{"id":41439,"date":"2021-02-03T19:31:08","date_gmt":"2021-02-03T18:31:08","guid":{"rendered":"https:\/\/iotworlds.com\/?p=41439"},"modified":"2021-02-03T19:31:21","modified_gmt":"2021-02-03T18:31:21","slug":"piattaforma-iot-per-la-gestione-delle-infrastrutture-idriche","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/iotworlds.com\/it\/piattaforma-iot-per-la-gestione-delle-infrastrutture-idriche\/","title":{"rendered":"Piattaforma IoT per la gestione delle infrastrutture idriche"},"content":{"rendered":"\n<p>Pi\u00f9 in generale, IoT \u00e8 il senso pi\u00f9 ampio dei termini, che sembra una rete di dispositivi o sensori collegati a Internet. Questa tecnologia trova applicazione in vari aspetti della vita umana. Svolge un ruolo fondamentale come <strong>fattore tecnologico per la trasformazione digitale<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n<p>Quando si tratta del percorso dell&#8217;IoT, la raccolta e la gestione dei dati sono uno dei compiti pi\u00f9 impegnativi. Essa impone le seguenti modifiche al settore aziendale:<\/p>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\"><li>Aumenta certamente la <strong>ricchezza dei dati<\/strong> trasformando il valore aggiunto per il <strong>business data-driven<\/strong> .<\/li><li>Questo \u00e8 un percorso per creare opportunit\u00e0 per nuovi servizi sotto forma di <strong>asset, acquisizione in tempo reale e monitoraggio di dati e intelligenza artificiale (AI)<\/strong>.<\/li><\/ul>\n\n\n\n<p>L&#8217;IoT ha aiutato diverse aziende nell&#8217;acquisizione dei dati operativi e dei clienti. Questi dati sono stati ulteriormente utilizzati per l&#8217;analisi, la manutenzione e il miglioramento del comfort in termini di efficienza operativa.<\/p>\n\n\n\n<p>Tele-Measurement o Smart Metering \u00e8 uno dei principali domini nel campo dell&#8217;Internet delle cose (IoT). La misurazione intelligente ha una vasta gamma di applicazioni in base alle circostanze e al luogo. Si ritiene che l&#8217; <strong>infrastruttura di misurazione avanzata (AMI)<\/strong> porti ad una riduzione dei costi e della domanda per servire i clienti con una migliore comunicazione. Trova la sua applicazione negli edifici pubblici, riqualificazione urbana, parcheggi, trasporto terrestre, ingegneria idraulica, consumo energetico, ecc, L&#8217;espansione della misurazione intelligente su larga scala porta all&#8217;integrazione della piattaforma IoT che \u00e8 in grado di migliorare i dati raccolti attraverso il sensori. Questa <strong>integrazione dell&#8217;IoT migliora le operazioni, la qualit\u00e0 e garantisce la continuit\u00e0 del servizio<\/strong>. Quando si tratta di misurazioni intelligenti nella rete di distribuzione, le AMI svolgono un ruolo fondamentale non solo nella distribuzione, ma anche essenziale per la <strong>sorveglianza, il monitoraggio e il controllo del livello di distribuzione<\/strong> e consumo. Un fattore chiave che influenza l&#8217;AMI \u00e8 la comunicazione tra i contatori e i server di utilit\u00e0. I vantaggi e i casi d&#8217;uso dell&#8217;applicazione della piattaforma IoT centralizzata includono:<\/p>\n\n\n\n<ol class=\"wp-block-list\" type=\"1\"><li>L&#8217;IoT svolge un <strong>ruolo predittivo<\/strong> nella manutenzione straordinaria.<\/li><li>Registra la <strong>strategia basata sul calendario<\/strong> per mantenere i dispositivi e i sensori in forma.<\/li><li>Un modo efficiente di <strong>acquisizione dei dati per l&#8217;analisi e l&#8217;adozione di strumenti di intelligenza artificiale<\/strong>.<\/li><li><strong>Controllo della capacit\u00e0<\/strong> in una rete di distribuzione.<\/li><li><strong>Monitoraggio centralizzato e rilevamento di eventi critici<\/strong>.<\/li><\/ol>\n\n\n\n<p>I sensori e i dispositivi geograficamente distribuiti dovrebbero necessitare di un&#8217; <strong>infrastruttura di comunicazione<\/strong> come requisito fondamentale. Oltre alle diverse applicazioni e vantaggi, la piattaforma IoT stessa dovrebbe essere progettata in modo tale che, in futuro, sia in grado di integrare l&#8217;architettura estesa o casi d&#8217;uso per l&#8217;acquisizione dei dati.