Progetti

Social Networks data mining per NeoLuoghi ad EVA Florence 2015

Rigel ha presentato i risultati finali del progetto NeoLuoghi alla Conferenza EVA Florence 2015, nell’ambito della sessione “Access to Cultural Heritage”. Sono state illustrate  le tecnologie sviluppate da Rigel per l’integrazione e l’analisi dei social network allo scopo di completare l’esperienza di fruizione e di ottimizzare le raccomandazioni fornite per la visita sulla base del comportamento sui social dell’utente. L’articolo scientifico realizzato in collaborazione con i partner del progetto, si intitola “Social Networks Analysis to Enhance The Cultural Experience in the NeoLuoghi Project” ed è stato illustrato alla conferenza da Francesco Spadoni.

social networks data mining

Nel contesto di una nuova offerta culturale realizzata sia in luoghi fisici come centri storici, campi di battaglia, aree archeologiche, ecc., sia in nuove strutture come i parchi tematici culturali, il progetto NeoLuoghi ha l’obiettivo di creare soluzioni coordinate per la progettazione, la gestione e la valorizzazione di questi nuovi contesti fruitivi, rappresentati dai parchi tematici “impliciti” (centri urbani) ed “espliciti” (parchi tematici artificiali di argomento culturale).

 

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Abstract

This paper presents the results of NeoLuoghi, a research project co-funded by the Italian Ministry of Education, University and scientific Research (MIUR) under the PON R&C program, with special focus on the social networking aspects. The project proposes an innovative methodology as well as advanced technologies enabling a new paradigm for fruition of the cultural space and cognitive mediation, in “themed-parks”, based on the concept of neo-places (neoluoghi) as opposed to Marc Augé’s non-places. It also studies how to leverage Social Network analysis (social mining) to profile users, understand their interests and offer them engaging interactions with the cultural asset.


This paper presents the preliminary results of the MarcoPolo project, co-funded by the European Commission and the Italian Ministry of education, University and scientific Research (MIUR) under EUROSTARS, an innovation program addressed to European research intesive SMEs.
MarcoPolo aims at developing a mobile cross-platform metaframework based on the Open Source Roma Metaframework and Model Driven Architecture (MDA) techniques, for speeding up development for smartphones and tablets based on Android and iPhone. This is complemented by an innovative cloud- based Integrated Development Environment (IDE).

Per maggiori informazioni:



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Il progetto NeoLuoghi presentato a EVA Florence 2014

Rigel ha presentato i risultati preliminari del progetto NeoLuoghi alla Conferenza EVA Florence 2014, nell’ambito della sessione “Access to Cultural Heritage”. L’articolo scientifico realizzato in collaborazione con i partner del progetto, si intitola “NeoLuoghi: a Solution for Cultural Experience in Places of Elective Supermodernity” ed è stato illustrato alla conferenza da Francesco Spadoni. Nel contesto di una nuova offerta culturale realizzata sia in luoghi fisici come centri storici, campi di battaglia, aree archeologiche, ecc., sia in nuove strutture come i parchi tematici culturali, il progetto NeoLuoghi ha l’obiettivo di creare soluzioni coordinate per la progettazione, la gestione e la valorizzazione di questi nuovi contesti fruitivi, rappresentati dai parchi tematici “impliciti” (centri urbani) ed “espliciti” (parchi tematici artificiali di argomento culturale).

Architettura SN NL v2.0

Abstract

This paper presents the first results of NeoLuoghi, a research project co-funded by the Italian Ministry of education, University and scientific Research (MIUR) under the PON R&C program. The project proposes an innovative methodology as well as advanced technologies enabling a new paradigm for fruition of the cultural space and cognitive mediation, in “themed-parks”, based on the concept of neo- places (neoluoghi) as opposed to Marc Augé’s non-places. The paper briefly describes the methodology developed in NeoLuoghi for the automated production of myth-related narrative scripts for themed parks in a scenario of cultural fruition and gives details concerning the design of the visitor experience and in particular, the management of the social networking interactions in the themed park.


This paper presents the preliminary results of the MarcoPolo project, co-funded by the European Commission and the Italian Ministry of education, University and scientific Research (MIUR) under EUROSTARS, an innovation program addressed to European research intesive SMEs.
MarcoPolo aims at developing a mobile cross-platform metaframework based on the Open Source Roma Metaframework and Model Driven Architecture (MDA) techniques, for speeding up development for smartphones and tablets based on Android and iPhone. This is complemented by an innovative cloud- based Integrated Development Environment (IDE).

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NeoLuoghi

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un nuovo approccio ai beni culturali e di una fruizione più partecipativa e immersiva. L’utente di oggi è più restio verso i percorsi preconfigurati e le semplici didascalie della comunicazione culturale tradizionale, mentre risulta maggiormente indirizzato a un turismo di scoperta e di immedesimazione in contesti identitari, storici e mitologici.
Per rispondere a queste nuove esigenze, il progetto propone una nuova offerta culturale  realizzata sia in luoghi fisici come centri storici, campi di battaglia, aree archeologiche, ecc., sia in nuove strutture come i parchi tematici culturali.  La creazione di soluzioni coordinate per la progettazione, la gestione e la valorizzazione di questi nuovi contesti fruitivi, rappresentati dai parchi tematici “impliciti” (centri urbani) ed “espliciti” (parchi tematici artificiali di argomento culturale), rappresenta l’obiettivo primario del progetto.
Le metodologie e gli strumenti realizzati consentiranno di operare a più livelli sui neo-luoghi, per poterli:
a) comprendere, progettare, disegnare, dotare di contenuti;
b) infrastrutturare e dotare di servizi avanzati;
c) rendere sostenibili e funzionali a strategie di sviluppo del territorio.

Un nuovo approccio ai beni culturali ed una fruizione più partecipativa e immersiva…

L’utente di oggi è più restio verso i percorsi preconfigurati e le semplici didascalie della comunicazione culturale tradizionale, mentre risulta maggiormente indirizzato a un turismo di scoperta e di immedesimazione in contesti identitari, storici e mitologici.

Per rispondere a queste nuove esigenze, il progetto NeoLuoghi propone una nuova offerta culturale realizzata sia in luoghi fisici come centri storici, campi di battaglia, aree archeologiche, ecc., sia in nuove strutture come i parchi tematici culturali. La creazione di soluzioni coordinate per la progettazione, la gestione e la valorizzazione di questi nuovi contesti fruitivi, rappresentati dai parchi tematici “impliciti” (centri urbani) ed “espliciti” (parchi tematici artificiali di argomento culturale), rappresenta l’obiettivo primario del progetto.

Le metodologie e gli strumenti realizzati consentiranno di operare a più livelli sui neo-luoghi, per poterli:

  • comprendere, progettare, disegnare, dotare di contenuti;
  • infrastrutturare e dotare di servizi avanzati;
  • rendere sostenibili e funzionali a strategie di sviluppo del territorio.

Il contributo di Rigel al progetto NeoLuoghi è orientato allo sviluppo della parte della user app di NeoLuoghi che implementa l’esperienza fruitiva relativa alla interazione sociale ed emozionale integrando opportunamente tecnologie di realtà aumentata e social networking per il supporto alla visita e la interazione sociale.

Oltre a Rigel Engineering, partecipano al progetto:

  • Space Spa (Capofila),
  • Gruppo META,
  • Università di Salerno,
  • CNR-ISPF/IRAT di Napoli,
  • Officina Rambaldi,
  • Politecnica,
  • Avioriprese,
  • Isola dei Ragazzi.

Project manager per le attività di Rigel nel progetto NeoLuoghi è Francesco Spadoni, Responsabile della Ricerca di Rigel Engineering.

Per maggiori dettagli:

 

Progetto cofinanziato dal bando PON Ricerca e Competitività 2007 – 2013.

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SmartHealtyENV

logo di SmartHeatyENV

Smart Monitoring Integrated System for a Healthy Urban ENVironment in Smart Cities.

Il progetto SmartHealtyENV intende sviluppare una soluzione tecnologica innovativa e multidisciplinare per il monitoraggio dell’inquinamento ambientale nelle aree urbane e suburbane e per lo studio dell’influenza dei parametri misurati sulla qualità della vita dei cittadini. Tale soluzione permetterà di offrire servizi dedicati al singolo cittadino e alle amministrazioni.

Gli obiettivi generali del progetto sono:

  • monitorare l’inquinamento ambientale nelle aree urbane e suburbane,
  • studiare l’influenza dei parametri misurati sulla qualità della vita dei cittadini,
  • creare strumenti per valutare la correlazione fra parametri ambientali e salute dei cittadini,
  • contribuire all’implementazione di una smart mobility degli utenti applicabile anche in piccole realtà urbane.

Il contributo di Rigel al progetto sarà finalizzato allo sviluppo di un Sistema di Elaborazione delle Informazioni (SEI) in grado di gestire la grande mole di dati monitorati, ed implementare gli algoritmi di data mining per estrarne conoscenza. Inoltre verranno realizzate le interfacce utente avanzate per l’accesso e la visualizzazione dei dati, su web e su diverse piattaforme mobili.

Oltre a Rigel Engineering, partecipano al progetto:

  • Infomobility S.r.l. (Capofila),
  • Digitech Srl,
  • ISTI, IFC e IIT – CNR.

Project manager per le attività di Rigel nel progetto SmartHealtyENV è Francesco Spadoni, Responsabile della Ricerca di Rigel Engineering.

Per maggiori informazioni sul progetto SmartHealtyENV si rimanda al sito ufficiale.

 

Progetto realizzato con il contributo della Regione Toscana, cofinanziato dal FERS per l’obiettivo “Competitività regionale e occupazione” anni 2007-2013.

Bando Unico R&S Anno 2012 (Linee di Attività 1.5.a e 1.6. del POR CREO FESR 2007-2013), decreto n. 5874 del 10.12.2012

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MAITES


Multichannel Application for Infomobility Transport Efficiency and Safety

Obiettivo del progetto MAITES è creare un’infrastruttura finalizzata a offrire un portafoglio configurabile di servizi nel settore della mobilità e del trasporto, (Sicurezza del trasporto e della mobilità, Knowledge Discovery e Supporto alle Decisioni, Localizzazione e Monitoraggio dei trasporti, Infomobilità.


Il contributo di Rigel Engineering al progetto è focalizzato nei punti seguenti:

  • lo studio di una metodologia e la realizzazione di strumenti per la valutazione quantitativa del rischio per valutare in modo verticale aspetti e porzioni specifiche del sistema MAITES, in uno scenario di mobilità critica,
  • lo sviluppo di una piattaforma innovativa di erogazione di servizi di formazione e supporto decisionale pervasivo in tempo reale per gli utenti di MAITES per fornire un aiuto concreto alla mobilità.


Oltre a Rigel Engineering, partecipano al progetto:

  • Sistematica S.p.A (Capofila),
  • evadevo,
  • CREO,
  • Interporto Toscano A. Vespucci,
  • Sapienza Innovazione,
  • Evoelectronics.

Project manager per le attività di Rigel nel progetto MAITES è Francesco Spadoni, Responsabile della Ricerca di Rigel Engineering.

Per maggiori informazioni sul progetto MAITES si rimanda al sito ufficiale.

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Progetto realizzato con il contributo del Ministero dello Sviluppo Economico, nell’ambito del programma Industria 2015 per la Mobilità Sostenibile.


 


Progetto MarcoPolo

Il mercato delle applicazioni cosiddette mobili, cioè le applicazioni dedicate a dispositivi elettronici mobili, come smartphone e tablet, tipicamente dotati di accesso al web e più genericamente ad internet, sta registrando una fase di notevole espansione. Fino a pochi anni fa, gli smartphone erano indirizzati quasi esclusivamente al mercato business, per quelle aziende il cui personale necessitava di funzionalità avanzate. Oggi questi dispositivi sono relativamente economici e facili da usare, grazie soprattutto alla tecnologia “touch”, ai display ad alta risoluzione ed a sistemi operativi più intuitivi. Per questo motivo, soprattutto nei paesi occidentali, ma con un trend in forte crescita anche nei paesi asiatici, il mercato di riferimento delle applicazioni mobili si sta estendendo anche e alle persone che non hanno specifiche competenze tecnologiche. Si è creata quindi una enorme domanda di applicazioni mobili, non solo nel settore business-to-business (B2B) ma anche per i consumatori finali (B2C e C2C). I clienti di tali applicazioni sono gli utenti finali di ogni età che scaricano ed usano le applicazioni mobili per giocare, ricercare, condividere.

phone gap

Attualmente le applicazioni mobili vengono sviluppate allo stato dell’arte secondo due approcci principali: come applicazioni native e come applicazioni web based. Entrambi gli approcci presentano due problemi principali: (i) una applicazione deve essere sviluppata per ogni dispositivo su cui deve essere fruita (target) e (ii) i framework per lo sviluppo di applicazioni mobili sono in continua evoluzione, riducendo la produttività nella progettazione e sviluppo delle applicazioni, aumentando di conseguenza i costi. Un framework è un insieme di strumenti e librerie che implementano funzionalità di base, ed è tipicamente utilizzato nello sviluppo di applicazioni software, in particolare per quelle web e mobili.

