Strade e città più sicure e connesse: Axatel e il protocollo LoRaWAN
Sostenere che il mondo di domani sarà basato sui dati è oggi una considerazione che suona quasi banale: abitazioni, uffici, fabbriche, mezzi di trasporto e perfino le città si dotano, giorno dopo giorno, di nuovi strumenti capaci di raccogliere, elaborare e analizzare le informazioni raccolte per permettere di prendere decisioni informate e strategiche sulle procedure, i comportamenti e le scelte da adottare.
Quasi tutti gli strumenti utilizzati per la raccolta di questi dati sono connessi attraverso internet: se da un lato si giovano dei recenti sviluppi in termini di connettività, dall’altro non possono essere utilizzabili in zone remote dove la copertura di rete è insufficiente e si hanno esigenze di segnalazioni in tempo reale.
In questo articolo Marco Rossi di Axatel, partner di Axis Communications, ci introduce ai benefici di soluzioni basate sul protocollo LoRaWAN e approfondisce alcune applicazioni nelle quali Axatel sta contribuendo all’evoluzione dell’Internet of Things nel nostro paese.
I vantaggi del protocollo LoRaWAN
LoRaWAN è un protocollo di rete a basso consumo e ad ampio raggio (LPWAN), progettato per connettere in modalità wireless oggetti connessi a reti regionali, nazionali o globali, che risponde ai requisiti dell’Internet of Things: comunicazione bi-direzionale, sicurezza end-to-end, mobilità e servizi di localizzazione.
Le tecnologie LPWAN, che permettono un basso consumo di energia da parte dei dispositivi grazie al fatto di dover inviare e ricevere bassi volumi di dati, si stanno affermando nel mondo IoT in sostituzione delle tecnologie di telefonia cellulare anche per un fattore economico e logistico: LoRaWAN permette di trasmettere informazioni senza costi di infrastruttura e senza utilizzare la copertura di rete di un operatore.
Questo protocollo si rivela dunque particolarmente indicato per le applicazioni IoT che hanno bisogno di comunicazione a lungo raggio, dell’ordine di alcuni chilometri ed in campo aperto superiore ai dieci chilometri, per raggiungere dispositivi posti in zone remote.
Ma i vantaggi non si limitano a questo: il LoRaWAN garantisce una velocità di comunicazione in tempo reale che permette, nel momento in cui un evento è rilevato da un sensore, di inviare immediatamente un segnale alla consolle del centro di controllo. Attraverso un software è possibile programmare alcune azioni automatiche. Poniamo che un sensore posto in bosco rilevi un aumento della temperatura, indice di un incendio in corso: il sistema invia automaticamente una segnalazione al sistema di gestione che può automaticamente far scattare un allarme o avvisare l’autorità competente (ad esempio la protezione civile). È inoltre possibile permettere a un operatore di selezionare alcuni scenari per la gestione della segnalazione e per prendere le necessarie contromisure in modo proattivo.
Axatel: dalla smart road alla smart city
Questa tecnologia viene applicata da Axatel a un ampio numero di scenari.
Axatel si rivolge principalmente a due segmenti di mercato: da una parte quello delle strade e delle autostrade e dall’altro quello del monitoraggio. Come azienda, sviluppa quasi esclusivamente soluzioni end-to-end, che offrono ai clienti un pacchetto completo, dal sensore e dalla sua elettronica fino al software di gestione della sala di controllo. Questo è un punto centrale: un sensore, per quanto evoluto, non ha infatti una funzione se non viene integrato in un sistema e se non ha la possibilità di inviare segnalazioni a una sala di controllo dove gestire le emergenze.
Axatel è partner della LoRa Alliance dal 2016 e agisce su tutto il territorio nazionale, potendo offrire soluzioni valide per diversi campi di applicazione. Un modello di business che si sposa bene con le esigenze di un partner come Axis che si sta interessando sempre di più alle potenzialità di questa tecnologia.
Le strade e le autostrade sono il principale ambito di integrazione di questa tecnologia, finalizzata ad assicurare la massima interoperabilità tra infrastrutture e veicoli di nuova generazione e a garantire sicurezza e nuovi servizi a viaggiatori, lavoratori e gestori della rete viaria. In questo settore Axatel sviluppa sistemi di controllo del traffico e delle condizioni meteo, con la possibilità di integrarli per esempio a software di regolazione dell’illuminazione, permettendo un controllo sui consumi energetici da parte degli operatori.
Le soluzioni Axatel sono utilizzate per il monitoraggio del livello dei fiumi e del dissesto idrogeologico, oltre che per il controllo degli incendi boschivi. In queste situazioni, che spesso si riferiscono a territori non presidiati, le potenzialità del protocollo LoRaWAN si esprimono al massimo, garantendo longevità ed efficienza ai dispositivi installati. Mentre nelle zone urbane ci sono alternative come il WiFi, le soluzioni Axatel permettono di raggiungere connettività a basso consumo energetico in zone altrimenti non coperte.