<\/p>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\"><li><strong>Analisi dei dati<\/strong> provenienti dai sensori e dai dispositivi della <strong>linea di distribuzione dell&#8217;acqua<\/strong> , per individuare eventuali spremi\/perdite utilizzando dispositivi acustici, temperatura e pressione nella rete di distribuzione dell&#8217;acqua.<\/li><li><strong>Elaborazione di diversi dati<\/strong> provenienti da sensori nel campo del sistema residenziale, ad esempio ascensore, sistema di sorveglianza, parcheggio, controlli ambientali, ecc.<\/li><li><strong>Controllo degli accessi<\/strong> in vari luoghi come luogo di lavoro, casa, raduni pubblici, ecc.<\/li><li>Monitoraggio della qualit\u00e0 dell&#8217;acqua utilizzando i dati dei sensori per la <strong>gestione dell&#8217;acqua potabile<\/strong><\/li><\/ul>\n\n\n\n<p>La gestione dell&#8217;approvvigionamento idrico utilizzando la tecnologia intelligente alimentata da IoT non si limita solo alla singola applicazione. Questi possono essere applicati in vari settori, come sopra menzionato. Quando si integra tale tecnologia, la raccolta dei dati e l&#8217;analisi dei dati vengono utilizzati in settori quali la gestione delle acque e delle acque reflue, i trasporti, l&#8217;energia, gli edifici, la sicurezza, la comunicazione e la gestione dell&#8217;ambiente.<\/p>\n\n\n\n<p><strong>Architettura della piattaforma IoT nella misurazione intelligente:<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>Per implementare il <strong>modo agile di monitoraggio e gestione del sistema di distribuzione idrica<\/strong> \u00e8 necessario integrare il sistema multistrato con i vari <strong>protocolli industriali<\/strong> nel sistema centrale. Il sistema pu\u00f2 essere semplificato in un modello di riferimento IoT a quattro livelli. I dispositivi o i sensori distribuiti installati sul campo costituiscono lo strato fisico di base del modello di riferimento. I dati acquisiti vengono trasmessi attraverso il protocollo di comunicazione sicuro (TCP\/IP, dispositivo gateway, ecc.) al server remoto. Il server remoto fornisce i dati al livello di gestione per l&#8217;ulteriore processo e l&#8217;analisi delle esigenze dell&#8217;applicazione.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-large\"><img decoding=\"async\" src=\"blob:https:\/\/iotworlds.com\/abb35ac9-d43a-49ce-818a-cdaf9ad8ffe5\" alt=\"\"><\/figure>\n\n\n\n<p><strong>Unit\u00e0 centrale:<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>I dati trasmessi dallo strato fisico vengono ricevuti presso l&#8217;Unit\u00e0 Centrale (CU), che esegue le operazioni analitiche e di controllo. La CU rappresenta il <strong>livello di gestione IoT<\/strong> in cui \u00e8 possibile implementare funzionalit\u00e0 come ottimizzazione, gestione dei dati, ecc.<\/p>\n\n\n\n<p>I dati online ricevuti dal gateway vengono elaborati dall&#8217;algoritmo del livello dell&#8217;applicazione, che identificher\u00e0 i modelli nascosti e analizza i dati in base alla loro applicazione. L&#8217;algoritmo mette in correlazione informazioni storiche e in tempo reale per prevedere gli eventi.<\/p>\n\n\n\n<p>Attraverso il monitoraggio online dei parametri disponibili, <strong>gli algoritmi di previsione e ottimizzazione<\/strong> eseguono le azioni necessarie in caso di eventi nuovi o previsti. Mentre i dati sono memorizzati nell&#8217;unit\u00e0 di storage centrale per evitare possibili perdite di dati.