Un problema simile si è riscontrato recentemente nel campo del Java Web Development, dove il grande numero di tecnologie e framework disponibili, e la loro vertiginosa curva evolutiva, hanno di fatto complicato il processo di svilupo del software. Come soluzione a questo problema, alcuni framework di tipo agile, come Ruby on Rails, hanno proposto un approccio semplificato allo sviluppo web, basato sul paradigma MDA (Model-Driven-Architecture) e su tecniche per ridurre le fasi manuali e ripetitive nel processo di sviluppo. MDA è il nome di una famiglia di standard correlati, gestiti dallo Object Management Group, e intesi a consentire un approccio integrato allo sviluppo del software, in cui la realizzazione di modelli possa essere considerata parte del processo di implementazione. MDA fornisce un insieme di linee guida per strutturare specifiche espresse tramite un modello.

HTML5 cordova

La metodologia da noi messa a punto prevede la realizzazione di un metaframework. Un metafamework è una generalizzazione di un insieme di framework esistenti, e fornisce un modello per la gestione dell’intero ciclo di vita delle applicazioni, consentendo agli sviluppatori delle applicazioni mobili di astrarre dai dettagli implementativi dei singoli device. I principali risultati previsti possono essere così riassunti:

  • MarcoPolo: un metaframework per applicazioni mobili, evoluzione del diffuso Roma Framework per applicazioni web tradizionali, che viene arricchito del mobile aspect, realizzato risolvendo con il ricorso ad attività di ricerca e sviluppo le complesse problematiche esistenti. Un aspect rappresenta un aspetto dell’applicazione, un concetto di base, un insieme di caratteristiche tra loro collegate logicamente, come la vista o la persistenza. Un aspect è implementato da uno o più moduli. L’aspect è il concetto su cui Roma implementa la filosofia e l’architettura del Meta-Framework: gli aspect di Roma sono implementati come interfacce Java e tramite l’utilizzo di queste interfacce l’utente costruisce la propria applicazione, senza la necessità di conoscere l’implementazione sottostante, in modo da poter sostituire il modulo corrente che implementa un aspetto con un altro che usa una tecnologia diversa, senza riscrivere la logica dell’applicazione. Seguendo il paradigma MDA, le applicazione mobili ed i portali web, saranno generati partendo dallo stesso modello di dominio. In linea con la filosofia di sviluppo open-source, i moduli di MarcoPolo sviluppati saranno rilasciati alla comunità che mantiene “Roma”. I moduli implementano le evoluzioni del Metaframework Roma, oltre agli adattatori ed alle interfacce per framework mobili come PhoneGap o Titanium. PhoneGap


  • Mobile Web IDE: un ambiente integrato di sviluppo software (IDE) che consente ai programmatori, ma anche agli utenti finali non-tecnici di sviluppare nuove applicazioni facilmente e velocemente, attraverso una interfaccia web e tecniche di cloud computing. L’IDE sarà di tipo drag-and-drop, in modo da facilitare agli utenti finali che non hanno competenze di programmazione, le attività di creazione delle proprie applicazioni, adattate per i propri dispositivi. La creazione delle applicazioni avverrà semplicemente connettendo tra loro componenti pre-esistenti messi a disposizione da una libreria preconfigurata.

La metodologia prevede lo sviluppo di un’applicazione multipiattaforma, cioè l’applicazione è definita una sola volta ma il suo codice è generato per ogni singola piattaforma su cui si vuole utilizzare l’applicazione sviluppata. Il paradigma MDA (Model Driven Architecture) adottato permetterà di gestire i differenti aspetti delle differenti piattaforme utilizzando Apache Cordova, in questo modo l’intera applicazione sarà scritta in HTML + JavaScript. L’accesso alle funzionalità di basso livello del device (come sensori, accelerometri, GPS, ecc.) sono wrappate da Apache Cordova fornendo un’API unica. Seguendo delle Best Practice l’applicazione risulterà pressoché indistinguibile dalle native.

Apache Cordova logo

Per saperne di più:


Progetto realizzato con il contributo del Programma Eureka-Eurostars (Project co-financed by the Eureka-Eurostars Programme).

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Eurostars Eureka Programme Logo


MarcoPolo

Logo del progetto MarcoPolo

Logo del progetto MarcoPolo

Sviluppo agile di applicazioni mobili multipiattaforma per il Cloud basato sul Metaframework open source “Roma”.


Il progetto MarcoPolo ha l’obiettivo di definire e sviluppare un meta-framework, cioè un’insieme di strumenti di sviluppo ad alto livello, che permette agli sviluppatori di astrarre dalle problematiche implementative della singola piattaforma mobile (di tipo smartphone, tablet, etc.) e di concentrarsi sul dominio applicativo e quindi generare automaticamente il pacchetto dell’applicazione per uno specifico dispositivo. Il progetto sviluppa il metaframework, sulla base di framework multi-piattaforma esistenti come Titanium e PhoneGap, allo scopo di organizzare la generazione di applicazioni web native. L’impiego di un metaframework per applicazioni mobili consentirà inoltre di fruire di un ambiente coerente e neutro per lo sviluppo di nuovi dispositivi.

Il progetto fa uso dei servizi web dedicati alle applicazioni mobili già disponibili tramite l’emergente Cloud computing. Questo rappresenta un notevole vantaggio strategico, in quanto consente di sviluppare applicazioni per dispositivi mobili che vanno ben oltre le capacità di qualsiasi smartphone, senza limitazioni di spazio per lo storage dei dati e di potenza computazionale.

MarcoPolo faciliterà la generazione di portali web ed applicazioni mobile di tipo client basate sullo stesso modello di dominio, con conseguenti vantaggi in termini di efficienza computazionale e di comunicazione, maggiore affidabilità e riduzione dei costi di sviluppo.

Inoltre, MarcoPolo fornirà un ambiente di sviluppo integrato (Integrated Development Environment, IDE) basato sul Cloud, per lo sviluppo di applicazioni dedicate a smartphone e tablet basati sulle comuni piattaforme Google-Android e Apple-iOS. L’IDE sarà fruibile via web e fornirà funzionalità semplificate per consentirà anche ad utenti non tecnici lo sviluppo di applicazioni su queste piattaforme.

Oltre a Rigel Engineering, partecipano al progetto:

Project manager per le attività di Rigel nel progetto MarcoPolo è Francesco Spadoni, Responsabile della Ricerca di Rigel Engineering.

Per saperne di più:


Progetto realizzato con il contributo del Programma Eureka-Eurostars (Project co-financed by the Eureka-Eurostars Programme).

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Eurostars Eureka Programme Logo

 


SSOA

Sviluppo di Sensori Ottici Avanzati

Il progetto si propone lo sviluppo di una nuova tipologia di sensori di luce adatti ad applicazioni aereo/spaziali e nella loro applicazione alla realizzazione di un sistema di analisi spettroscopica innovativo per camere a vuoto. I rivelatori di luce sono basati sui cosiddetti fotomoltiplicatori a stato solido, o avalanche diodes in geiger mode (SiPM dall’inglese Silicon PhotoMultiplier). Si tratta di una nuova tecnologia per la rivelazione della radiazione elettromagnetica visibile, che è in corso di sviluppo dopo gli studi pionieristici condotti negli ultimi dieci anni da varie università italiane ed estere. Il vantaggio di questo nuovo tipo di rivelatori consiste nella loro sensibilità elevata (che rende possibile la visione in condizioni di semi-oscurità), il piccolo livello di rumore e la loro velocità di risposta (tempi caratteristici dell’ordine dei nanosecondi). Questi sensori sono particolarmente adatti a sviluppare sistemi diagnostici avanzati (basati su tecniche di analisi spettrale), robotici, da poter usare per indagini sperimentali in remoto su propulsori elettrici satellitari all’interno di grandi camere di simulazione spaziale.

CD-ROM Photodetector

Le possibili applicazioni di questa tipologia di rivelatori sono innumerevoli e spaziano dall’elettronica di consumo (come le telecamere e le fotocamere digitali), ai sensori scientifici (ad esempio quelli per l’astronomia, l’osservazione della Terra e dei pianeti), ai sistemi biomedici (diagnostica per immagini), fino ai robot, ai sistemi di visione, alle applicazioni militari (visione notturna), etc. Si noti che la grande sensibilità di questi rivelatori può essere utilizzata per lo sviluppo di sensori che operino in condizioni di scarsa illuminazione, oppure per ottenere forti aumenti della risoluzione spaziale e/o spettrale di sistemi ad immagine operanti in condizioni ordinarie di illuminazione (e.g. i sensori per l’osservazione della Terra).

Il contributo di Rigel al progetto si focalizza sulla stesura di un software di gestione della produzione, compreso la documentazione dei test e delle specifiche dei componenti indispensabili per la produzione di oggetti qualificati per lo spazio e sulla implementazione dei programmi di controllo del sistema e dei programmi di analisi e display dei dati relativi  su sistema operativo Linux (opzionalmente trasportabile su Windows).

Programma di ricerca:

Progetto realizzato con il contributo della Regione Toscana, cofinanziato dal FESR per l’obiettivo “Competitività regionale e occupazione” anni 2007-2013.

POR CreO FESR 2007-2013 Asse 1 Attività 1.1 Linea di intervento A

 

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SmartCity

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Nuove soluzioni di ingegneria dei contenuti e di ambient intelligence a supporto del turismo culturale di esperienza.

Il progetto SmartCity svolge una ricerca finalizzata all’analisi dei modelli di comportamento e fruizione informativa del “turismo di esperienza” e alla realizzazione di sistemi integrati per la progettazione, la produzione e l’erogazione dinamica di contenuti multimediali per la fruizione personalizzata di percorsi turistici reali o virtuali.

Le attività di ricerca saranno propedeutiche alla prototipazione di soluzioni innovative per:

  • la realizzazione ed erogazione di contenuti interattivi per i nuovi sistemi di audioguida turistica che integrano tecnologie di posizionamento GPS, audio/video digitale, connettività urbana (Wi-Fi, WiMax) e sensori magnetici di orientamento;
  • l’ambientazione dei contenuti multimediali georeferenziati delle audioguide in scenari 2,5D-3D off-line e on-line esplorabili in modo “naturale” mediante soluzioni di rendering in tempo reale.

Oltre a Rigel Engineering, partecipano al progetto:

  • Space Spa (Capofila),
  • META Srl,
  • Istituto di Linguistica Computazionale – CNR.

Project manager per le attività di Rigel nel progetto SmartCity è Francesco Spadoni, Responsabile della Ricerca di Rigel Engineering.

 

Progetto realizzato con il contributo della Regione Toscana, cofinanziato dal FERS per l’obiettivo “Competitività regionale e occupazione” anni 2007-2013.

POR CreO FESR 2007-2013 Asse 1 Attività 1.1 Linea di intervento D – per un importo pari a €1.320.094,39 sul costo stimato per la realizzazione del progetto di €1.833.464,43.

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ZEUS

ZEUS è un progetto di sviluppo precompetitivo che ha perseguito l’obiettivo di realizzare una sala operativa Command, Control, Communications, Computers, and Intelligence (C4I), di tipo dual-use, nella quale siano presenti funzioni che trovano applicazioni sia in ambito civile che per la difesa. In particolare sono state sviluppate funzioni innovative da utilizzare per il controllo e la gestione di operazioni di crisi legate ad antiterrorismo, contrasto della criminalità e gestione di disastri naturali.

(continua…)


MINOAS

MINOAS progetto di ricerca e sviluppo nell’ambito del Settimo Programma Quadro della Commissione Europea, rappresenta un’ importante evoluzione nell’economia marittima, si occupa, in particolare, di facilitare i processi e minimizzare i tempi di inattività, reingegnerizzando l’intera metodologia di ispezione di una nave, introducendo un innovativo sistema che utilizza tecnologie all’avanguardia, formulando al tempo stesso una nuova standardizzazione dell’intero processo di ispezione.

