IOC – Intelligent Operation Center
L’intelligent Operation Center è una piattaforma tecnologica il cui scopo è quello di rendere possibile la pianificazione e la gestione della vita della città.
L’IOC può essere considerato come il cervello delle città che permette di far convergere i dati provenienti dai sistemi che sono il tessuto nervoso digitale, tra cui per esempio: dati governativi, dati economici, dati dei cittadini, dati dei sensori IoT e dati Internet. Ciò mira a migliorare gradualmente la capacità di funzionamento intelligente della città e permettere una coordinata e multisettoriale capacità di elaborazione dei dati.
Il sistema fornisce una visione d’insieme permettendo allo staff tecnico di essere costantemente informato e di reagire velocemente ai cambiamenti.
La visualizzazione integrata dei dati, la collaborazione in tempo reale e l'analisi approfondita aiutano le agenzie cittadine a prepararsi ai problemi, pianificare la crescita, coordinare e gestire gli sforzi nei momenti emergenziali.
In questo modo i decisori possono effettivamente fornire servizi in modo più sostenibile, migliorando l’efficienza delle operazioni in città, aumentando la sicurezza dei cittadini e favorendo la crescita economica.
Funzionamento
La piattaforma è stata sviluppata come un sistema modulare per permetterle di adattarsi ai diversi scenari in cui può essere utilizzata e per rendere veloce ed efficace la manutenzione e lo sviluppo.
L’intero sistema è stato sviluppato utilizzando tecnologie open source, nell’ottica di permettere alle aziende partner di integrare le proprie soluzioni, sotto forma di applicazioni verticali, in maniera semplice ed efficace, evitando lock-in generati da soluzioni proprietarie.
L’utilizzo di un’architettura modulare e di soluzioni open source rende l’intera piattaforma adatta ad essere utilizzata sia in contesti medio/piccoli che in grandi realtà in cui vengono generati ingenti volumi di dati.
I principali moduli che la compongono sono:
Input, che gestisce le varia modalità con cui i dati possono arrivare nel sistema;
Core, il modulo che si occupa di gestire la persistenza del dato e che permette ai moduli successivi di accedervi in maniera univoca;
Ws, la parte del sistema su cui viene inserita la logica relativa ad ogni tipologia di input, la correlazione tra i dati delle varie fonti e l’analisi sui dati;
Frontend, i sistemi per interagire con la piattaforma e con i dati e le analisi in essa contenuti.
Input
Il modulo di input è in grado sia di ricevere che di recuperare i dati. Le modalità di ricezione sono MQTT, COAP e HTTP mentre la parte che si occupa di recuperare i dati è formata da un sistema che è in grado di effettuare l’acquisizione e un primo pre-processamento del dato recuperato da fonti eterogenee.
Core
La piattaforma core è quella parte del sistema che si occupa di gestire i flussi in ingresso dal modulo di input, di memorizzare il dato in maniera persistente e di fornire una API di accesso al dato.
WS
In questo modulo viene inserita la logica specifica di ogni dominio, utilizzando lo storico dei dati salvato nella parte core. Nella parte di Web Services è possibile creare le analisi che riguardano i dati di un dominio preciso oppure mettere in correlazione dati provenienti da fonti di domini differenti, amplificando l’informazione prodotta.
In questo modulo sono presenti anche quei servizi che espongo i dati, e le loro analisi, ai moduli di presentazione del dato
Frontend
È la parte direttamente visibile ai decisori, sviluppata come Web Application, e che permette l’accesso in forma grafica ai dati ed alle analisi presenti nel modulo di WS.
Per lo sviluppo del frontend è stato utilizzato CesiumJS, una piattaforma GIS 3D che permette la creazione di globi virtuali e mappe per la visualizzazione dinamica dei dati. Per la comunicazioni delle informazioni dinamiche verso la mappa è stato utilizzato CZML, un formato JSON creato per descrivere una scena grafica in funzione del tempo e visualizzarla su una mappa Cesium.
Una vista d’insieme sulla città
Una particolare applicazione verticale
Il modello della città in 3D con i vari sensori
IOC-v3 col Social Wall del CRS4
Social Wall del CRS4 e’ una parete interattiva touch e multiutente che offre nuove possibilita’ di interazione e filosofie di utilizzo compatibili con gli scenari di supervisione e controllo per cui puo’ essere dedicato l’IOC.
Casi d’uso
Per validare la piattaforma e studiare come possano essere affrontati diversi scenari di utilizzo si e’ proceduto individuando diverse casistiche e domini tematici di riferimento.
Diverse tipologie di dato portano con loro diverse problematiche :
- tipologia del data source
- struttura del dato
- rappresentazione visiva ed analitica
Esplorare diverse casistiche aumenta la flessibilita’ e l’adattabilita’ della piattaforma in contesti uguali o similari.
Healthcare
In questo campo si e’ proceduto ad alimentare il sistema con i dati forniti dal sistema regionale sullo stato dei Pronto Soccorso e quindi sulle tempistiche delle code d’attesa divise per codice cromatico
Environment
Per la tutela dell’ambiente sono stati identificati i seguenti verticali applicativi:
- Flood – i dati arrivano da una rete di sensori per il monitoraggio del livello delle caditoie per fini manutentivi ed emergenziali
- Weather – i dati provengono da una telecamera, grazie a particolari algoritmi e’ possibile conoscere la quantita’ di pioggia e la tipologia della precipitazione
- Pollution – i dati provengono dal sistema ARPA Sardegna e riguardano gli inquinanti nell’aria
- Airquality – dati sul particolato generati da sensoristica costruita espressamente per il progetto
- Smartbeach – dati sulla gestione ambientale di sistemi in ambito del progetto SmartBeach
Mobility
Sul fronte mobilita’ stati identificati i seguenti verticali applicativi:
- Traffic – dati del traffico ottenuti su contesto macroscopico, i dati non sono quindi legati a sensori ma al frutto di un modello statistico
- Car Sharing – i dati descrivono lo stato degli stalli del car sharing a Cagliari
Mobility
Sul fronte trasporti e’ stato identificato il seguente verticale applicativo:
- Marine Traffic – dati del traffico marittimo ottenuti tramite la ricezione dei messaggi dei trasponder marittimi
Safety
Sul fronte Safety sono stati identificati i seguenti verticali applicativo:
- Monitoring – dati analitici su telecamere poste al Poetto per il conteggio persone ed auto
- Videosurveillance – dati analitici su telecamere poste al Bastione S.Remy per il conteggio persone
- Structural monitoring – dati mockup di sensori per il monitoraggio strutturale di un ponte
Utilities
Sul fronte Utilities sono stati identificati i seguenti verticali applicativi:
- Energy management – dati mockup di sensori per un edificio smart in ambito energetico
- Smart building – dati mockup di sensori per un edificio smart