<\/p>\n\n\n\n<p>I requisiti tecnici e l&#8217;applicazione di base per la piattaforma IoT e la misurazione intelligente sono:<\/p>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\"><li>Moduli di acquisizione dati centralizzati dal livello fisico<\/li><li>Raccolta, elaborazione e analisi dei dati<\/li><li>Gestione di dispositivi e sensori sul campo<\/li><li>Gestione dei dati<\/li><li>Analisi di rete<\/li><li>Comunicazione altamente sicura<\/li><li>Piattaforma open-source<\/li><li>Integrazione e scalabilit\u00e0 delle applicazioni in futuro<\/li><li>Protocolli di comunicazione industriale<\/li><li>Modulo di gestione accessi (IAM)<\/li><li>Funzionalit\u00e0 AI<\/li><li>Dati di fatturazione in tempo reale<\/li><\/ul>\n\n\n\n<p>Il sistema \u00e8 progettato in modo tale da adattarsi all&#8217;aumento dei nuovi volumi da gestire. Dovrebbe essere in grado di estendere il suo conteggio nei sensori di campo e nel carico utile del sistema. Quando si tratta di stack tecnici dovrebbe essere in grado di gestire l&#8217;aggiornamento continuo, il controllo centralizzato delle versioni e la sicurezza operativa aggiornata.<\/p>\n\n\n\n<p><strong>Il ruolo dell&#8217;elaborazione delle immagini e dell&#8217;intelligenza artificiale:<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>Le apparecchiature di approvvigionamento idrico hanno un numero di dati mancanti che non vengono catturati dal monitoraggio e dal sistema di controllo. Per un servizio ben mantenuto e migliori anche questi dati svolgono un ruolo principale. \u00c8 anche raro o impossibile catturare tutti i dati dal campo senza mancare.<\/p>\n\n\n\n<p>Al fine di rendere un <strong>sistema autonomo che raccolga tutti i dati analoghi necessari<\/strong>, una soluzione basata su immagini gioca un ruolo cruciale. Per un caso si consideri condutture dell&#8217;acqua con diversi contatori analogico-digitali, con i <strong>dati dell&#8217;immagine<\/strong> del contatore possono essere <strong>elaborati e convertiti<\/strong> nella <strong>lettura numerica<\/strong> .<\/p>\n\n\n\n<p>Si consideri un sistema di imaging termico che svolge il ruolo principale nella previsione della temperatura, delle perdite e delle perdite. Questi tipi di dati immagine tagliano notevolmente la velocit\u00e0 di trasmissione dei dati da diverse centinaia di punti dati a una singola immagine.<\/p>\n\n\n\n<p><strong>Protocolli di comunicazione:<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>Quando si tratta di un sistema di misurazione intelligente per la gestione dell&#8217;acqua, la comunicazione bidirezionale \u00e8 una funzione importante. Esistono diversi protocolli di comunicazione seguiti tra i sensori di campo e i sistemi di gestione centrali e tra consumatore e fornitore. I diversi protocolli di comunicazione sono stati definiti e confrontati in termini di velocit\u00e0 dei dati, frequenza, range di copertura, stabilit\u00e0 e costo.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-table\"><div class=\"pcrstb-wrap\"><table><tbody><tr><td><strong>Tecnologia<\/strong><\/td><td><strong>Costo<\/strong><\/td><td><strong>Modalit\u00e0 di comunicazione<\/strong><\/td><td><strong>Frequenza<\/strong><\/td><td><strong>Gamma di copertura<\/strong><\/td><td><strong>Limitazione<\/strong><\/td><\/tr><tr><td>GPRS<\/td><td>Medium<\/td><td>Stabile<\/td><td>900 -1800 Mhz<\/td><td>1-10Km<\/td><td>Velocit\u00e0 di trasmissione dati bassa<\/td><\/tr><tr><td>3 G<\/td><td>In alto<\/td><td>Stabile<\/td><td>1,92 Ghz \u2014 1,98 Ghz, 2.11-2,17 Ghz<\/td><td>1-10km<\/td><td>Spettro costoso<\/td><\/tr><tr><td>GSM<\/td><td>Basso<\/td><td>Stabile<\/td><td>900-1800 Mhz<\/td><td>1-10km<\/td><td>Velocit\u00e0 di trasmissione dati bassa<\/td><\/tr><tr><td>WiFi-Max<\/td><td>Medium<\/td><td>Stabile<\/td><td>2,5-3,5 GHz<\/td><td>10-50km<\/td><td>Non diffuso<\/td><\/tr><tr><td>PLC<\/td><td>Basso<\/td><td>Molto stabile.