MINOAS propone lo sviluppo di una nuova infrastruttura che sostituisca parte del personale umano, sulla nave, con robot opportunamente abilitati alla locomozione; questo dunque consentirà al personale adibito alle operazioni di ispezione di poter svolgere le proprie funzioni in modo virtuale dalla “control room” della nave, piuttosto che direttamente nella stiva o in altri luoghi da ispezionare.

Il risultato è che il numero e la sequenza di compiti richiesti è ottimizzato e l’intera procedura di ispezione è allineata alla corrente tendenza adottata in simili operazioni di ispezione, esplorazione e sorveglianza. Inoltre viene migliorata la percezione umana attraverso l’utilizzo di strumenti (sensori) ad alta risoluzione, congiuntamente al supporto della parallela elaborazione informatica fornita dal sistema MINOAS.

(continua…)


Astral

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Advanced Smart vessel TRAffic controL system
(Sistema intelligente avanzato di controllo del traffico marittimo).


Rigel Engineering, sfruttando l’esperienza guadagnata dai Progetti europei RTD sui Sistemi VTS, ha messo in pratica una generazione completamente nuova di workstation VTS a basso costo ed alte prestazioni. L’implementazione di nuove tecniche di elaborazione di oggetti e navi permette il rendimento a due dimensioni delle aree controllate e degli obiettivi, attraverso un’interfaccia molto sofisticata e procedure automatiche di sorveglianza che possono essere adattate sia a navi per grandi porti (dove le procedure in tempo reale sono molto importanti per monitorare e controllare il movimento dei veicoli in caso di congestione del traffico e rischio di collisioni), sia a piccole piattaforme vicino alla costa dedicate all’estrazione di gas e petrolio.
Due parti di base compongono il sistema ASTRAL: un sottosistema di elaborazione real-time parallelo capace di gestire un grande ammontare di dati critici provenienti da radar, sviluppato da ALENIA S.p.A., e un sottosistema operatore in grado di supportare sofisticati modelli di previsione e scenari per il coordinamento del traffico navale e capace di gestire situazioni critiche.



Progetto Astral

Caratteristiche principali:

  • Basso costo;
  • Multi Radar Tracking e Data Fusion;
  • Configurabilità dell’hardware (Centralizzato o Distribuito);
  • Interfaccia grafica uomo-macchina molto efficace;
  • Sistemi di Gestione del Traffico Portuale;
  • Integrabilità con Processori di Immagini Radar;
  • Modularità;
  • Integrabilità a banche dati esterne al porto;
  • Integrazione con i protocolli e applicazioni TCP/IP (e-mail, FTP, ecc.);

Rigel Engineering, sfruttando l’esperienza guadagnata dai Progetti europei RTD sui Sistemi VTS, ha messo in pratica una generazione completamente nuova di workstation VTS a basso costo ed alte prestazioni. L’implementazione di nuove tecniche di elaborazione di oggetti e navi permette il rendimento a due dimensioni delle aree controllate e degli obiettivi, attraverso un’interfaccia molto sofisticata e procedure automatiche di sorveglianza che possono essere adattate sia a navi per grandi porti (dove le procedure in tempo reale sono molto importanti per monitorare e controllare il movimento dei veicoli in caso di congestione del traffico e rischio di collisioni), sia a piccole piattaforme vicino alla costa dedicate all’estrazione di gas e petrolio.

Due parti di base compongono il sistema ASTRAL: un sottosistema di elaborazione real-time parallelo capace di gestire un grande ammontare di dati critici provenienti da radar, e un sottosistema operatore in grado di supportare sofisticati modelli di previsione e scenari per il coordinamento del traffico navale e capace di gestire situazioni critiche. Il sistema può essere configurato per quattro classi di prodotti sfruttabili:

  • Sorveglianza automatica di specifiche aree marittime e prestazione di un semplice servizio di assistenza alla navigazione (per esempio sorveglianza della costa).
  • Monitoraggio del traffico marittimo, sorveglianza ed assistenza automatiche in aree con difficoltà meteorologiche, dove il rischio di incidenti è estremamente alto.
  • Simulazione della gestione del traffico marittimo e formazione di operatori VTS. Simulazione di nuovi scenari di controllo del traffico navale (ad esempio nuovi canali, aree pericolose, nuove boe, ecc.) e validazione delle strategie operative in caso di incidenti.
  • Completa gestione e controllo di zone ad alta densità di traffico.

Specifiche tecniche

ASTRAL è compatibile con alcune funzionalità di sistema avanzate ed è caratterizzato da alcune di esse come:

  • Elaborazione di immagine applicata a segnali radar (sviluppata da ALENIA S.p.A.);
  • Sofisticata interfaccia uomo-macchina;
  • Supporto per l’elaborazione in tempo reale

L’architettura consiste nel seguente insieme di unità standard:

  • Unità sensore: questa unità è basata su uno o più sensori radar indipendenti in grado di catturare, in diverse condizioni ambientali, i dati necessari.
  • Unità di elaborazione dati: questa unità controlla diversi sensori radar e supporta diverse interfacce, vari tipi di prestazioni, qualità, affidabilità e requisiti operazionali.
  • Unità di controllo real-time: questa unità è responsabile dei compiti di monitoraggio e controllo, effettuando eventualmente una fusione dei dati.
  • Console dell’utente: questa unità ha il compito di gestire la diretta interconnessione con l’utente e di mostrare tutti gli elementi dell’area controllata.
  • Possono essere assemblate diverse configurazioni integrando l’unità di controllo e la console dell’utente in un’unica workstation.

Funzioni Principali

  • Presentazione della situazione del traffico di “forme” moventi.
  • L’evitare e l’individuazione di collisioni.
  • Evitare la mancanza di mezzi di trasporto.
  • L’evitare e il monitoraggio di collisioni con oggetti fissi (boe o navi ancorate).
  • Sorveglianza della navigazione in acque chiuse.
  • Gestione di banche dati delle navi ed apertura a banche dati esistenti.
  • Auto diagnostica.
  • Determinazione di nome, pedmeter, lunghezza, baricentro, forma, velocità della nave, ecc.

Piattaforma Software/Hardware.

Il sistema ASTRAL è disponibile in due diverse configurazioni, centralizzata e distribuita (una o due workstation, per ragioni di prestazione).
Sia la console dell’utente sia l’unità di controllo real-time, che nella configurazione centralizzata sono integrate nella stessa workstation, sono basate su workstation UNIX (POSIX standard).
Le caratteristiche principali sono:

  • Unità completamente sviluppate in C++ con grande flessibilità e modificabilità.
  • Windows Graphical User Interface basata su XWindows (R5) Server e Motif 1.2.
  • Caratteristiche operative distribuite basate su Parallel Virtual Machine (PVM 3.3 o successive).

Queste caratteristiche permettono al sistema di essere altamente portabile su un vario numero di piattaforme hardware a richiesta, PC inclusi.


Progetto SEEDS

Alenia Difesa (1) – Roma è stato il coordinatore del progetto SEEDS Esprit(2), parzialmente fondato da DGIII nell’area di HPCN. SEEDS è iniziato il primo gennaio 1997 ed è finito il 30 giugno 1999.
I partner industriali del consorzio SEEDS erano Sogitec (F), Artec Group (B), Rigel Engineering srl (I) e Sicta (I). L’Università di Siena (I) e l’Università di Monaco (D) sono stati partner associati. L’Accademia Slovacca delle Scienze (SK) si è unita al consorzio successivamente. Sogel che lavora per l’Aeroporto di Lussemburgo e SEA (Società Esercizi Aeroportuale) degli Aeroporti di Milano, entrambe associate a Sicta, formano il Gruppo di Utenti di SEEDS.

SEEDS è un Ambiente di Simulazione distribuito (SE, Simulation Environment) HPCN composto di potenti workstation connesse in una rete locale con l’obiettivo di valutare Sistemi Avanzati di Controllo e Guida del Movimento di Superficie (A-SMGSC, Advanced Surface Movement Guidance and Control Systems). SE permette la definizione e la valutazione delle prestazioni tecnologiche che occorrono per implementare nuove funzioni e procedure per i sistemi A-SMGSC, per formare nuovi ruoli all’interno dell’aeroporto, per introdurre nuovi strumenti automatici e interfacce di supporto alle decisioni degli operatori A-SMGSC.
L’architettura del sotware, definita usando la notazione UML (Unified Modelling Language), è basata su CORBA/DIS, che permette la scalabilità del sistema, mappando i diversi oggetti su workstation o PC eterogenei. Sono state usate tecniche per bilanciare il caricamento con lo scopo di ridurre il potere di computazione necessario, la percentuale dei dati e la latenza sulla rete. In particolare, sono state confrontate l’architettura centralizzata e quella distribuita, adottando per SEEDS la seconda per le sue migliori prestazioni. Per sincronizzare i processi in ambiente distribuito sono stati usati meccanismi di sottoscrizione e notifica.
Allo scopo di supportare lunghe sessioni di simulazione è stata implementata una potente procedura di “recovery”, che permette al sistema di essere riavviato dopo un’interruzione, ripartendo dalla situazione salvata al precedente punto di controllo.

Principali caratteristiche dell’architettura:

  • Apertura, flessibilità, configurabilità, modularità e scalabilità;
  • Simulazione real-time;
  • Man-in-the-loop;
  • Piena integrazione tra i vari attori e tra i piloti e la generazione del traffico;
  • Stimoli e input da entità esterne.

Principali funzioni di SEEDS:

  • Generazione del traffico in 2D/3D in considerazione di diversi sensori, modelli di errore, condizioni meteorologiche;
  • Visualizzazioni in 2D/3D per controllori e piloti, con diversi punti di vista (POV);
  • Funzioni di controllo: previsione, rilevamento e risoluzione di conflitti, incursioni sulla pista, ecc.;
  • Funzione di sorveglianza;
  • Funzione di guida;
  • Modelli di controllo: torre, suolo, avviamento;
  • Modelli pilota e pseudo-pilota con un vasto insieme di comandi con cui interagire con la generazione dello scenario;
  • Funzioni di pianificazione: gestione delle risorse dell’aeroporto (cancelli, percorsi per taxi, piste) utilizzando potenti strumenti automatici DSS;
  • Mondo esterno: ATC, informazioni meteorologiche, lista delle istruzioni di volo (FDL flight data list), gestione dell’aeroporto, ecc.;
  • Potente HCI.

La Stazione di Amministrazione si occupa delle funzioni di partenza e riavviamento, e di raccolta di dati per statistiche e loro valutazione.

SEEDS comprende due tipi di parti interagenti: attori simulati da A-SMGCS e operatori SE.
Gli attori simulati da A-SMGCS sono la parte più importante, lavorando all’aeroporto al controllo del traffico di terra. In SEEDS essi sono controllori, piloti, pianificatori ed autisti. Possono comunicare gli uni con gli altri attraverso lo scambio di messaggi. Possono essere persone (controllori, piloti, pianificatori) o processi (piloti e autisti). Gli attori A-SMGCS, simulati come esseri umani seduti di fronte a diverse macchine, possono osservare la scena dal loro punto di vista con una visualizzazione 3D e/o una riproduzione 2D dell’ambiente come percepito dai sensori disponibili.
Molti piloti e tutti gli autisti sono simulati da processi per ridurre il numero di persone partecipanti a complesse sessioni di simulazione.
Gli operatori SE sono coloro che configurano, realizzano, e controllano l’evoluzione delle sessioni di simulazione. In SEEDS possono essere definiti tre tipi di operatori: gli Amministratori di Simulazione, gli Pseudo Piloti e gli Operatori del Mondo Esterno. L’amministratore di simulazione configura l’ambiente, avvia tutti i processi, controlla la sessione di simulazione e ha la possibilità di fermarla. Lo pseudo pilota è un operatore SE che controlla un numero N di apparecchi pilotati da processi del software. L’operatore pseudo pilota può prendere il controllo di un apparecchio e può inviare/ricevere messaggi, quindi interagire con la simulazione. Per simulare l’interazione con le risorse esterne (ATC, Servizi Meteo, Linee aeree, ecc.), un operatore SE siede alla workstation per il Mondo Esterno. Gestisce tutti gli input e tutte le informazioni provenienti da fonti esterne.
I piloti simulati da A-SMGCS e gli operatori del Mondo Esterno possono interagire con la Generazione dello Scenario per cambiare l’evoluzione della simulazione.