In tutti questi contesti, i sensori permettono di raccogliere informazioni in merito a diversi ordini di dati:
- Meteorologico: condizioni atmosferiche (vento, pioggia) e temperatura;
- Strutturale: inclinazione, cedimenti;
- Ambientale: monitoraggio frane, esondazione di corsi d’acqua e così via;
- Stradale: sicurezza dei cantieri.
Quando il sensore riconosce una variazione rispetto a una norma, genera delle informazioni che vengono inviate al centro di controllo facendo scattare un evento. In questo modo permettono di rilevare possibili emergenze e di informare rapidamente chi opera, per esempio, in un cantiere stradale per prendere le necessarie contromisure.
Un caso interessante di questo tipo di soluzioni è il centro di controllo meteo per il monitoraggio della qualità dell’aria, capace di tenere sotto controllo 8 parametri fisici e di garantire autonomia energetica. A costi molto contenuti questo sistema è in grado di inviare in tempo reale i dati atmosferici e di generare allarmi in caso di condizioni anomale.
La versatilità di queste soluzioni trova applicazione anche in città, dove è in grado di monitorare strade, tombini, qualità dell’aria e livelli di saturazione dei cassonetti dei rifiuti. Una volta superate alcune soglie predefinite, il sistema segnala al centro di controllo quanto sta avvenendo e permette agli operatori di programmare un intervento. Nel contesto urbano il protocollo LoRaWAN, rispetto a forme alternative di connettività, assume una particolare importanza grazie alla sua capacità di gestire le batterie del dispositivo in maniera efficace.
La partnership tra Axatel e Axis
La nostra relazione con Axis permette di sviluppare ulteriormente gli ambiti di applicazione del protocollo LoRaWAN.
Questa collaborazione è particolarmente interessante grazie alla qualità del prodotto, che permette di installare software a bordo, garantendo un connubio tra capacità di analisi e sistemi di automazione con la telecamera: la telecamera ha capacità di analisi a bordo e il centro di controllo ha la supervisione. Attraverso la nostra tecnologia rendiamo la telecamera un sensore che, attraverso il software installato su di essa, può generare eventi da inviare al centro di controllo.
Associando le potenzialità di analisi dei sensori con il controllo visivo (ottico o termografico) offerto dai dispositivi, è possibile raccogliere dati in un ampio ambito di contesti: la telecamera lungo un asse stradale è in grado di monitorare il traffico. Se viene posta in un cantiere, può monitorare la sicurezza. In un bosco, può rilevare i prodromi di un incendio, favorendo un intervento mirato e proattivo.
Questa tecnologia si integra molto bene anche con i sistemi radar di Axis. Uno scenario tipico, ad esempio in ambito cantieristico, può essere il seguente: si pone una telecamera da un lato e una dall’altro dei cantieri, attraverso le quali effettuare la rilevazione di potenziali incidenti. Poi si installa un radar all’ingresso dei mezzi o a un innesto con la rete viaria, in modo da tracciare velocità e traiettorie dei veicoli per valutare l’impatto del cantiere sulla circolazione e sul comportamento del traffico.
Se in una strada dovesse verificarsi una frana, rilevata da sensori anti smottamento o telecamere, può scattare un allarme che automaticamente blocchi il traffico facendo scattare i semafori sul rosso e sarebbe poi possibile verificare quanto avvenuto accedendo ai filmati registrati dalla telecamera, per programmare un intervento più accurato.
Ma queste soluzioni trovano applicazione anche in risposta alle emergenze imprevedibili, come avvenuto nel corso del 2020 con l’inizio della pandemia da Covid-19: grazie alla tecnologia Axatel, le telecamere Axis possono monitorare gli accessi e rilevare in modo efficace gli assembramenti trasmettendo informazioni in tempo reale.
Il futuro della tecnologia LoRaWAN
Le potenzialità della tecnologia LoRaWAN sono tali da lasciar presagire una sempre maggior adozione di questo tipo di approccio, capace di coniugare efficienza, sicurezza e sostenibilità, nel corso dei prossimi anni.
La necessità di un costante monitoraggio ambientale o la gestione della safety in contesti industriali come fabbriche, linee di produzione o aziende manifatturiere, potranno certamente giovarsi dei vantaggi di queste soluzioni. O ancora, in un mondo che sta sempre più rapidamente spostandosi verso l’automazione cittadina, le smart city di domani potranno utilizzare la tecnologia LoRaWAN per far dialogare veicoli e sistemi di segnalazione come semafori e cartelli stradali, per generare risposte automatiche in caso di emergenze, garantendo maggiore sicurezza e una sempre più efficiente gestione del traffico, dei parcheggi e dei flussi interni alle città.
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