<\/td><td>1-30Mhz<\/td><td>1-3km<\/td><td>Canale rumoroso<\/td><\/tr><tr><td>SCADA<\/td><td>In alto<\/td><td>Stabile<\/td><td>Fino a 1,54 Mhz<\/td><td>Breve distanza<\/td><td>Costoso<\/td><\/tr><tr><td>M-Bus<\/td><td>In alto<\/td><td>Meno stabile<\/td><td>2,4-4,8 Mhz<\/td><td>1000 m<\/td><td>Costoso<\/td><\/tr><tr><td>ZigBee<\/td><td>Medium<\/td><td>Meno stabile<\/td><td>2,4 Ghz, 868-915 Mhz<\/td><td>30-50m<\/td><td>Raggio corto<\/td><\/tr><tr><td>Sigfox<\/td><td>Medium<\/td><td>Stabile<\/td><td>Da 868 a 869 MHz<\/td><td>10 km (urbano) e 40 km (rurale)<\/td><td>Carico utile limitato<\/td><\/tr><tr><td>LoRa<\/td><td>Medium<\/td><td>Stabile<\/td><td>Modalit\u00e0 S, T, C (868 MHz) e N (169 MHz)<\/td><td>5 km<\/td><td>Comunicazione della linea di vista<\/td><\/tr><tr><td>WirelessHART<\/td><td>Meno<\/td><td>Stabile<\/td><td>2,4 GHz<\/td><td>225 m<\/td><td>crittografia non sicura<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/div><\/figure>\n\n\n\n<p><strong>4G\/5G:<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>Poich\u00e9 l&#8217;IoT sta crescendo senza problemi, c&#8217;\u00e8 bisogno di una tecnologia che supporti grandi <strong>quantit\u00e0 di trasmissione dati a larghezza di banda molto elevata<\/strong> con una <strong>latenza ridotta<\/strong> per la complessa architettura IoT. <strong>Ericsson<\/strong> societ\u00e0 svedese di telecomunicazioni (capitale USD 25 miliardi), <strong>Nokia<\/strong> societ\u00e0 finlandese di telecomunicazioni e data networking (capitale di 18 miliardi di dollari) e <strong>Qualcomm<\/strong> societ\u00e0 americana (USD 81 miliardi) sono le principali aziende che si sono posizionate nello sviluppo 4G e 5G.<\/p>\n\n\n\n<p>4G (Long Term Evolution &#8211; LTE) una tecnologia precedente di 5G \u00e8 la tecnologia impegnativa che \u00e8 un motivo per il crescente numero di dispositivi intelligenti connettivit\u00e0. 4G utilizza l&#8217; <strong>accesso multiplo ortogonale<\/strong> che rende difficile il supporto per la futura applicazione IoT. 5G \u00e8 nato per portare avanti questa eredit\u00e0 che forniscono il framework combinato necessario per le applicazioni IoT pi\u00f9 recenti.<\/p>\n\n\n\n<p>Queste tecnologie di comunicazione wireless apportano un significato all&#8217;IoT grazie al vantaggio fondamentale di portata globale, scalabilit\u00e0, diversit\u00e0, basso costo dei dispositivi, basso costo di implementazione e lunga durata della batteria.<\/p>\n\n\n\n<p><strong>WirelessHART:<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>Si tratta di una tecnologia wireless che collega sensori di campo e dispositivi che gestisce una trasmissione dati in tempo reale. Trova applicazione nel livello fisico in cui una mesh di rete per sensori e dispositivi IoT in <strong>architettura di gestione centralizzata<\/strong>. Questo standard viene implementato nel <strong>processo di monitoraggio e controllo<\/strong> che richiede la comunicazione dei dati in tempo reale tra i sensori.<\/p>\n\n\n\n<p><strong>Sigfox:<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>Sigfox \u00e8 una delle tecnologie <strong>LPWAN (Low-Power Wide Area Network)<\/strong> utilizzata per costruire una rete wireless di dispositivi connessi. Trova applicazione in progetti come <strong>fonti di alimentazione limitate <\/strong>(nell&#8217;ordine di mA o decine di mA per trasmissione) e <strong>modalit\u00e0 a lungo raggio <\/strong>(decine di km) di trasmissione dati utilizzando la rete IoT. Funziona nella gamma di frequenze da <strong>868 a 869 MHz nella regione dell&#8217;UE<\/strong> e da <strong>902 a 928 MHz nella regione degli Stati Uniti<\/strong> . Sigfox \u00e8 una tecnologia adatta per la gestione dell&#8217;infrastruttura idrica basata su IoT perch\u00e9 mostra prestazioni elevate nelle reti di sensori ad alta densit\u00e0, rispetto ad altri protocolli di comunicazione che viene disturbato dalla collisione.<\/p>\n\n\n\n<p><strong>Edge Computing:<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>L&#8217;edge computing <strong>elabora i dati<\/strong> raccolti dal <strong>sensore di campo o dai dispositivi parzialmente o completamente<\/strong> consentendo servizi efficaci e reattivi. L&#8217;edge computing \u00e8 un paradigma recente che riduce significativamente la latenza del servizio e migliora la qualit\u00e0 dei servizi (QoS) nella trasmissione dei dati. Gestisce le attivit\u00e0 di elaborazione dei dati nella parte superiore dei diversi dispositivi perimetrali (gateway IoT). Consente l&#8217;utilizzo sia dell&#8217;hardware che della larghezza di banda della rete limitando la comunicazione cloud. Ci\u00f2 riduce notevolmente il <strong>numero e le dimensioni della trasmissione dei dati<\/strong> sulla rete cellulare, fornendo una migliore qualit\u00e0 del servizio e una qualit\u00e0 dell&#8217;esperienza.