Gli aeroporti che sono stati presi in considerazione con SEEDS sono: l’aeroporto Malpensa e un opportunamente definito aeroporto virtuale SEEDS. L’aeroporto Malpensa ha due piste parallele ILS Cat III B, usate sia per il decollo sia per l’atterraggio. La capacità media di movimenti di pista prevista è di 58 l’ora. L’aeroporto virtuale SEEDS ha tre piste, due delle quali parallele, tutte usate per decolli e atterraggi. La capacità media di pista è di 50 movimenti l’ora. Sono rappresentati indicazioni, segnali, luci segmentate e sbarramenti; modelli di molti apparecchi (appartenenti a diverse classi secondo il tipo, scia di turbolenza, ecc.), e sono implementati i veicoli.

Principali unità funzionali:

  • Generazione del Traffico: il traffico di oggetti mobili ? generato secondo i modelli dei sensori usati negli aeroporti (radar, cinepresa, occhio, GPS, ecc.);
  • Sorveglianza: è stato prodotto un modulo che fornisce accurati rapporti e monitoraggi di tutti i movimenti all’interno dell’aeroporto;
  • Controllo: questo modulo esegue previsione di conflitto, rilevamento di conflitto e risoluzione di conflitto per rilevare eventi critici e conflitti che possono dare luogo ad avvertimenti e/o allarmi;
  • Pianificazione: sono a disposizione strumenti per ottimizzare i percorsi dei taxi, la viabilità e coordinare arrivi e partenze che aiutano gli operatori nel loro lavoro di routine. Questi strumenti sono in grado di eseguire una ripianificazione per affrontare situazioni critiche o deviazioni secondo le regole e le procedure aeroportuali;
  • Guida: questa funzione fornisce a tutti gli operatori del settore metodi di guida per apparecchi e veicoli nell’area di movimentazione, dalle loro posizioni correnti alle previste destinazioni usando sbarramenti, luci segmentate, ecc.;
  • Modello di comportamento degli attori dell’aeroporto: sono simulati i comportamenti degli attori (piloti, controllori, pianificatori) in un aeroporto. Possono interagire tra loro attraverso lo scambio di messaggi e comandi, usando la voce e/o un collegamento dati. Possono modificare l’evoluzione della sessione di simulazione interagendo con la generazione del traffico;
  • Generazione di immagini: la stessa veduta prodotta da SG può essere vista nello stesso momento da diversi attori aventi diversi POV e diversi sensori;
  • Stazione di amministrazione: configura l’avviamento e, se necessario, riavvia la sessione di simulazione, raccogliendo misure di prestazione e statistiche.

In questo progetto Sogitec ha il compito di occuparsi della generazione dello scenario e delle visualizzazioni 2D/3D (vale a dire infrastrutture, base di dati delle piste, corsie dei taxi, luci, apparecchi e modelli dei veicoli, motore di generazione del traffico). Alenia usa modelli di errore per i sensori (radar, GPS, D-GPS e fusione di dati) per la generazione dello scenario 2D e per funzioni di controllo e guida; definisce ed implementa procedure per la pianificazione, il controllo e la guida e i modelli dei diversi attori (controllori, pianificatori, piloti e autisti). Rigel Engineering implementa la Configurazione dell’Applicazione e la Stazione di Amministrazione per la gestione di diverse sessioni di simulazione. Il Gruppo Utenti SEEDS si occupa dei requisiti del sistema e della definizione del caso da testare, valutazione, verifica e validazione delle prestazioni.

Parti principali.

Un primo prototipo con funzioni ridotte ma significanti, è stato approntato alla fine del giugno 1998, la fase di integrazione del prototipo all’inizio del 1999. E’ stata effettuata una prova esaustiva per testare le prestazioni del prototipo controllando la sua conformità con i requisiti definiti dal gruppo di utenti. Un caso da studiare è stato implementato per la valutazione del test finale.

Risultati attesi.

Un’architettura HPCN per un ambiente di simulazione A-SMGCS è resa disponibile per la valutazione e la validazione di A-SMGCS proprietari, per rendere valevoli standard internazionali e per formare gli operatori degli aeroporti per i futuri A-SMGCS.
SE è formato da componenti e moduli software proprietari commerciali, ed è in grado di essere connesso ad altri simulatori ATM.
I principali moduli software disponibili, ottenuti come risultato del progetto sono: generazione del traffico e visualizzazione 2D-3D, modelli di sensori, base di dati dell’aeroporto, sorveglianza, controllo, moduli di guida e pianificazione, modelli controllore, pilota e autista, modulo della stazione di amministrazione.
Al termine del progetto sono state costruite e testate configurazioni di prototipi a costo medio-basso per Malpensa e l’aeroporto virtuale SEEDS.


(1) Laboratorio di Informatica – Divisione Sistema Radar – Roma.
(2) SEEDS (Simulation Environment for the Evaluation of Distributed traffic control Systems). Progetto Europeo numero 22691.


Progetto Speaking Web

Speaking Web è un innovativo progetto di ricerca eseguito dalla società Rigel Engineering S.r.l. e relativo allo sviluppo di una soluzione software per l’impiego avanzato della sintesi vocale sul Web.

Il progetto prevede lo studio, la progettazione e lo sviluppo di un insieme di prototipi componenti la soluzione innovativa Speaking Web, che attraverso le successive fasi di reingegnerizzazione e commercializzazione del prodotto, verrà immessa sul mercato.

Il progetto Speaking Web è stato realizzato grazie al cofinanziamento della Regione Toscana, nell’ambito della Misura 1.8 del DOCUP Obiettivo 2, anni 2000-2006, fondi strutturali della Comunità Europea.

logospeakingweb-gr


La soluzione Speaking Web è composta da tre moduli software, che si integrano tra loro:

  • Speaking Web Plug-in Pro: modulo software che si integra nei comuni web browser per estenderne le funzionalità, offrendo sintesi vocale di alta qualità
  • Speaking Web Studio: uno strumento di sviluppo (authoring) di “pagine parlanti”, dedicato ai gestori, editori o sviluppatori di siti web, che permette l’inserimento dei contributi vocali nelle pagine web in modo grafico e visuale, che offre una serie di funzionalità dalla anteprima audio del testo inserito, alla gestione dei profili utente;
  • Speaking Web Facile: una libreria Javascript per la gestione dei profili utente vocali, che consente una migliore adattabilità della soluzione Speakin Web alle esigenze del singolo utente, che può quindi definire un proprio profilo con le caratteristiche della voce preferite, e definire il livello di dettaglio con cui le informazioni vengono “lette” dalla voce sintetica.

Il progetto ha avuto come punto di partenza la precedente esperienza della nostra società con il prodotto MyVoice® Net, che è stato quindi totalmente ripensato e ridisegnato, implementando una serie di significativi miglioramenti che hanno prodotto un radicale rinnovamento, sia del prodotto che delle modalità con cui questo viene impiegato ed integrato nei servizi web, e che derivano dalla volontà di far evolvere in modo significativo l’attuale soluzione, in un ottica fortemente centrata sul cliente e sull’utente finale.

Le attività di sviluppo del progetto sono state focalizzate sull’incremento della qualità complessiva dei componenti della soluzione (ad esempio attraverso il miglioramento della qualità della voce sintetica e dell’usabilità del prodotto), che comporterà di conseguenza una migliore percezione da parte dell’utente dei benefici e dei vantaggi ottenibili, sia in termini di accessibilità che in termini di usabilità del servizio web, del sito o del portale.

L’innovazione

La realizzazione della nuova soluzione Speaking Web comporta un approccio multidisciplinare che contempla i seguenti aspetti di ricerca e sviluppo:

  • Metodologie per l’impiego della voce sul web per la realizzazione di applicazioni di web multimodale;
  • Accessibilità ed usabilità del web;
  • Integrazione di tecnologie di sintesi vocale (TTS, Text-to-speech);
  • Gestione a basso livello del driver audio su piattaforma Windows e Mac.

Alcuni degli aspetti di ricerca e sviluppo che affrontati nel progetto Speaking Web, trovano riscontro nelle attività di ricerca internazionale e rientrano nelle priorità definite a livello comunitario, nell’ambito del sesto programma quadro (2002-2006).

La tematica prioritaria IST (Information Society Technology), ad esempio, prevede le seguenti aree tematiche di ricerca, attinenti al presente progetto:

  • e-Inclusion (IST-2002-2.3.2.10);
  • Cross-media content for leisure and entertainment (IST-2002-2.3.2.7);
  • Applications and services for the mobile user and worker (IST-2002-2.3.2.6).

Vantaggi e benefici

I risultati tecnologici e industriali ottenuti dal progetto sono estremamente positivi e promettenti, come dimostrato dai prototipi realizzati e dai test di verifica e validazione su questi effettuati. In particolare, si è riusciti ad integrare nella soluzione Speaking Web, al livello prototipale, sotto forma di plug-in per i browser più diffusi, una tecnologia di sintesi vocale dalla qualità molto elevata, che produce una resa molto naturale e confortevole nell’ascolto.

I principali vantaggi e benefici ottenuti dal progetto possono essere sintetizzati in:

  • sintesi di alta qualità: consente la realizzazione di applicazioni web che richiedono una elevata qualità della resa audio della sintesi vocale, migliorando la user experience el’impatto emozionale sull’utente (branding, marketing);
  • web multimodale: possibilità di fruizione del web attraverso modi e canali alternativi ai tradizionali (testo e immagini, presentazione visiva), attraverso una terza dimensione, la voce, che completa l’esperienza sul web sia dell’utente finale che dell’utilizzatore di applicazioni di business;
  • profili vocali utente: Possibilità di adattare le modalità di ascolto dei supporti vocali alle specifiche esigenze e preferenze del singolo utente; (tramite il canale vocale si possono dare molti dettagli, una breve descrizione oppure minimi suggerimenti);
  • elevata accessibilità: i servizi ed i contenuti web abilitati con la sintesi vocale risultano chiaramente più accessibili, in quanto il canale vocale integrato nella navigazione web rappresenta un modo di fruizione equivalente ed alternativo al testo scritto;
  • facile integrazione: l’impiego nei portali e servizi web esistenti è significativamente semplificato dall’utilizzo della libreria javascript e dallo strumento Speaking Web Studio; i costi totali per gestione della soluzione Speaking Web sono quindi contenuti e non presentano significativi scostamenti rispetto ai costi di gestione di un servizio web tradizionale;
  • supporto multilingua: la tecnologia supporta le principali lingue europee ed alcune lingue extra-europee.

Progetto Safe21

Safe21 è un progetto europeo di ricerca e sviluppo, che ha portato nel XXI secolo gli “allarmi sociali”. E’ gestito da otto organizzazioni con il supporto finanziario della Commissione Europea.
Il progetto ha voluto costruire, in base ad allarmi sociali esistenti, dei sistemi che forniscono una risposta tempestiva ad una chiamata di emergenza intrapresa da un utente. Gli utenti come persone anziane che vivono sole nelle proprie case, premono un pulsante sul loro telefono o su un apposito apparecchio appeso al collo, se hanno bisogno di aiuto. Questo avvia una chiamata telefonica automatica ad un centro di controllo che fornisce allo staff tutti i dettagli riguardanti il chiamante, compresi parenti o amici da contattare. Lo staff può parlare con il chiamante se egli è vicino al telefono, per stabilire il problema, inviare il servizio di emergenza se richiesto, o rassicurare finché gli aiuti non arrivano.
Safe 21 usa le infrastrutture esistenti per distribuire un più ampio raggio di servizi, ed estenderne la disponibilità agli utenti che ne sono esclusi. Obiettivo del progetto è stato:

  • Sviluppare un allarme sociale che funziona da qualsiasi punto all’interno della casa usando un microfono portatile, e fuori utilizzando un radio-telefono cellulare e la tecnologia di posizionamento globale.
  • Dando la dimostrazione di un centro di controllo condiviso, che facilita i professionisti dei servizi di emergenza, medici, di assistenza e sociali che lavorano insieme a supporto di un ampio sistema di allarme sociale.
  • Dimostrare come la tele-medicina può essere incorporata ad un costo marginale, sfruttando l’esistente infrastruttura di allarme sociale.
  • Sviluppare un allarme sociale per utenti non udenti, i quali sono stati finora esclusi.

