Infrastruttura laboratorio e supporto ai progetti di ricerca
Nel processo di rinnovamento delle città verso il modello della smart city, l'infrastruttura di rete gioca il ruolo fondamentale di elemento attuatore e aggregatore. Uno degli obiettivi strategici di tale infrastruttura deve essere la capacità di trasportare, in maniera trasparente, sia servizi specifici ed esclusivi dell'Amministrazione (informazioni sulle infrastrutture, dati grezzi su qualità dell'aria, meteo, monitoraggio della rete di trasporti, controlli energetici, pubblica sicurezza, videosorveglianza, etc), sia servizi rivolti alla cittadinanza e alla comunità in generale (dati aggregati per informazioni al cittadino e turistiche, viabilità, contenuti multimediali, servizi speciali collegati a eventi, etc).
Nel proseguire tale processo in maniera efficace e con lo sguardo rivolto verso il futuro, le Smart City devono quindi necessariamente adottare un modello architetturale in grado di assicurare un costante sviluppo tecnologico della rete stessa e dei servizi connessi. Quest’obiettivo deve essere raggiunto attraverso un'infrastruttura convergente avanzata e tale da impedire logiche obsolete e inefficienti di proliferazione d’infrastrutture proprietarie mappate su singoli servizi. Inoltre, la diffusione sempre maggiore di sensoristica richiede infrastrutture che permettano il collegamento ubiquo e ad alta densità.
La soluzione tecnologica emergente di rete di trasporto che si sta affermando e che meglio risponde alle esigenze di funzionamento ed erogazione di servizi di una Smart City è, senza dubbio, quella basata su LTE (Long Term Evolution), uno standard emergente per la comunicazione wireless a banda larga supportato da una vasta gamma di oggetti, tra cui terminali collegati a sensori di vario tipo e moderni smartphone. Utilizzato in modalità trunking, il sistema proposto sarà in grado di trasportare le disparate tipologie di dato con una capacità di banda opportuna utilizzando diversi mezzi trasmissivi, tra cui wireless e fibra ottica di cui Cagliari è notevolmente dotata (MAN cittadina in fibra ottica e rete WIFI che copre alcuni quartieri).
L'architettura della rete di trasporto LTE deve essere necessariamente di tipo open, cioè deve presentare delle interfacce di comunicazione aperte per l'integrazione con altre infrastrutture di comunicazione in esercizio di proprietà dell'Amministrazione, al fine di permetterne il massimo riuso possibile. Infine, la rete di trasporto LTE deve garantire la massima aderenza possibile agli standard internazionali di riferimento per reti di questa tipologia, in modo da evitare problematiche di lock-in tecnologici legati ad un particolare fornitore. Oltre alla rete, sarà necessario provvedere alla realizzazione di un’infrastruttura IT affidabile e scalabile, capace di acquisire i dati, memorizzarli, validarli e restituirli ai cittadini nelle diverse forme in studio nel progetto.
Molte città, tra cui Cagliari, hanno operato o stanno operando investimenti per installare o ampliare un’ampia rete di sensori specializzati, ad esempio per il monitoraggio di parametri ambientali o del traffico. Molte di queste scelte rimandano, però, a tecnologie proprietarie o all’utilizzo di pochi punti di raccolta specializzati.
Sfruttando le possibilità offerte dall’evoluzione tecnologica, che da un lato permette il collegamento a Internet diffuso senza necessità di cablaggi capillari e dall’altro vede l’emergere di sensoristica a basso costo, l’obiettivo del progetto è di esplorare le tecnologie più attuali di raccolta dei dati. Per le finalità di questo progetto queste dovranno essere il più possibile aperte e accessibili, e potranno quindi includere dispositivi specializzati, gestiti dall’amministrazione comunale ma possibilmente basati su tecnologie open-hardware e open-software, per permetterne la replicabilità e lo sviluppo comunitario; ma anche dispositivi non convenzionali e a basso costo, basati sempre su tecnologie aperte, fino ad arrivare agli smartphones, ampiamente diffusi tra la cittadinanza. In ogni caso dovrà essere garantita la facile scalabilità e replicabilità delle soluzioni prototipali proposte.
Le attività specifiche previste saranno focalizzate soprattutto sulla sperimentazione e lo studio di un’infrastruttura in grado di acquisire dati in due scenari che, ci si aspetta, saranno tra i più rilevanti per sviluppi futuri:
- il primo parte da sensoristica basata su piattaforme hardware a basso costo (ad esempio, della classe Rasberry Pi) ed esplora come impacchettare e convogliare dati dalla periferia al livello di aggregazione attraverso una rete ibrida Wifi/LTE/fibra in funzione della localizzazione geografica dei sensori e della disponibilità di una infrastruttura per la comunicazione adeguata;
- il secondo considera l'utilizzo in modalità crowd-sourcing di sensoristica a bordo di smart-phones sia come device device stand-alone che device personale.
La realizzazione di un sistema di sensori, l’acquisizione dei dati ed il loro trattamento richiedono un’infrastruttura e della applicazioni in grado di gestirli. All’interno del JIC saranno acquisiti dei cluster di calcolo ad alte prestazioni e per il trattamento dei BigData, dei sistemi per la memorizzazione dei dati, dei sistemi per la gestione delle reti e della sicurezza, sistemi di videosorveglianza, sistemi per la presentazione e la gestione dei dati, i ponti radio per la connessione della sede di Polaris e la citta di Cagliari, l’infrastruttura della rete LTE, la sensoristica utile per la realizzazione del progetto e i gateway di interconnessione dei sistemi IoT.