Il brillante progetto dei ricercatori dell’Università di Cagliari risponde con efficacia a esigenze reali e quotidiane. Dalla sicurezza alla gestione di luoghi, eventi pubblici e acqua. “Le tecnologie Internet of things e Blockchain, il segnale 5G con il piazzamento dei dispositivi di sensing offrono informazioni trasversali nel pieno rispetto della privacy” spiega Luigi Atzori  a capo degli studi e responsabile del laboratorio di Multimedia and communications
23 January 2020
Cagliari. Alcuni degli specialisti del team di McLab. Da sinistra, Simone Porcu, Francesca Marcello, Luigi Atzori, Alessandro Floris, Claudio Marche, Fabio Casu e Raimondo Cossu

La scienza che aiuta. Dall'Internet delle cose all'Intelligenza artificiale il sistema utile per migliorare la qualità della vita

Mario Frongia

Come ci si sposta per andare a lavoro, in palestra o per mangiare? Come si muove la folla durante un’assemblea pubblica, un concerto o una manifestazione? Quali punti di attrazione turistica riscuotono più successo in una città da parte dei visitatori, magari giunti con una nave da crociera? Qual è l’impatto per la cittadinanza di una nuova area verde? Indicazioni e altre preziose risposte ai quesiti arrivano dal progetto Monifive. Coordinato da Luigi Atzori, ha l’Internet of things per cuore del sistema e consente collegare in rete e raccogliere i dati che arrivano dai dispositivi installati sul territorio. “Dati che saranno trasmessi e memorizzati in modo permanente e inalterabile con l’uso di tecnologie di Blockchain. L’artificial intelligence sarà utilizzata - spiega il professor Atzori, a capo dello studio e docente al Diee, Dipartimento ingegneria elettrica ed elettronica - per analizzare i dati raccolti dai sensori e fornire delle informazioni ad alto livello sulla mobilità delle persone e abitudini di consumo dell’acqua degli utenti e suggerire comportamenti migliorativi. Inoltre, l’analisi del segnale radio 5G è fondamentale per monitorare il flusso delle persone con tecniche di micro-doppler e radar interferometriche. Le alte prestazioni della rete 5G consentiranno di trasmettere i dati da zone difficili da coprire con tecnologie alternative”. Ottenuto con lo sviluppo di dispositivi di sensing - installati in zone specifiche della città, zone extraurbane e nei mezzi di trasporto pubblico - in grado di estrarre informazione su impronta spettrale e scattering del segnale 5G. “Ma anche su distribuzione temporale e spaziale di messaggi di probe request emessi da dispositivi wi-fi e bluetooth in modo da determinare numero, posizione e movimento di dispositivi nell’area sotto osservazione, segnali video e audio, utili a determinare le caratteristiche del contesto ambientale dall’analisi di immagini e suoni catturati nell’ambiente circostante. Il tutto - conclude Luigi Atzori - avverrà in modo anonimo con il pieno rispetto della normativa europea sulla privacy”.

I rivoluzionari dispositivi che raccontano quel che accade in ambiti urbani ed extra
I rivoluzionari dispositivi che raccontano quel che accade in ambiti urbani ed extra

Gestione delle informazioni. Gli obiettivi dei ricercatori e i vantaggi per le amministrazioni locali

Conoscere queste informazioni in modo accurato e continuativo nel tempo è molto utile alle amministrazioni locali. Si fornisce un servizio di trasporto pubblico più adatto alle esigenze dell’utenza anche sulla base delle previsioni che possono essere fatte sulle osservazioni passate. Si migliorano le procedure per la gestione della sicurezza nella conduzione di grandi eventi con folle che si accalcano nei vari punti della città. Si pianifica la raggiungibilità dei punti turistici di interesse e delle zone commerciali con un basso livello di attrazione. “Il progetto Monifive ha per obiettivo anche la gestione del servizio idrico in ambito urbano con lo sviluppo e installazione di dispositivi di sensing nelle abitazioni. I principali risultati che si vogliono perseguire in questo use-case sono i seguenti: monitoraggio puntuale dei consumi dell’acqua all’interno dell’abitazione tramite l’installazione di sensori acustici e di vibrazione nelle tubature degli scarichi dell’abitazione e l’utilizzo di algoritmi di elaborazione per analizzare le informazioni acquisite; monitoraggio della qualità dell’acqua all’interno dell’abitazione mediante l’utilizzo di dispositivi ad hoc; misurazione dei consumi per applicazioni di smart metering. "Con questo sistema si vuole fornire il cittadino di uno strumento per il monitoraggio preciso e puntuale dei consumi di acqua anche in base al tipo di utilizzo. Da queste informazioni si possono attuare delle scelte per un utilizzo più oculato e sostenibile dell’acqua oltre a ridurre gli sprechi quando possibile. Inoltre, con il sistema di smart metering - rimarca il capo progeto - il gestore della rete idrica può monitorare costantemente il consumo di acqua nella rete cittadina ed effettuare una fatturazione basata sui consumi effettivi".