I tre anni di progetto hanno avuto luogo dal Dicembre 1996 al Novembre 1999. Il collaudo dell’equipaggiamento che è stato sviluppato durante il progetto, si è svolto dalla fine del 1998.

Parte dei fondi sono stati assegnati a Safe 21 dal programma di applicazioni telematiche per l’integrazione dei disabili e degli anziani della CE (Commissione Europea). Il resto dei fondi per questo grande progetto provengono dagli otto partner.
Safe 21 funziona in congiunzione con un progetto successivo, MORE, per lo sviluppo posizionamento globale (GPS) per l’allarme sociale.

I Partner del Progetto.

  • Rigel Engineering (Italia/Belgio)
    Rigel Engineering sviluppa computer software avanzato, svolgendo tutte le fasi di sviluppo del software stesso, dagli studi di realizzazione alla programmazione finale, implementazione e manutenzione del prodotto.
  • Tunstall (Gran Bretagna)
    Il GruppoTunstall è il leader nel mercato europeo nel settore allarmi sociali, con imprese in Gran Bretagna, Paesi Bassi e Germania. Porta avanti la ricerca e lo sviluppo del prodotto, produce e commercializza tutti i prodotti del Gruppo: centri di controllo, telefoni con allarme, apparecchiatura medica cercapersone. Tunstall è stato il partner coordinatore responsabile di tutta la gestione del progetto.
  • Sintel (Spagna)
    La vecchia filiale di Telefonica de Espana, l’organizzazione delle telecomunicazioni di Stato, Sintel progetta, istalla e si occupa del mantenimento dei sistemi di telecomunicazione ed informazione elettronica.
  • RGB Medical Devices (Spagna)
    RGB Medical Devices fornisce consulenza e sviluppo per ciò che riguarda la bioingegneria e costruisce attrezzature per il monitoraggio del paziente, come monitor per EGC, misuratori di impulso e pressione del sangue non invasivi.
  • IRV (Paesi Bassi)
    IRV (Istituto di Ricerca per la Riabilitazione), promuove l’integrazione sociale e l’assistenza a persone con danni fisici, inabilità o handicap tramite la ricerca, lo sviluppo e il trasferimento di conoscenze nel campo della riabilitazione e dell’handicap. IRV focalizza la sua attenzione sulla tecnologia di cura medica e lavora a stretto contatto con gruppi di utenti e professionisti nel campo medico per effettuare collaudi e valutazioni delle apparecchiature. Il servizio informativo di IRV è attivo a livello internazionale.
  • Hulpnet (Paesi Bassi)
    Hulpnet è un fornitore di servizi di allarme sociale che comprende più di 3000 utenti. La sua conoscenza pratica del funzionamento dei servizi di allarme sociale ha aiutato a stabilire le necessità degli utenti e ad effettuare i collaudi.
  • KITTZ (Paesi Bassi)
    KITTZ (Istituto per la Qualità e l’Innovazione Applicata alle Cure Domestiche) lavora allo sviluppo di nuovi servizi sulle cure mediche domestiche. Il suo team multidisciplinare di infermieri, medici, ed ingegneri incoraggia lo svolgimento dell’assistenza infermieristica e delle cure a casa e ad un “auto-supporto” (assicurando che le persone abbiano l’opportunità di prendersi cura di sé piuttosto che contare su assistenti, considerando le riserve di vita e tecniche, attrezzature e mobilio).
  • WS Atkins Consultants Ltd (Gran Bretagna)
    WS Atkins è un grande esercizio di consulenza utilizzato da Governo, Industria e Commercio. Si è impegnato in studi di realizzazione, pianificazione, progettazione ingegneristica, costruzione, supervisione e gestione del progetto ed è stato a capo del progetto IMSAS per lo sviluppo di applicazioni multimediali che fornisce informazioni sulla comunità a disabili e persone anziane.

Progetto DEFIE

L’obiettivo di DEFIE (Disable and Elderly people Flexible Integrated Environment, Ambiente Integrato Flessibile per persone Anziane e Disabili) è stato quello di sviluppare un ambiente integrato e flessibile su un’architettura aperta basata su un modello generico. Sono stati integrati diversi tipi di unità di I/O e di controllo per permettere una comprensibile e sicura interazione con l’utente, con applicazioni e una casa intelligenti. Il modello DEFIE dispone di una struttura di base a cui possono essere integrati un gran numero di servizi ed applicazioni multimediali, per le diverse categorie di utenti con particolari necessità. Dato che le persone interagiscono in modo naturale con media e percezioni multipli, DEFIE tiene in considerazione sia forme di informazione isocrone sia non isocrone. DEFIE è un progetto di ricerca che è stato parzialmente finanziato da CEU nella parte R&D del programma TIDE, numero di garanzia P1221.

Introduzione e questioni chiave.

Soluzioni esistenti che aumentano le possibilità di un modo di vivere indipendente, sono attualmente disponibili sul mercato, tuttavia tutti questi sistemi sono dotati di funzionalità povere e limitate che possono risolvere solo un limitato insieme di bisogni dell’utente – moltitudine di soluzioni isolate. Al contrario, la ricerca portata avanti in DEFIE intende estendere ed integrare, entro una struttura comune, un vasto raggio di funzionalità:

  • Accesso a servizi di telecomunicazione di base, tipicamente telefono, fax, modem e strumenti di posta elettronica.
  • Accesso a servizi esterni forniti dalla comunità come: collegamenti bancari (ad esempio transazioni finanziarie semplici e complesse, pagamenti, informazioni sul conto corrente, ecc.), collegamenti a quotidiani, televisione, televideo, accesso a banche dati remote, teleassistenza e servizio di allarme, teleshopping, minitel, ecc.
  • Strumenti di controllo dell’ambiente con un monitoraggio efficiente ed autonomo, inclusa la gestione degli allarmi.
  • Trattazione ed archiviazione di vari tipi di dati. Questa funzionalità di base addizionale permette di effettuare semplici operazioni come: lettura/scrittura di lettere e documenti (molto importanti per i non vedenti e persone con danni fisici), eseguire calcoli e sviluppare le potenzialità dei fogli elettronici, archiviare e ritrovare informazioni, gestire un’agenda/organiser o un elenco telefonico e un block-notes.

Il progetto DEFIE ha inteso produrre un sistema multimediale totalmente integrato basato su vari tipi di unità e strumenti di I/O, inclusi un sistema di riconoscimento vocale e un sintetizzatore vocale. Diversi elementi basilari caratterizzano i successi tecnici di DEFIE:

  • Modularità ed integrabilità di varie funzioni, con la possibilità di interconnettere ed incatenare insieme le funzionalità di base implementate nei diversi sottosistemi DEFIE.
  • Indipendenza totale delle funzioni di I/O da funzioni applicative e conseguentemente autonomia del sistema dalle unità di I/O e di controllo selezionate.
  • Ottimizzazione delle interfacce uomo-macchina rispettando le specifiche unità di I/O selezionate per eseguire gradualmente operazioni sempre più complesse, specialmente nell’ambiente di lavoro, in poco tempo e senza errori.
  • Modo di vivere indipendente ed integrazione socio-economica attraverso la disponibilità dei diversi strumenti che si occupano di telecomunicazioni, gestione delle informazioni, accesso a servizi esterni e controllo dell’ambiente.

Modello DEFIE

Possiamo considerare il modello DEFIE come una rappresentazione di un sistema generico, che è stato semplificato per includere una vasta classe di soluzioni e implementazioni. L’idea di un modello è stata introdotta in DEFIE per rappresentare meglio, non solo il generale “modus operandi” dei componenti di DEFIE, ma anche per fornire una struttura di base che può essere utilizzata per successivi sviluppi e per l’integrazione di prodotti esterni. Il modello intende utilizzare i vantaggi offerti dai concetti e dagli approcci prodotti in ANSA da POSIX Open Systems. Il concetto del Modello DEFIE è quello di un ambiente estensibile che separa i servizi Applicativi dal Sistema e dai servizi di Base; in tal modo, applicazioni e servizi eterogenei possono coesistere. Ogni componente esporta servizi ai livelli superiori. API generiche possono essere definite per ogni componente, per nascondere la complessità interna di ciascun livello e ridurre l’accessibilità ai servizi della parte più bassa con un’utilizzabilità del sistema semplificata. Le caratteristiche chiave del Modello DEFIE sono basate su tre concetti:

  • Decomposizione del Modello in cinque livelli che separano i servizi di DEFIE in modo logico.
  • Il concetto “LEGO” per definire l’interfaccia e le relazioni tra le diverse componenti di DEFIE che appartengono allo stesso o a diversi livelli.
  • Le interfacce delle applicazioni basate su API.

Descrizione del modello

Il modello proposto in DEFIE è simile a quello OSI ed è composto di quattro livelli logici, escluso il livello riferito all’hardware, che incapsulano quattro classi di servizi: servizi di sistema, servizi di base, servizi applicativi, servizi per la fornitura di interazioni uomo-macchina alternative.

Piattaforma DEFIE: livello 0

Questo livello riguarda essenzialmente l’hardware e include: (i) componenti standard (ad es. CPU, memoria, registri, unità di I/O standard, periferiche, ecc.), (ii) apparecchiatura di rete e telecomunicazioni, (iii) sensori, controllori e rete di casa, (iv) unità di I/O speciali ed alternative (ad esempio sintetizzatore vocale), (v) apparecchiature proprietarie per la sicurezza e il controllo d’accesso.

La scelta dell’hardware, per il livello 0, non può imporre nessuna barriera fisica (ad esempio nel caso dimedia per la memorizzazione: un drive di dischi con una levetta sarebbe difficile da aprire per un utente disabile) e dovrebbe fornire una connettibilità standard per permettere l’integrazione di unità di I/O alternative. Persone che hanno una disabilità fisica, come individui con anomalie congenite, danni al midollo spinale, malattie progressive ed individuali, o privi dell’uso di una mano o un braccio, possono richiedere unità hardware diverse.

Servizi di Sistema: livello 1

Il livello dei Servizi di Sistema può essere considerato come un elemento che include sia i servizi del sistema operativo (Apple (c) System 7.5, MS-DOS (c), UNIX ™, ecc.) sia strumenti addizionali come apparecchi per bobine, speciali unità driver, software addizionale per interfacciare le apparecchiature di casa, meccanismi di sicurezza, reti, ecc. Questo livello è strutturato in due componenti: Nucleo e Motore.

Nucleo

Questo livello limita le dipendenze hardware e le idiosincrasie del sistema, provando a racchiudere tutte quelle caratteristiche che sono generalmente coperte dal Sistema Operativo. L’utente può non avere accesso diretto a questa componente e alle sue risorse (ad es.: il file system).

Motore

Questo livello fornisce un’interfaccia omogenea ai livelli sovrastanti ed integra i servizi del Sistema Operativo come servizi di amministrazione del sistema, accesso ai protocolli di comunicazione, servizi ambientali di base, servizi di Timer, servizi di installazione e disinstallazione, servizi di sincronizzazione, servizi di linguaggio, ecc. Parte di tali servizi è stata già standardizzata (es.: POSIX). Il livello Motore dei Servizi di Sistema filtra i servizi del nucleo e li fornisce, assieme ai propri, ai livelli più alti.

Servizi di Base: livello 2

Questo livello fornisce un insieme di servizi di supporto agli strumenti di telecomunicazione, accede a dati eterogenei (multimedia) e gestisce dati isocroni e non isocroni. I meccanismi per accedere e gestire dati interni e remoti sono garantiti attraverso API, implementate come librerie. A causa dell’avvento di nuovi “multimedia” e teleservizi interattivi, è responsabile di consentire facile accesso, gestione (ad es.: archiviazione) e trattamento di informazioni complesse costituite da dati, video e audio.

Servizi Applicativi: livello 3

I servizi Applicativi includono ed integrano diverse classi di applicazioni.

  • Applicazioni per utenti con necessità particolari. Tipici esempi sono applicazioni che supportano la teleassistenza.
  • Applicazioni di generale utilità per disabili, anziani ed utenti comuni, come strumenti di telebanking, teleshopping, telepubblishing, telelavoro, telemanutenzione, ed esecuzione di applicazioni locali come televideo, minitel, banche dati, ecc.
  • Applicazioni e servizi di interesse generale che necessitano di ulteriori attività su misura e di configurazione, sia per disabili sia per utenti comuni come gestione di emergenze ed allarmi, controllo ambientale (ad es.: sistema di casa), monitoraggio e formazione a distanza, ecc.

