DALLA TECNOLOGIA SOSTENIBILE A UN NUOVO UMANESIMO

P-Mobility

P-Mobility

Platform Borgo 4.0 per la connessione e l’integrazione di tutte le tecnologie

SCENARIO

Le tecnologie e i servizi di prossimità hanno acquisito negli ultimi anni un ruolo crescente in molti ambiti e stanno diventando una componente essenziale nel panorama delle Smart Cities e Internet of Things.  Attualmente sono disponibili numerose tecnologie e soluzioni per la creazione di celle di prossimità (Beacon, BLE, RFID, NFC, ZigBee, WiFi, QR-code, …) ma la loro interazione è un tema poco considerato. Questa situazione si riflette anche sul mercato, dove sono presenti svariate offerte di prodotti e servizi di prossimità, ma legati sempre a una specifica tecnologia e in un’ottica “a silos”.

Oltre a fornire nuovi modelli di comunicazione e di servizio verso l’utente finale, i sistemi di prossimità consentono di “conoscere” in modo puntuale comportamenti, preferenze e abitudini degli utenti; rilevano l’interazione dell’utente con l’ambiente circostante (ad esempio particolari punti dell’infrastruttura viaria, paline delle fermate del Trasporto Pubblico Locale (TPL), sensoristica verticale ed orizzontale, ecc.) e le sue azioni. Tutte queste informazioni, che per la loro natura sono facilmente singolarmente integrabili con altre sorgenti quali i social network e in generale i vari servizi on-line, rappresentano una “risorsa importante” in molti contesti applicativi.

OBIETTIVI

In questo quadro il progetto P-Mobility mira all’integrazione funzionale di tutte le tecnologie che saranno istallate e presenti sul Comune di Lioni all’interno del progetto Borgo 4.0 e alla loro coesistenza in un ambiente tecnologico, al fine di contribuire alla creazione di un unico ed intero ecosistema di servizi evoluti finalizzati alla realizzazione di nuove modalità di interazione dell’utente con i mezzi di trasporto.

P-Mobility si propone dunque di sviluppare un’innovativa soluzione modulare aperta ed Opensource, basata sull’integrazione e la collaborazione tra le varie tecnologie di prossimità e altre tecnologie IoT, in grado di abilitare un intero ecosistema di servizi di prossimità.

Tutti i progetti del Borgo 4.0 e le loro soluzioni informatiche andranno ad inter-operare con la piattaforma P-Mobility senza dover ricorrere a sviluppo di righe codice né tantomeno a richiedere modifiche architetturali o nuovi sviluppi alla stessa piattaforma orizzontale.

TECNOLOGIE

Per la realizzazione del progetto verrà fatto affidamento alle più recenti tecnologie attualmente presenti sul mercato come ad esempio:

un'architettura applicativa opportunamente progettata per garantire comunicazioni real-time e near-realtime tra i vari progetti che andranno a comporre la piattaforma P-Mobility con tecnologie di streaming real-time e batch basate su Apache Spark
Un’architettura a microservizi scalabili orizzontalmente e verticalmente nel modo più rapido e semplice possibile tramite le tecnologie basate su container di ultima generazione come Kubernetes in Cloud e on demand
un'infrastruttura di computazione distribuita orientata alla Massive Big Data Analysis implementata mediante tecnologie basate su intelligenza artificiale (deep/machine learning);
un'infrastruttura Fog/Edge Computing a supporto della piattaforma P-Mobility per garantire comunicazioni realtime e near-time con tempi di elaborazione molto veloci;
sensori acustici per la raccolta dati dalla mobilità urbana;
infrastruttura computazionale per l’Analisi dei dati basata su metodiche di Machine Learning in grado di operare sia su dati singoli che aggregati (WSO2 e Spark ML);
infrastruttura computazionale per la sperimentazione di protocolli innovativi di Crittografia per l’IoT;
infrastruttura di Raccolta e Classificazione dei dati raccolti dalla rete di monitoraggio di sensori (IoT);
strumenti di simulazione ed interpretazione fisico-matematica dei dati raccolti;
infrastruttura di sviluppo e deployment degli innovativi connettori dell’architettura IoT;
modellazione di reti neurali deep per l’analisi su larga scala di transportation networks;
servizi di analisi dei dati prodotti da sistemi di traffico allo scopo di predire scenari di congestionamento
Scelta della migliore soluzione di software di asset management e produzione di ipotesi di sensori e loro posizionamento all’interno del veicolo per l’acquisizione dei dati di interesse
integrazione di una infrastruttura IOT con una infrastruttura BLOCKCHAIN privata per garantire la possibilità di effettuare comunicazioni sicure tra i sensori e/o dispositivi utilizzati dall’infrastruttura IOT e le varie componenti applicative del programma Borgo 4.0.
sistema di supporto alla individuazione delle lacune di sicurezza e delle metodiche di cybersecurity e protezione dei dati applicabili rispettivamente in fase di scambio dati in rete e conservazione degli stessi. Definizione di un linguaggio di modellazione e simulazione delle minacce per l'ICT dei veicoli. Il linguaggio verrà concretizzato come un modulo nel software securiCAD. Il lavoro svilupperà competenze di sicurezza in generale e specificamente per le componenti IT dei veicoli.

