Studio, progettazione, realizzazione e sperimentazione di un prototipo di sistema innovativo di monitoraggio e gestione dell’energia degli edifici (uffici e siti produttivi) integrato con tecnologie di localizzazione (Indoor Positioning – IP) delle persone di ambienti chiusi e confinati (real-time location system) in grado di incrementare anche funzioni orientate alla sicurezza di beni e persone nei medesimi contesti. Il progetto ha previsto la progettazione e realizzazione di quattro sottosistemi 1. IPS (Indoor Positioning subsystem) 2. EADA (Energy and Ambient Data Acquisition subsystem) 3. EnMS (Energy Management subsystem) 4. SMS (Security Management subsystem) e alla loro integrazione in un unico sistema. I sistemi IPS ed EADA hanno interfacce verso un parco di opportuni sensori e tag. I sistemi EnMS e SMS sono alimentati da dati provenienti dai primi due sistemi e hanno la funzione di realizzare ed esporre le funzionalità e i valori chiave.

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Laboratorio
Referenti
Sandra Dei Svaldi
Valerio Nannini
Area di specializzazione
Edilizia e Costruzioni
Keyword
Efficienza energetica di edifici e siti produttivi
Sicurezza di edifici e siti produttivi
ICT per Energy Management e Facility Management
IPS (Indoor Positioning System) per EnMS e SMS
Piattaforma per la gestione di dati relativi a energia, sicurezza e posizionamento indoor di edifici o complessi di edifici, fruibile via web e accessibile da device mobili
Descrizione

Sistema Integrato di Supporto alla gestione che, attraverso il controllo degli aspetti energetici e di sicurezza di edifici o complessi di edifici, permette un contenimento di consumi e spese mediante: - Acquisizione, mantenimento ed elaborazione di: - dati di consumo relativi a porzioni di processi o di siti; - parametri ambientali (int/est). - Supporto al baselining, definizione obiettivi, alerting & reporting, monitoraggio risultati. La Piattaforma creata è in grado di integrare varie tecnologie ICT, può essere installata facilmente e si adatta a diversi contesti applicativi (quali un ospedale, una scuola, un edificio industriale, un campus universitario), con l’obiettivo di ottimizzare l’efficienza energetica e garantire livelli elevati di comfort all’interno degli edifici. Principali vantaggi: - Aumento (low cost) della consapevolezza del reale funzionamento degli edifici, a beneficio di gestori di proprietà immobiliari. - Uso ottimizzato delle risorse energetiche e delle risorse umane; possibilità di rendere gli edifici monitorati più performanti e di facilitare le azioni di Facility. - Possibilità di tracciamento indoor degli utenti all’interno di gradi complessi, abilitando nuovi usi delle aree in essi presenti (e nella grande distribuzione) e garantendo condizioni di sicurezza in caso di emergenza. - Impiego di soluzioni IOT nel settore dei servizi (Facility Management e Global Service). “You cannot manage what you cannot measure”

Aspetti innovativi

L’associazione di funzionalità di energy management e di indoor positioning è inedita. Le tecniche di energy targeting and monitoring (ET&M) e l’impiego di KPI – energetici e non – opportunamente identificati abilitano il monitoraggio delle prestazioni dell’edificio o di una sua area (monitoring), il controllo dell’oggetto esaminato nel tempo (data logging), il confronto con obiettivi stabiliti e/o con oggetti omologhi significativi (benchmarking). La disponibilità di funzionalità di indoor positioning (IPS) permette di migliorare efficienza energetica e sicurezza del sistema.

Applicazioni

Le soluzioni sviluppate sono applicabili particolarmente negli ambiti della riqualificazione del patrimonio costruito ad alto contenuto tecnologico e del Facility Management. Il risparmio energetico rimane il key driver per il mercato dei BEMS (Building Energy Management System) e dell’Energy Management in generale. Le potenziali applicazioni degli IPS sono numerosissime: indoor navigation e localizzazione in aeroporti, centri commerciali, musei, hotel, ospedali, uffici, parcheggi; supporto per ipovedenti; logistica; advertising/pubblicità; formazione; verifiche ispettive; realtà aumentata.

Interfaccia della piattaforma, fruibile via web browser, da PC e smartphone. Accessibilità anche da tablet. Funzioni sperimentate su computer olografici indossabili (Microsoft HoloLens).
Esempio di applicazione

Il Sistema è stato applicato sperimentalmente nella sede operativa di X DataNet (900 mq superficie, uso uffici, circa 50 persone presenti giornalmente, consumo elettrico 75 MWh/anno)

Descrizione applicazione e risultati

Il prototipo combina funzioni IPS e la gestione di sensori e misuratori e wireless sensor network, con approccio "energy management"e obiettivi security-oriented. La correlazione tra presenze e movimenti delle persone e monitoraggio energetico al fine di pervenire ad una location-aware energy-intelligence ha rappresentato il principale leit-motiv dell’applicazione; il suo completamento è consistito nell’uso delle informazioni di località degli utenti e della conoscenza integrata dell’edificio (premapping+dati da sensori ambientali ed energetici) allo scopo di offrire in un’unica interfaccia anche funzioni di supporto alla sicurezza di beni e persone (security&safety). Sensori installati (EADA): - Kerberos X-Monitor - Zigbee WSN (Consumo elettrico trifase e monofase; THL/TH interni + esterno (battery operated). - Panoramic Power - proprietary WSN (Current sensor, autoalimentati; energy harvesting, attivi solo con correnti significative); - Interfacciamento a gas smart meter UNI/TS 11291-11-2 compliant in telegestione. Integrazione indoor positioning (IPS): - IPS primario: Nextome (www.nextome.org, startup di Bari) (Advertiser fissi, iBeacon; Ricevitori mobili, mobile app su Android smartphone). - IPS secondario (sperimentale), originale (Advertiser mobili, iBeacon; Ricevitori fissi). (Video: https://www.youtube.com/watch?v=VJ3K-g-JCJc)

Partner coinvolti

X DataNet, Larcoicos

Tempi di realizzazione
L’implementazione del sistema in sito è rapida
Livello di maturità tecnologica
TRL 7 - prototipo dimostrativo in ambiente operativo
Valorizzazione applicazione

Il sistema è stato progettato per adattarsi alla più ampia varietà di hardware e di ambienti; è quindi multi-organizzazione, multi-sito e multi-tenant, per supportare aziende di ogni dimensione e diminuire i costi di operatività. La soluzione è accessibile anche da mobile ed è pienamente fruibile anche su piattaforma cloud-computing Microsoft Azure in modalità PaaS (platform-as-a-service).

Sito di sperimentazione, schemi funzionali, sensoristica impiegata e interfaccia da device mobile
Data pubblicazione