Interfaccia Uomo-Macchina Alternativa: livello 4

Questo livello descrive l’interfaccia moto-sensoriale “multimediale” e considera il concetto di interazioni uomo-macchina alternative. Ciò significa che le informazioni di entrata/uscita possono avere diverse rappresentazioni di output e sono basate su linguaggi di comando differenti. I media fisici usati per trasmettere le informazioni dall’utente al sistema e viceversa possono essere diversi, ma è associata un’unica semantica alle azioni prodotte. La strutturazione principale dell’interfaccia uomo-macchina dovrebbe essere basata su un approccio linguistico.

Architettura del Sistema DEFIE

L’approccio a livelli seguito nel modello è il metodo più comune di fornire un servizio che sia indipendente dalla piattaforma selezionata o dalle componenti dei servizi. L’implementazione fornisce le componenti del servizio come un insieme di routine di libreria. La portabilità dei servizi Applicativi e di Base è assicurata dal Motore di DEFIE che esporta a livelli superiori una specifica API, incapsulando le componenti dei servizi di base (ad es.: speciali o standard I/O, risorse di macchina, ecc.).

Descrizione dell’architettura generale di DEFIE

Seguendo il modello descritto nella precedente sezione, l’architettura è stata strutturata secondo i cinque livelli DEFIE. Ogni livello include servizi e strumenti che possono essere acceduti dall’utente direttamente o come una pila. Le componenti di interfaccia garantiscono un accesso uniforme a servizi e strumenti.

Componenti hardware

Le componenti hardware di DEFIE possono essere divise in tre gruppi o sottosistemi:

  • Computer hardware comprendente unità standard di controllo e di I/O, BUS, memoria (RAM, EPROM, ecc.), CPU, DSP (Digital Signal Processing), periferiche.
  • Hardware di rete comprendente reti per la comunicazione dei dati (ad es.: X25, CSMA/CD- ethernet), telecom, reti Tv e reti Home Bus.
  • Unità speciali non incluse nell’hardware del computer che devono essere ottenute separatamente, come: sintetizzatori vocali, sistemi di riconoscimento vocale, sensori ed altre unità di I/O per superare specifici danni fisici.

Componenti del sistema

Il livello Sistema è composto da un Nucleo che incorpora strumenti del Sistema Operativo e da un Motore che implementa la piattaforma DEFIE, in particolare questo livello esporta due insiemi di API ortogonali:

  • Primitive di Sistema e meccanismi del Nucleo

Le primitive di sistema del Nucleo (ad es.: il sistema operativo) forniscono gran parte dei servizi richiesti solo come driver speciali che devono essere implementati (ad es.: sintetizzatore vocale, sistema di riconoscimento vocale, speciali I/O addizionali per persone con danni fisici).

  • Primitive e hook DEFIE.

Primitive DEFIE fornite per mezzo dei nuovi driver e nuove strutture speciali per incrementare le I/O alternative, telecomunicazioni, controllo dell’ambiente esterno.

Il motore DEFIE fornisce ai livelli sovrastanti una sorta di infrastruttura indipendente dall’applicazione con i seguenti obiettivi: favorire l’integrazione di nuove applicazioni, estendere le funzionalità di macchina standard, facilitare l’accesso e il controllo delle risorse.

Componenti dei Servizi di Base

Per supportare adeguatamente i servizi applicativi, i Servizi di Base DEFIE sono stati raggruppati in quattro componenti principali che si occupano di: applicazioni “multimediali” e “telematiche”, strumenti del tipo applicazioni intelligenti da ufficio e sistemi per la casa.

La prima componente comprende i servizi di comunicazione che permettono l’accesso a dati remoti (ad es.: terminali virtuali, posta elettronica ed EDI), che possono rappresentare la base per applicazioni di teleservizi e teleassistenza, dove lo scambio di informazione è fondamentale.

I servizi di telecomunicazione includono utility comuni come telefono, teletext e fax, ma possono essere considerati anche i nuovi servizi,: Tv a richiesta, teleconferenze, video telefoni.

Il sistema di diagnostica fornisce le utility di base per la riconfigurazione del sistema e testa le attività per la risoluzione dei problemi. Un accurato aiuto in linea può migliorare l’efficacia degli interventi dell’utente. La precisione della diagnostica può essere largamente influenzata dalle funzionalità offerte dal sistema operativo.

L’ultima componente, l’unità multimediale per il trattamento e l’archiviazione dei dati, concentra le utility di base per trattare dati eterogenei ed incrementare l’interoperabilità e le prestazioni delle applicazioni. Dati vocali, video e audio sono trattati ed archiviati in modo trasparente dal punto di vista dell’utente. Strumenti hypermedia (vedere le tipiche applicazioni Apple) possono essere inclusi in questa componente.

Componenti dei Servizi Applicativi

Cinque componenti principali costituiscono il livello servizi Applicativi, che fornisce all’utente finale un insieme di servizi ed applicazioni integrato e completo, per supportare compiti di lavoro e le attività giornaliere di casa. Ciò include: controllo ambientale, teleassistenza, teleservizi, basi di dati interne ed esterne, strumenti ed applicazioni di interesse generale.

La componente di controllo ambientale garantisce due insiemi di servizi: comando e controllo di unità di casa e individuazione di situazioni pericolose e gestione dell’allarme.

La teleassistenza include tutti i servizi collegati alla sicurezza dell’utente, in particolare tre applicazioni e situazioni previste principali: monitoraggio a distanza per la cura del cuore, individuazione a distanza di condizioni di allarme e gestione delle chiamate di emergenza. Possono essere integrati sofisticati servizi addizionali per particolari utenti.

La componente teleservizi comprende un insieme di servizi a largo spettro come operazioni bancarie, pubblicazioni, shopping, gestione a distanza e monitoraggio del sistema. Queste applicazioni fanno un largo uso delle componenti dei Servizi di Base, specialmente servizi telecom e comunicazione.

Sistemi di informazione e applicazioni su basi di dati sono acceduti tramite gli strumenti di comunicazione e i protocolli dei livelli più bassi. In alcuni casi l’accesso è fornito da un’organizzazione ed assume la forma di teleservizio. La disponibilità di alcuni di questi servizi può assicurare le attività di telelavoro.

Appartengono a questo quinto gruppo gli strumenti di supporto alle attività generali, tipicamente: fogli elettronici, programmi per la gestione dei testi, organiser, agende elettroniche, rubriche di indirizzi e strumenti per consigliare l’utente nello svolgimento di compiti giornalieri e di lavoro.

Interfaccia Uomo-Macchina (HCI)

La generale architettura di DEFIE, basata essenzialmente su componenti eterogenee (in alcuni casi con interfacce proprietarie), fornisce a diverse categorie di utenti un insieme integrato di servizi che possono essere acceduti tramite un’interfaccia uniforme basata su diversi stili di interazione (ad es.: visuale, tattile, audio e misti). Le categorie degli utenti indirizzate verso DEFIE sono: persone isolate ed utenti comuni, persone anziane appartenenti alla categoria dei “vecchi giovani”, persone con disturbi motori e di vista, persone con malattie degenerative (ad es.: sclerosi multipla).

L’interfaccia uomo-macchina di DEFIE è influenzata essenzialmente da quattro aspetti:

  • Concernenti l’essere umano.
    I servizi del sistema sono presentati agli utenti allo scopo di incrementare l’interesse e la buona volontà nell’uso delle applicazioni disponibili.
  • Attributi dell’essere umano.
    Sono prese in considerazione le capacità dell’utente per facilitare o permettere l’accesso a determinati servizi (ad es.: telebanking, telelavoro, ecc.). In particolare, DEFIE prevede la disponibilità di semplici o avanzate interfacce uomo-macchina che possono occuparsi di diverse classi di utenti.
  • Costrizioni dell’essere umano.<
    Le limitazioni fisiche degli utenti sono prese in considerazione dall’interfaccia uomo-macchina che fornisce soluzioni alternative di hardware e software. Tecnologia vocale, nuove soluzioni grafiche ed orientate agli oggetti nell’interazione uomo-macchina, avanzate unità di avvistamento e puntamento, unità senza fili, unità tattili e controllo a distanza rappresentano solo un piccolo insieme delle potenziali soluzioni che possono essere offerte all’utente.
  • Interazione con l’essere umano.
    Il sistema interagisce con l’utente usando stili che sono familiari all’utente stesso (ad es.: interazione basata sulla voce).

Come per utenti convenzionali, anche per i disabili e le persone anziane, la HCI gioca un ruolo importante nel decrementare ed incrementare specifici problemi umani (vedere la tabella di seguito).

Riduzione del timore di fallimento Incremento della comprensione
Timore di ferire Espressione
Timore di danneggiare; Abilità di ragionamento
Timore della perdita; Creatività
Timore di responsabilità; Integrità estetica
Pigrizia; Sicurezza
Lavoro noioso; Fiducia
Senza metodo; Capacità e conoscenza
Perdono del sistema(1)
Stabilità
Sensibilità multiculturale

Le questioni di cui sopra hanno una stretta corrispondenza con gli argomenti riguardanti il design e l’architettura dell’HCI. Infatti, le scelte fatte durante l’implementazione e il design del sistema influenzano positivamente e negativamente l’interazione dell’utente con il sistema stesso.

La tabella A riassume la corrispondenza tra questioni psicologiche umane e questioni dell’implementazione di base dell’interfaccia uomo-computer.

Conclusioni e considerazioni finali

Il modello DEFIE e la generale struttura architetturale illustrata in questo documento, possono essere adottati da diversi sistemi che, dati i maggiori requisiti, hanno l’integrazione ad applicazioni e servizi esistenti. Questa integrazione dovrebbe essere supportata da un’interfaccia uomo-macchina e dallo stile di interazione dell’utente che devono essere uniformi e consistenti. In DEFIE questo aspetto è stato affrontato attraverso l’implementazione dei seguenti punti:

  • Fornire moduli di auto formazione e formazione riguardante lo stile personalizzato da usare, secondo le caratteristiche dell’utente.
  • Fornire un insieme completo di manuali e documentazione in linea con aiuti in linea selezionati.
  • Fornire informazioni aggiuntive all’utente sulla natura degli oggetti e loro relazioni e sulle operazioni consentite (la qualità di tali informazioni può facilitare l’uso del sistema).
  • Semplificare e ridurre le operazioni associate agli oggetti.
  • Permettere agli utenti di definire un sistema su misura in termini di: (i) unità di ingresso e uscita, (ii) interazione degli stili e aspetto del sistema, (iii) servizi richiesti.
  • Fare attenzione alle interazioni di macchina che richiedono il coordinato e/o l’uso simultaneo di occhi e braccia, dita e orecchie, capacità di percezione e movimento, ecc.
  • Ridurre l’accessibilità ai servizi di base del sistema per prevenire l’utente dal commettere errori.
  • Fornire la possibilità di registrare una sequenza di azioni rimpiazzandole da un’azione singola – ad esempio aumentare l’espressività dell’interazione.
  • Progettare un sistema in grado di modificare lo stile di interazione di un utente con quello di un altro in qualsiasi momento (ad es.: fornire comandi con la tastiera, selezionare il comando con il mouse, dare il comando tramite un’unità di riconoscimento vocale, ecc.)

(1) In questo caso il termine perdono significa che l’utente può provare a svolgere delle azioni senza danneggiare il sistema e può imparare usando le applicazioni.
(2) La manipolazione diretta permette alle persone di sentirsi i diretti controllori dell’oggetto costruito e rappresentato dal computer. Quando l’utente esegue operazioni sull’oggetto, l’impatto di queste operazioni può essere immediatamente individuato attraverso sensi diversi/alternativi (ad es.: vista, udito, tatto).
(3) L’uso di metafore, nell’interfaccia uomo-macchina, coinvolge concetti concreti e familiari, così l’utente può avere un’insieme di informazioni prevedibili da applicare all’ambiente del computer. Per esempio, l’utente può organizzare ed interagire con un’agenda elettronica nel modo analogo in cui organizza la sua agenda cartacea.
(4) What You See (/Hear/Fell) Is What You Get, Ciò che Vedi (/Ascolti/Senti) E’ Ciò che Ottieni.


Progetto LOGOS

La rete “Modelli ontologici per l’incontro tra domanda e offerta di servizi”, LOGOS, opererà attorno al tema dei modelli ontologici, quali metodologie innovative per la creazione e la fruizione di contenuti informativi, allo scopo di trasferire alle PMI tale tecnologia per la creazione di portali e piattaforme di servizi efficaci e flessibili.