<\/p>\n\n\n\n<p>I dati provenienti dal campo vengono <strong>pre-elaborati<\/strong> all&#8217;edge prima che raggiungano l&#8217;applicazione in esecuzione sulla <strong>piattaforma cloud<\/strong> . Questi dati relativi al consumo, agli eventi rilevati, alle perdite e cos\u00ec via sono messi a disposizione degli utenti finali del sistema di monitoraggio tramite una piattaforma web.<\/p>\n\n\n\n<p><strong>Conclusione:<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>Il contatore meccanico commerciale dell&#8217;acqua \u00e8 stato trovato negli anni &#8217;50, la tecnologia di misurazione dell&#8217;acqua ha visto un significativo miglioramento in termini di precisione, precisione e affidabilit\u00e0. Con la svolta nel settore IT ha reso l&#8217; <strong>AMI nella gestione delle acque un modo conveniente per raccogliere i dati<\/strong> generati dai sensori.<\/p>\n\n\n\n<p>Con l&#8217;invenzione delle AMI, la comunicazione tra il cliente e il fornitore di servizi \u00e8 diventata migliore. Il mercato di tali tecnologie si sta espandendo e le tecnologie di rilevamento e comunicazione di rete stanno migliorando. Il settore comunale e agricolo \u00e8 il settore principale in cui la gestione delle risorse idriche \u00e8 un caso preliminare. Grazie al <strong>miglioramento della progettazione delle infrastrutture e al funzionamento del sistema pi\u00f9 efficiente,<\/strong> questi settori ottengono un servizio di qualit\u00e0 superiore. Per un sistema di misurazione dell&#8217;acqua avanzato e <strong>autonomo<\/strong> , <strong>i dati giocano un ruolo cruciale<\/strong> . Con l&#8217;efficiente sistema di misurazione dell&#8217;acqua, c&#8217;\u00e8 la possibilit\u00e0 di migliorare l&#8217;efficienza energetica. C&#8217;\u00e8 un enorme bisogno di raccogliere dati per realizzare i benefici energetici, analizzare i requisiti di prestazioni per soddisfare le esigenze specifiche di installazione, ecc.<\/p>\n\n\n\n<p>Questa soluzione digitale \u00e8 in grado di affrontare e moderare i protocolli e gli standard in un mercato competitivo. Il design flessibile consente a questa applicazione di essere facilmente adattata per la misurazione intelligente di altre materie prime.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Pi\u00f9 in generale, IoT \u00e8 il senso pi\u00f9 ampio dei termini, che sembra una rete di dispositivi o sensori collegati&hellip;<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":41507,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_lmt_disableupdate":"","_lmt_disable":"","footnotes":""},"categories":[1698],"tags":[],"class_list":["post-41439","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-blog-it"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/iotworlds.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/41439","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/iotworlds.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/iotworlds.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/iotworlds.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/iotworlds.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=41439"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/iotworlds.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/41439\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/iotworlds.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/media\/41507"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/iotworlds.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=41439"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/iotworlds.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=41439"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/iotworlds.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=41439"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}