Progetto PICK-UP

Gruppo SIGLA è in questo periodo impegnato, come coordinatore di progetto e partner di sviluppo, nel portare avanti le fasi conclusive del progetto di ricerca PICK-UP, finanziato dalla Regione nel contesto dell’ultima tornata dei Programmi Operativi Regionali (POR). Il progetto vede la partecipazione di 7 partner industriali e di 2 enti di ricerca, Università di Genova e CNR, che supportano il lavoro grazie alla loro competenza. Il progetto è volto a realizzare metodi e strumenti innovativi per la gestione energetica e ambientale e la riduzione dei consumi in distretti urbani eterogenei. Reti di sensori IoT e Fog Computing verranno integrati con nuovi modelli di controllo predittivo e analisi del dato energetico e architetture per l'aggregazione e l'integrazione di fonti di generazione elettrica distribuite (Microgrids), e di domanda flessibile (Demand Response). Il progetto studia e sviluppa questa soluzione e ne prevede l’installazione in tre siti pilota all’interno nella città di Savona:

• Scuola Colombo Pertini: monitoraggio delle condizioni ambientali esterne e acquisizione dei dati di produzione energetica dell’impianto fotovoltaico presente;
• Caserma Vigili urbani: monitoraggio delle condizioni ambientali interne (luminosità, temperatura, rumore, qualità dell’aria) con la possibilità di acquisizione feedback da parte del personale;
• Campus Universitario: monitoraggio condizioni ambientali interne con feedback per quanto riguarda le residenze; attuazione comandi per regolazione temperatura ottimizzato e intelligente; applicazione di algoritmi di efficientamento e demand response interagendo con la micro-grid presente.

PICK-UP mette a disposizione infrastrutture, algoritmi e cruscotti per il monitoraggio dell’intera piattaforma. Questo si rivolge a soggetti interessati alla gestione di edifici interconnessi e potrà essere utilizzato da aziende, comuni, aggregatori di utenti, etc. al fine di incrementare l'efficienza energetica, potendo fornire servizi ancillari al distributore di energia elettrica in termini di flessibilità di domanda energetica. Lo strumento di gestione energetica e supporto alle decisioni del distretto è sviluppato su un'architettura di sensori Internet of Things, avvalendosi del valore aggiunto fornito dall'impiego di tecnologie innovative quali:

• Fog Computing: realizzando una rete di controllo capillare, interconnessa ed intelligente
• Machine Learning: applicato a dati di consumo e produzione energetica a supporto della piattaforma in termini di Demand Response ed efficienza energetica.

PICK-UP avrà come obiettivo finale la realizzazione di un sistema per la fornitura di servizi a valore aggiunto per tutti i soggetti interessati alla gestione di distretti urbani o agglomerati di edifici anche eterogenei, tramite:

• Partecipazione attiva degli utenti attraverso invio di feedback qualitativo su comfort percepito;
• Piattaforme di monitoraggio e miglioramento continuo degli indici di performance (cockpit/dashboard energetica) e del grado di realizzazione delle politiche sostenibili (paradigma smart district/smart city).

Gruppo SIGLA, oltre che a coordinare l’intero progetto, si è occupata della realizzazione dell’infrastruttura Hardware e Software dedicate all’implementazione di un’architettura fog computing collaborativa. Sono stati implementati nodi hardware in grado di posizionarsi tra campo (sensoristica) e cloud (centro principale di calcolo) per spostare la complessità verso il basso velocizzando i tempi di reazione in particolare per quanto riguarda la gestione di eventuali fault. I nodi sono stati studiati in modo che possano attuare in modo intelligente strategie di collaborazione reciproca al fine di ottimizzare le operazioni e gestire eventuali problematiche dovute, ad esempio, all’infrastruttura. All’interno del progetto si è inoltre sperimentata l’efficacia della tecnologia di comunicazione a lungo raggio, e basso consumo, LoRaWAN che è stata quindi integrata all’interno della piattaforma di fog computing. I nodi sono stati sviluppati grazie all’utilizzo di diverse tecnologie open hardware e open source. La soluzione per il nodo fog si basa su microcontrollori all’interno dei quali è stato progettato e installato un framework software modulare scalabile volto ad affrontare attività quali:

• Ricezione e memorizzazione dei dati da sensori esterni in modalità multiprotocollo (WiFi, LoRaWAN, etc.);
• Attuazione multiprotocollo (LoraWan, Wifi, etc.);
• Condivisione di risorse (hardware e software);
• Applicazione algoritmi di ottimizzazione.

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