L’intento è promuovere il trasferimento di tecnologie innovative alle PMI secondo dinamiche settoriali ed intersettoriali operando partnership con centri di trasferimento tecnologico ed offrendo servizi integrati al sistema impresa. Al tempo stesso la partecipazione alla rete di utilizzatori finali, quali enti pubblici ed imprese di servizi, consentirà di definire modelli ontologici relativi ad un primo gruppo di temi di interesse di estrema rilevanza pubblica quali servizi sociali, anagrafe del lavoro e gestione degli atti normativi, settori nei quali è peraltro già in atto in Toscana un sistematico percorso di integrazione di soluzioni ICT anche grazie all’apporto di molti partner del consorzio.

Elemento centrale delle attività del progetto è la creazione di una rete di soggetti complementari tra loro e in cui le specifiche competenze di ciascuno, le relazioni di workflow e orchestrazione di attività e adempimenti, rappresentano un requisito indispensabile per la creazione di una roadmap che possa essere utilizzata dalle PMI e dagli Enti Pubblici come strumento di comunicazione e relazione con i propri clienti sui domini di interesse.


Progetto AVID

AVID (Added Value Information Dissemination from hydrographical data sets, Disseminazione di Informazione con Valore Aggiunto da insiemi di dati idrografici) è un progetto a costi condivisi dal programma Info2000 della Commissione Europea – DG XIII.
Nelle banche dati degli uffici idrografici pubblici vi è un’abbondanza di informazioni riguardanti il mare.
AVID ha sviluppato un prototipo di servizio in linea per fornire l’accesso a queste informazioni sia ad utenti generali sia a quelli specializzati. Dati su batimetria (misurazione della profondità), topografie delle coste, sedimentologia, onde, correnti, maree, punti di riferimento, boe e fari, luci e limiti marini sono stati resi disponibili.

Contesto

Gli Uffici Europei di Idrografia hanno la responsabilità della gestione di carte nautiche e dati per la navigazione professionale (militare o civile). Questo rappresenta un investimento e un rinnovamento iniziali molto vasti. Queste agenzie pubbliche stavano cercando soluzioni per un ritorno di investimenti vendendo la loro informazione ad altri utenti.
Per esempio, avvisi ai marinai (per aggiornare carte nautiche e libri), sono disponibili sul sito SHOM WEB dall’inizio del gennaio del 1999 e una lista digitale di luci (in standard internazionale) è stata disponibile su CD ROM pochi mesi più tardi.

D’altra parte, a sempre più utenti piacerebbe avere accesso a questi dati per nuove applicazioni. La risposta è stata data caso per caso e in base a vecchie azioni effettuate sui servizi principali riguardanti l’idrografia, per migliorare l’informazione ufficiale nautica e la sua divulgazione. Ma spesso, gli insiemi dei dati non sono mai stati pubblicati perché chi li detiene non ha la possibilità di pubblicarli al loro costo effettivo. Attualmente la SHOM ha un server Minitel che presenta un catalogo dei suoi documenti, permette di calcolare le maree, dà le correzioni per aggiornare carte nautiche e libri. La SHOM ha anche un sito Web, che descrive la sua attività, presenta i suoi documenti e una parte del suo catalogo, e fornisce spiegazioni su soggetti scientifici. Tutti questi cataloghi sono stati limitati a prodotti cartacei.

Obiettivi

Il progetto AVID ha voluto dimostrare l’efficacia di un servizio di informazione Europeo basato su dati idrografici detenuti dal settore pubblico.
AVID ha tenuto conto di tutte le questioni della distribuzione pubblica dei dati ed ha:

  • Studiato le richieste degli utenti (con speciale attenzione a due applicazioni principali: pesca e gestione delle coste);
  • Definito il prodotto: fornire informazione con valore aggiunto per utenti finali integrando diverse risorse di insiemi di dati idrografici;
  • Analizzato il valore dei dati e studiato gli accordi di copyright e le autorizzazioni per migliori pratiche commerciali;
  • Sviluppato un prototipo (sistema pilota) di servizio per la consegna di informazioni inclusi i cataloghi;
  • Eseguito azioni di distribuzione e consapevolezza per organizzare il server e valutare la sua performance (costo, servizio agli utenti, ecc.);

Il consorzio del progetto ha scelto un gruppo di utenti rappresentativo. Questo gruppo è stato altamente coinvolto negli allestimenti di tutte le azioni del progetto suddette per prendere in considerazione requisiti tecnici, operativi e commerciali o del mercato.

Partner

Il consorzio AVID è composto di otto compagnie europee che si trovano in Belgio, Francia, Germania, Portogallo, Spagna e Regno Unito.

  • Rigel Engineering/ARTEC Group, in Belgio.
  • UNDESAMT FUR SEESCHIFFAHRT UND HYDROGRAPHIE, in Germania..
  • CONSULTORIA GARCIA-OLAYA, in Spagna.
  • HR WALLINGFORD, nel Regno Unito.
  • INSTITUTO HIDROGRAFICO, in Portogallo.
  • MATRA SYSTEMES et INFORMATION, in Francia, coordinatore del consorzio).
  • SERVICE HYDROGRAPHIQUE ET OCEANOGRAPHIQUE DE LA MARINE, in Francia.
  • SEVENCS ENTWICLUNGSGESELLSCHAFT FUR GEO-INFORMATIK, in Germania.

Tutti i partner hanno operato in diversi altri progetti ed attività. Incluse Carte Elettroniche per SHOM, BHS e SEVENS, gestione delle zone costiere per HR WALLINGFORD e sistemi informativi per MATRA Systèmes & Information. Le questioni su aspetti legali e copyright sono state studiate da Consultoria Garcia-Olaya. ARTEC GROUP ha apportato la sua conoscenza riguardante mercato commerciale multimediale e commercio elettronico.

Standard

AVID ha seguito gli standard internazionali esistenti alla portata della sua applicazione pilota.

L’interoperabilità è direttamente e strettamente collegata all’uso di tali standard in conformità con il lavoro fatto da IHO (International Hydrographic Organization, Organizzazione Idrografica Internazionale), EUROGI ed ISO/IEC TC 211.

IHO ha distribuito “IHO Transfer Standard per Dati Idrografici Digitali”, stampato come Pubblicazione Speciale S-57 (spesso riferito con IHO-S57). Questo standard è stato progettato per scambiare qualsiasi tipo di dato idrografico. Attualmente sono stati definiti soltanto i profili di applicazione relativi al Sistema di Informazione e Visione di Carte Elettroniche (ECDIS). Possono essere proposti altri profili di applicazione a favore di altri dati idrografici.

l progetto si è curato anche degli standard CEN TC 287, ISO 8211.
L’informazione è fornita all’utente in un formato elettronico specifico secondo le sue necessità: formati marini standard (per la pesca ad esempio), o formati GIS standard (gestione delle coste).

Caratteristiche innovative

  • Sistema informatico distribuito.
  • Tecnologia ad oggetti distribuita: CORBA da Object Management Group.
  • Metadata per cataloghi e query.
  • Java.
  • Internet e sistemi di caricamento elettronico.
  • Sistema di Gestione di Basi di Dati Orientato agli Oggetti (ODBMS).

Architettura software

L’approccio tecnico del progetto è stato implementare il sistema pilota AVID con componenti software già esistenti, principalmente derivate dal progetto ISIS (DG III / ESPRIT) e migliorate durante lo svolgimento dei progetti DESIMA (JCR) e CALIS (DG XII).
ISIS fornisce un’infrastruttura che facilita l’accesso dell’utente ai dati di informazione geografica (GIS, Osservazioni della Terra, ecc.), con due principali caratteristiche innovative:

  • accesso dei dati in linea, con l’interfaccia utente che garantisce query sul catalogo e ritrovamento e trasferimento dei dati all’utente in linea;
  • gestione dei dati su richiesta (elaborazione, fusione o integrazione), dipendenti dalle applicazioni, che permettono di inviare informazioni ad alto livello adattate alle necessità dell’utente piuttosto che informazione primaria. Un esempio relativo ad AVID è l’integrazione dei dati per applicazioni oltre confine (area di interesse che copre più di un Paese europeo).

Questo approccio porta i seguenti benefici:

  • permette di concentrare lo sforzo su particolari caratteristiche di AVID senza dare troppa attenzione agli aspetti tecnologici, in modo da ottimizzare le risorse del progetto rispetto al suo obiettivo, piuttosto che sviluppare componenti della struttura di base;
  • fornisce una struttura aperta e modulare, che permette future inclusioni di altre funzioni di elaborazione, e connessioni con altre repository;
  • ha la potenzialità di essere progressivamente espanso ad un sistema di gestione delle coste pienamente integrato.

Progetto Shidess

E’ un progetto finanziato dalla Commissione Europea (DGXIII – Telematica). L’obiettivo è la definizione e il design di un Sistema di Supporto Decisionale per supportare utenti di bordo e di terra nelle loro decisioni, con lo scopo di:

  • ridurre i costi operativi e di logistica nel trasporto marittimo,
  • accrescere i livelli di efficienza e sicurezza della nave,
  • incrementare la protezione ambientale.

Il sistema acquisisce informazioni da sensori ed equipaggiamenti di bordo, le integra, le mette in relazione tra loro e le mostra in modo ergonomico agli utenti per fornire loro una sintetica e comprensiva fotografia della situazione presente e della sua prevista evoluzione futura.
I dati acquisiti includono informazioni ambientali ed operative, oltre a quelle relative all’efficienza dell’equipaggiamento principale (motori, generatore di energia elettrica, equipaggiamento antincendio, usura dello scafo, situazione del carico).
Il “cuore” dell’insieme delle applicazioni SHIDESS fornisce strumenti di supporto alle seguenti attività:

  • Gestione delle attività di logistica, adottando un approccio di manutenzione preventiva.
  • Monitoraggio totale del livello di efficienza della nave, confrontando valori indicatori delle prestazioni misurati e previsti.
  • Valutazione e gestione dei rischi, implementando modelli di sicurezza che usano la tecnologia degli alberi di rischio/evento.

Caratteristiche

L’obiettivo di SHIDESS è la definizione e il design di un Sistema di Supporto Decisionale per supportare utenti di bordo e di terra nelle loro decisioni con lo scopo di:

  • ridurre i costi operativi e di logistica nel trasporto marittimo;
  • accrescere i livelli di efficienza e sicurezza della nave;
  • incrementare la protezione ambientale

SHIDESS è di supporto a quegli utenti responsabili per il raggiungimento degli obiettivi stabiliti.

  • utenti di bordo (comandante, primo ufficiale, capo ingegnere) saranno responsabili al raggiungimento degli obiettivi a bordo della nave;
  • informazioni filtrate (”rapporti”) saranno registrate ed inviate agli utenti di terra (proprietari, uffici tecnici e marittimi) per l’analisi “quasi in tempo reale” o “a posteriori”. Analizzando le informazioni, gli utenti di terra effettueranno un monitoraggio ed un controllo sul raggiungimento degli obiettivi per ogni nave e forniranno agli utenti di bordo un supporto su specifici problemi, prendendo in considerazione le richieste di chi si trova a largo e le costrizioni ed opportunità esistenti a livello di flotta. Gli utenti di terra saranno responsabili anche delle relazioni con le organizzazioni esterne (società di classificazione, compagnie di assicurazione, autorità portuali, organizzazioni responsabili per la protezione ambientale) e responsabili (o interessate) nella verifica, attraverso controlli ed ispezioni, della conformità con le esistenti leggi e normative.

Il Demonstrator

Il Demonstrator SHIDESS riproduce gli elementi essenziali della configurazione finale, includendo l’acquisizione dell’informazione attraverso le interfacce di I/O e la connessione via modem al centro di terra.
Il Demonstrator è stato connesso ad un simulatore di imbarcazione, che fornisce i dati in entrata nel formato generalmente utilizzato dai sensori e dell’equipaggiamento di bordo.
Il simulatore è in grado di riprodurre guasti e malfunzionamenti dell’equipaggiamento per testare a pieno gli strumenti di supporto decisionale.