La piramide esplicativa delle potenzialità della rete 5G
La piramide esplicativa delle potenzialità della rete 5G

L’ateneo in prima fila su scala internazionale. McLab, Ema e Ingegneria del software i fiori all'occhiello

L’Università di Cagliari guida lo sviluppo del progetto con i laboratori di Multimedia and communications (McLab), di Elettromagnetismo applicato (Ema) e di Ingegneria del software. Luigi Atzori è responsabile dell’McLab e ha conseguito riconoscimenti scientifici di rilievo internazionale nel settore dell’Internet degli oggetti (IoT) e dello studio della qualità dell’esperienza utente nell’uso di reti ed applicazioni di nuova generazione. L’ideazione dell’McLab delle tecnologie per la social IoT rappresenta uno dei principali contributi del settore, argomento seguito da gruppi di ricerca di tutto il mondo con oltre duemila citazioni. Tra gli studi finanziati al laboratorio spicca il coordinamento del progetto europeo H2020 QoE-Net, con partner di pregio quali Disney Research e Deutsche Telekom. Nelle applicazioni per le smartcities l’McLab coordina lo sviluppo di due progetti Miur con un budget di oltre sette milioni di euro. Per Monifive Alessandro Floris è co-referente. Il gruppo Ema guidato da Giuseppe Mazzarella ha sviluppato una significativa esperienza nella progettazione di dispositivi a microonde e di antenne, nell'uso di tecniche numeriche per strutture guidanti, progettazione di array di slot per guide d'onda, analisi e modellizzazione di fenomeni bioelettromagnetici, studio della propagazione radio in ambienti urbani e complessi. Il referente per il Progetto 5G è Alessandro Fanti. Il laboratorio di Ingegneria del Software del Dipartimento di matematica e informatica è coordinato da Michele Marchesi. Denominato "Agile group", tra i primi al mondo a occuparsi di metodologie agili per lo sviluppo del software, ha tenuto nel 2000 a Cagliari la prima e tuttora più importante conferenza scientifica mondiale sul tema. Dal 2014 il gruppo studia la tecnologia Blockchain e conduce progetti di ricerca su criptovalute, certificazione di provenienza di prodotti, e-voting, Internet of things.icerca coinvolti

Il gruppo Agile. Da sinistra, in prima fila, Raffaele Porcu, Lodovica Marchesi, Luisanna Cocco, Michaela Ortu, Ilaria Lunesu e Antonio Pierro.  Dietro, Michele Marchesi, Marco Ortu, Roberto Tonelli, Nicola Uras  e Andrea Pinna
Il gruppo Agile. Da sinistra, in prima fila, Raffaele Porcu, Lodovica Marchesi, Luisanna Cocco, Michaela Ortu, Ilaria Lunesu e Antonio Pierro. Dietro, Michele Marchesi, Marco Ortu, Roberto Tonelli, Nicola Uras e Andrea Pinna

Un proficuo filo verde che unisce ricerca, didattica e territorio.

Monifive è risultato terzo su diciassette progetti sottomessi al bando 5G del Mise (Ministero sviluppo economico) che finanzia i primi sei progetti. Un risultato che dimostra la capacità dell’ateneo di condurre ricerche di elevato valore nel settore delle tecnologie Ict. “Facciamo squadra con partner locali e nazionali per poter sperimentare soluzioni tecnologiche all’avanguardia utili per la società. Inoltre, il progetto - aggiunge Luigi Atzori - è una grande occasione per il territorio di sperimentare tecnologie innovative per progettare e gestire al meglio i servizi di trasporto pubblico, per il turismo, per migliorare le procedure legate alla sicurezza nel territorio e della gestione delle risorse pubbliche come l’acqua”. Dalle parole ai fatti. La collaborazione con le Pa locali e gli operatori del settore garantisce la sperimentazione applicata in contesti reali al fine di minimizzare il tempo e l’effort per il trasferimento dei risultati dal laboratorio a scenari concreti. “Va segnalata anche l’importanza del trasferimento delle esperienze che maturano durante il progetto verso la didattica. Il corso di laurea magistrale in Ingegneria delle tecnologie per internet che presiedo avrà enormi benefici dai risultati ottenuti. Infatti, si focalizza sull’insegnamento delle tecnologie delle reti 5G, l’Iot e il data analysis e sull’applicazione di queste in diversi domini applicativi (tra cui smart cities, industria 4.0 e smart building), grazie anche ad un rapporto continuo con le aziende del settore.

Gli specialisti dell'Ema, team coordinato dal professor Mazzarella. Da sinistra, Andrea Melis, Matteo Baire, Alessandro Fanti, Giuseppe Mazzarella, Marco Simone, Matteo Bruno Lodi e Giacomo Muntoni
Gli specialisti dell'Ema, team coordinato dal professor Mazzarella. Da sinistra, Andrea Melis, Matteo Baire, Alessandro Fanti, Giuseppe Mazzarella, Marco Simone, Matteo Bruno Lodi e Giacomo Muntoni

Università e partners. Una rete qualificata di competenze e professionalità volta al domani

L’Università di Cagliari, da capofila, porta in dote al progetto competenze di ricerca e sviluppo su reti 5G, Iot, Blockchain e analisi del segnale radio. Linkem - titolare diritto d’uso di frequenze 5G - mette a disposizione la propria infrastruttura di ultima generazione per abilitare lo sviluppo del progetto. Tiscali - radicata in Sardegna - collabora con Linkem nell’individuazione di sinergie, anche istituzionali, per la fornitura dell’infrastruttura di rete abilitante in tecnologia 5G. L’Istituto nazionale di fisica nucleare mette a disposizione l’infrastruttura cloud e strumenti per l’AI. Mentre le Pmi innovative GreenShare e Flosslab si occupano di sviluppo e sperimentazione dei due use-case. Sono interessati al progetto la Regione Sardegna, i comuni di Cagliari, Guspini e Iglesias, Ctm, Abbanoa.

 

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