• QUANTITA’ PIOGGIA
SENSORI TRAFFICO
• NUMERO DI VEICOLI IN/OUT
• TIPOLOGIA VEICOLI
| 7
PROGETTO ISMAEL
Tipologie di sensori:
TRAFFICO
ARIA
ACQUA
METEO
3
2
4
X
X
X
5 X
POSIZIONAMENTO DEI SENSORI NEL PORTO DI BARI
| 8
LA PIATTAFORMA BIG DATAPROGETTO
ISMAEL
SERVER AD ALTA CAPACITA’ DI CALCOLO
PARALLELO
• GRANDI CAPACITA’ DI STORAGE, PER LA STORICIZZAZIONE DI TUTTI I DATI
• CAPACITA’ DI ELABORARE MILIARDI DI OPERAZIONI AL SECONDO
• CONNESSIONI ULTRAVELOCI IN FIBRA PER LA TRASMISSIONE DEI DATI A LUNGA DISTANZA
COMPONENTE HARDWARE:
COMPONENTE SOFTWARE:
MODELLI BASATI SU MACHINE LEARNING + MODELLI DETERMINISTICI + MODELLI STATISTICIPER IL MONITORAGGIO AMBIENTALE ED IL SUPPORTO ALLE DECISIONI
| 9
Monitoraggio aria nei Parchi: che impatto
ha l’inquinamento proveniente dalla citta’
o da impianti industriali vicini?
NuoveApplicazioni
IOT e tecniche di Machine Learning per il monitoraggio della
qualita’ aria in contesti urbani/naturalistici
COME I RISULTATI DEL PROGETTO ISMAEL POTRANNO ESSERE SFRUTTATI IN
ALTRI CONTESTI APPLICATIVI?
Impatto dell’attivita’ industriale nei
pressi di scuole o altri edifici
pubblici
DBA Lab |Mariagiovanna Gianfreda
V.le Felissent, 20/D
31020 Villorba (TV) - Italy
T: +39 0422 318811
www. dbalab.it
DBA Progetti SpA - Socio Unico - Piazza Roma 19 32045 S. Stefano di Cadore (BL) Italy Tel. +39043562518 Fax. +390435429027
Sede Secondaria Viale Felissent 20/D 31050 Villorba (TV) Italy Tel. +390422318811 Fax. +390422318888
P.IVA 00812680254 Reg.Imp. 01673560304 Capitale Sociale 500.000,00 i.v.
Azienda soggetta a direzione e controllo da parte di DBA Group SpA
www.dbaprogetti.it