PROGETTI CONNESSI

Il progetto P-Mobility ha la finalità di definire un middleware univoco per tutti i progetti verticali della linea di intervento C che saranno sviluppati all’intero dell’intervento Borgo 4.0 al fine di:

centralizzare i dati ed ottimizzare le risorse, non duplicando così i costi derivanti dall’implementazione di più piattaforme software;
offrire un livello di servizi per la raccolta, archiviazione ed elaborazione dei dati provenienti dai sistemi sul campo e da fonti esterne per agevolare e semplificare la realizzazione di applicazioni focalizzate sull’analisi e rappresentazione di dati aggregati e correlati;
avere a disposizione una banca dati anonima di analisi delle situazioni di maggiore stress per il guidatore e per i veicoli;
comprendere come le situazioni esterne influenzano il comportamento e la salute del guidatore;
offrire servizi all'avanguardia per proteggere i domini delle auto connesse, compresa propulsione, telematica e sistemi infotainment.

Verrà perseguito un obiettivo di interoperabilità al fine di facilitare l’interazione fra sistemi differenti, nonché lo scambio e il riutilizzo delle informazioni anche fra sistemi informativi non omogenei sia per software che per hardware. Tutti i progetti del Borgo 4.0 e le loro soluzioni informatiche andranno ad inter-operare con la piattaforma P-Mobility senza dover ricorrere a sviluppo di righe codice né tantomeno a richiedere modifiche architetturali o nuovi sviluppi alla stessa piattaforma verticale orizzontale.

In breve, si utilizzerà un’architettura a micro-servizi il cui middleware P-Mobility sarà realizzato da un’applicazione, che suddivisa in parti più piccole e specializzate, ciascuna delle quali comunica con le altre attraverso interfacce comuni come API e interfacce REST come HTTP. In generale ogni micro-servizio gestisce il proprio database segregato, genera i propri log e gestisce l’autenticazione dell’utente. Questo di solito significa anche che sono coinvolti i container a livello di gestione e operativo.

API REST a micro-servizi per l'accesso ai dati principale provenienti dalla sensoristica in modo raw, pre-elaborato o gestito con algoritmi di machine learning;
accesso a strato REST di HBASE per il reperimento di dati consolidati o meno presenti nell’archivio BIG DATA;
presenza di code con tecnologia MQTT per comunicazione asincrona con differenti tecnologie (al momento si prevede Kafka/RabbitMQ);
strato Elastic Search ELK per accesso rapido a informazioni semantiche e trasversali (da definire);
adapter predisposti per integrazioni con altri sistemi esterni (da definire);
strato Secure: utilizzo di servizi per la protezione e autenticazione delle comunicazioni IoT;
strato Explore: servizi per varie tipologie di analisi e interpretazione dei dati acquisiti.

PIANI INTEGRATI

COMPLEMENTARIETÀ TECNOLOGICA E FUNZIONALE: INTEGRAZIONE TRA I PIANI

Elenco dei PIANI B

Piani progettuali per la realizzazione di progetti di R&S di tipo cooperativo tra imprese ed organismi di ricerca

PIANO B | A-MOBILITY

In tale ottica, il progetto A-Mobility intende sviluppare e sperimentare nuove soluzioni per migliorare le performance dei veicoli autonomi e connessi in particolari scenari di manovra e condizioni di traffico sfruttando informazioni eterogenee provenienti sia dai sensori installati a bordo veicolo che da infrastrutture intelligenti grazie all’introduzione della comunicazione V2X al fine di promuovere una maggiore sicurezza sulle strade e una maggiore sostenibilità ambientale della mobilità. In particolare, il progetto di ricerca e sviluppo si pone come obiettivo quello di migliorare le attuali tecnologie sia in termini di sensoristica da installare a bordo vettura che di elaborazione delle informazioni provenienti da fonti eterogenee.

PIANO B | C-MOBILITY

L’obiettivo del progetto è aumentare la consapevolezza di ciò che avviene nell’ambiente di guida, riducendo i tempi di rilevazione e reazione a eventi di potenziale rischio (es. la presenza di un pedone sulla carreggiata) e migliorando il mutuo coordinamento delle manovre ai veicoli.

PIANO B | E-MOBILITY

In questo scenario il progetto E-Mobility mira ad una radicale innovazione di prodotto proponendo alcune soluzioni tecnologiche innovative capaci di migliorare gli aspetti critici dei veicoli full electric ed introdurre ulteriori innovazioni tecnologiche capaci di rendere l’auto elettrica il sistema di mobilità del futuro.

PIANO B | F-MOBILITY

Il progetto F-Mobility ha come obiettivo la messa a punto di metodi e modelli per la progettazione di nuove soluzioni architetturali per la realizzazione di veicoli con propulsione puramente elettrica in volumi elevati, costi sostenibili e prezzi competitivi in uno scenario di mercato post 2024.

PIANO B | H-MOBILITY

Il progetto mira allo sviluppo di una piattaforma modulare a peso ridotto per veicoli con alimentazione ibrida governata da una motorizzazione elettrica alimentata da energia prodotta da fuel cell. In tale percorso saranno opportunamente analizzati, definiti e opportunamente sviluppate nella relativa integrazione specifiche tecnologie di lavorazione.

PIANO B | P-MOBILITY

In questo quadro il progetto P-Mobility mira all’integrazione funzionale di tutte le tecnologie che saranno istallate e presenti sul Comune di Lioni all’interno del progetto Borgo 4.0 e alla loro coesistenza in un ambiente tecnologico, al fine di contribuire alla creazione di un unico ed intero ecosistema di servizi evoluti finalizzati alla realizzazione di nuove modalità di interazione dell’utente con i mezzi di trasporto.

P-Mobility si propone dunque di sviluppare un’innovativa soluzione modulare aperta ed Opensource, basata sull’integrazione e la collaborazione tra le varie tecnologie di prossimità e altre tecnologie IoT, in grado di abilitare un intero ecosistema di servizi di prossimità.