L’obiettivo finale

Nella sua configurazione finale, il server SHIDESS funziona attraverso un’acquisizione diretta delle informazioni per mezzo di sensori (usando unità di interfaccia specializzate), o interfacciando sottosistemi funzionali esterni (sistemi di automazione e controllo per gli equipaggiamenti di bordo principali).
I sottosistemi esterni possono essere direttamente interfacciati o connessi attraverso un bus standard per dati con guasti ridondanti.
Gli utenti di bordo hanno accesso a SHIDESS per mezzo di workstation (PC), connesse tra loro da una LAN, e potranno usare le facilitazioni di supporto decisionale del sistema per controlli sulla sicurezza e sull’efficienza.
I dati filtrati registrati a bordo (rapporti) sono inviati a terra ed integrati nel sistema di informazione dell’Operatore/Proprietario. Questo permette l’uso dei comuni strumenti di automazione presenti negli uffici per l’analisi delle informazioni e la preparazione dei rapporti. Strumenti specifici permettono di monitorare la situazione della flotta e supportare gli utenti di bordo. Per la trasmissione dei dati possono essere usate le comunicazioni satellitari (ad esempio INMARSAT) o i sistemi di telefonia cellulare (per esempio GSM).


Progetto Foremms

Il progetto del Sistema di Gestione e Monitoraggio dell’Ambiente Forestale (Forest Environment Monitoring and Management System project, FOREMMS) è svolto da 11 partner di otto Paesi europei. La Commissione Europea finanzia il progetto, che è coordinato dal Centro Informatico Norvegese per conto del team internazionale.
Il principale obiettivo del progetto FOREMMS è di sviluppare il prototipo di un sistema avanzato per la gestione dell’ambiente forestale. Il prototipo operativo sarà in grado di monitorare l’intera Europa, dando precise e coerenti informazioni sullo stato ambientale e lo sviluppo delle foreste europee.
Il progetto ha avuto inizio con una valutazione per identificare le necessità degli utenti del sistema FOREMMS. L’analisi di tali necessità è stata svolta distribuendo un questionario a potenziali utenti appartenenti ai diversi Paesi europei e con organizzazioni europee. Sono state considerate tre diverse classi di utenti – industrie forestali, professionisti dell’ambiente e pubbliche amministrazioni, insegnanti (di scuole e università) oltre a membri del pubblico. La valutazione ha aiutato a creare un ampio raggio di richieste da parte degli utenti finali, che sono state utilizzate nel processo di sviluppo del prototipo FOREMMS.
Il ritrovamento dei parametri desiderati dai dati dei sensori remoti, richiede l’utilizzo di algoritmi di ritrovamento, mentre i parametri provenienti da altri sensori sono accessibili in modo più diretto. Sulla base delle informazioni considerate disponibili da parte della tecnologia dei sensori remoti, e quali parametri gli altri sensori possono fornire, è stata stabilita una lista comprendente tutti i parametri rilevati che possono essere gestiti in FOREMMS.
Può essere necessario lo sviluppo sia di algoritmi per il ritrovamento dei parametri rilevati dai sensori remoti, sia di algoritmi per il ritrovamento dei parametri derivati basati su misure effettuate e su dati ausiliari, e ciò rispecchia alcune delle sfide del progetto FOREMMS.
È stato stabilito un gruppo di parametri dai partner utenti e dai partner responsabili per l’acquisizione dei dati, allo scopo di decidere sulla lista finale di parametri che il sistema dovrebbe gestire.
FOREMMS si occuperà di monitoraggio a tre livelli. Ogni livello è connesso ad un’area geografica di una particolare ampiezza: le aree di Livello-1 (ampiezza di circa 20 km quadrati) saranno monitorate da sensori a terra che forniscono informazione di tipo puntuale e sensori aerei che forniscono informazioni sull’intera area. Il Livello-2 (fino a 30 000 km quadrati) e il Livello-3 (riguardante l’intera Europa) saranno monitorati da satellite (immagini satellitari) con diversi tipi di risoluzione. Ci saranno uno o due database FOREMMS in ogni Paese, e tutti insieme dovrebbero coprire l’intera Europa. Sarà possibile ritrovare le informazioni a livello europeo contattando qualsiasi nodo FOREMMS. L’accesso remoto via World Wide Web faciliterà l’uso del sistema di monitoraggio. Un altro obiettivo è di mettere in relazione dati aerei e satellitari con dati raccolti a terra, cosicché in futuro il monitoraggio attraverso tutta l’Europa potrà essere effettuato a basso costo.
Il principale risultato del progetto FOREMMS sarà un prototipo di un sistema avanzato di gestione dell’ambiente forestale, in grado di monitorare tutte le foreste europee fornendo importanti informazioni sullo stato e lo sviluppo ambientale in qualsiasi momento.
Il monitoraggio darà informazioni sulle condizioni della foresta supportando la gestione della foresta stessa. Sarà significativo per l’individuazione dell’inquinamento e per il suo controllo, per la scoperta di eventi improvvisi e per il monitoraggio di lenti cambiamenti cronici. La speranza è di essere in grado di individuare ed identificare il prima possibile turbamenti della foresta e dare avvertimenti immediati alla comunità. C’è anche la speranza che il progetto possa contribuire a preservare le foreste naturali in Europa.

I Partner del Progetto

  • RIGEL ENGINEERING / ARTEC GROUP G.E.I.E. (ARTEC)
    ARTEC Group ha le sue basi in Belgio e in Italia; la sua attività è focalizzata nella progettazione di software avanzato, system integration, servizi e applicazioni Internet e tecnologia informatica. Nel progetto FOREMMS, ARTEC giocherà il ruolo maggiore per la creazione di un’interfaccia basata su web per la visualizzazione di dati multidimensionali e la comunicazione fra i vari moduli.
  • NORSK REGNESENTRAL (NR)
    Il Centro di Informatica Norvegese (NR) è una fondazione indipendente di ricerca nell’information technology, calcolo scientifico e statistica applicata. NR ha circa 20 anni di esperienza in ricerca e sviluppo di metodologie per l’analisi di dati di sensori remoti per il monitoraggio ambientale, mappatura delle risorse naturali e cartografia. NR coordina il progetto FOREMMS, lavora sullo sviluppo e l’implementazione della metodologia per rilevazioni satellitari remote delle foreste Europee. NR svilupperà anche il modulo del sistema per l’analisi statistica dei dati.
  • HUSAT RESEARCH INSTITUTE, LOUGHBOROUGH UNIVERSITY (LU-HRI)
    L’Istituto di Ricerca HUSAT, dell’Università di Loughborough, è specializzato sui fattori umani della tecnologia avanzata. Si occupa di organizzare la tecnologia per andare incontro alle necessità di chi la usa. Il ruolo di HUSAT in FOREMMS è di guidare il processo di generazione delle richieste degli utenti, assistere lo sviluppo di un’interfaccia user-friendly e di valutare l’utilizzabilità del sistema con utenti potenziali, così come lo sviluppo del sistema in generale.
  • ELE INTERNATIONAL LTD (ELEINT)
    ELE International Limited fa parte del Gruppo Viridor Instrumentation, un importante produttore e fornitore di strumentazione specializzata per laboratori e “rilevazioni sul campo” per i mercati di Ingegneria Civile, Agricoltura, Ambiente, Acqua e Depurazione. In FOREMMS ELEINT si occupa dell’organizzazione, consegna e messa in opera di stazioni automatiche distribuite sulle aree di rilevamento.
  • METSÄNTUTKIMUSLAITOS (METLA)
    L’Istituto di Ricerca Forestale Finlandese ha svolto ricerche conosciute ed apprezzate a livello internazionale, ad esempio su risorse forestali, vitalità forestale, effetti ambientali delle pratiche forestali e ciclo di nutrimento nell’ecosistema forestale. Nel progetto FOREMMS, METLA si comporterà da partner utente fornendo utili input alla progettazione del sistema, sarà a capo delle specifiche di sistema e parteciperà alla dimostrazione del funzionamento del sistema.
  • AKADEMIA ROLNICZA IM. KRAKOWIE (AUC)
    Il dipartimento di Ecologia Forestale fa parte della Facoltà delle Foreste dell’Università di Cracovia ed applica le tecniche di uso di sensori remoti, GIS e GPS alle foreste. Il dipartimento è specializzato in metodi e criteri per correlare campionamento, valutazione, monitoraggio e analisi degli effetti dell’inquinamento atmosferico sulle foreste. Nel progetto FOREMMS, AUC agirà come partner utente fornendo utili input alla progettazione del sistema, sarà a capo della dimostrazione del funzionamento del sistema e parteciperà alle verifiche.
  • CONSIGLIO NAZIONALE DELLE RICERCHE (CNR-IATA)
    L’Istituto di Agrometeorologia ed Analisi Ambientale per l’Agricoltura (I.A.T.A.) fa parte del Consiglio Nazionale di Ricerca (C.N.R.) in Italia. CNR-IATA sta riempiendo il gap tra la ricerca eco-fisiologica e le applicazioni agrometeorologiche. Tra le varie linee di ricerca, l’Istituto si concentra sull’uso di dati provenienti da sensori remoti valutando condizioni e tipi di vegetazione secondo diverse scale di tempo e spazio. Nel progetto FOREMMS, CNR-IATA agirà come partner utente fornendo utili input alla progettazione del sistema, in particolare sull’uso di modelli bio-geochimici per valutare i processi ambientali attraverso l’ecosistema delle foreste. CNR-IATA parteciperà anche alla dimostrazione del funzionamento del sistema e sue verifiche.
  • TEKNILLINEN KORKEAKOULU (HUT)
    Il Laboratorio di Tecnologia Spaziale dell’Universit? di Tecnologia di Helsinki (HUT) è la più grande unità di ricerca tramite sensori remoti della Finlandia. L’attività principale di ricerca è quella dell’uso di sensori a microonde remoti per misurazioni geografiche aeree ed a terra, sviluppo di algoritmi di inversione per interpretare dati da satellite, uso di dati satellitari per varie applicazioni. HUT si occupa in modo specifico di foresta, neve, ghiaccio marino, qualità dell’acqua, creazione di modelli a microonde e ozono stratosferico. In FOREMMS, HUT contribuirà allo sviluppo ed implementazione di metodologie per rilevazioni sensoriali aeree remote. Il Laboratorio dispone di un proprio aereomobile, Skyvan. I due sensori HUT, così come sensori di altri istituti di ricerca volano a bordo di Skyvan e saranno usati durante la fase dimostrativa di FOREMMS.
  • UNIVERSITAT AUTÒNOMA DE BARCELONA (UAB)
    Il gruppo di Architettura e Sistemi Operativi Informatici del Dipartimento di Informatica dell’Università di Barcellona è formato da 23 persone. Durante gli anni passati, il gruppo ha lavorato su vari aspetti del calcolo parallelo e distribuito, dall’architettura parallela agli ambienti di programmazione parallela e sviluppo di applicazioni parallele. Nel progetto FOREMMS, svilupperà il PC portatile per la registrazione di misure manuali sul campo, in cooperazione con COMELTA.

ACTIVE KNOWLEDGE GMBH (AK)
Active Knowledge GmbH è un’impresa indipendente con sede principale a Monaco, Germania. La compagnia è stata fondata nel 1997 per commercializzare il primo sistema di basi di dati universale multidimensionale (RasDaMan). Uno dei fattori critici del successo di FOREMMS è la gestione efficiente di grandi quantità di dati, e RasDaMan sarà integrato nel sistema FOREMMS a tale scopo. AK è a sub-contratto con HUT nel consorzio FOREMMS.


Progetto ITEA-DS

Il progetto ITEA-DS (Intelligent Tools for Emergency Applications & Decision Support, Strumenti Intelligenti per Applicazioni di gestione delle Emergenze e Supporto Decisionale), parzialmente finanziato dalla Commissione Europea (programma IST), analizza, progetta ed implementa sistemi e strumenti per la stima di situazioni d’emergenza e monitoraggio dell’impatto ambientale e supporto decisionale (con specifica attenzione al mantenimento preventivo e condizionale). Per di più ITEA-DS enfatizza il ruolo della standardizzazione delle interfacce di bordo e modello dei dati come significativo mezzo per sviluppare e diffondere tali applicazioni.
ITEA-DS usa le ultime soluzioni tecnologiche informatiche per implementare nuove applicazioni e sistemi. In particolare, l’utilizzo sicuro ed efficiente della tecnologia Internet, Java, sistemi ad architetture largamente distribuite e tecnologia agente, rappresentano i principali elementi tecnici utilizzati in questo progetto.
ITEA-DS propone un concetto innovativo per l’integrazione di strumenti di supporto decisionale e valutazione di situazioni che contribuisce alla creazione di un ITS (Intelligent Transport System, Sistema di Trasporto Intelligente) più sicuro (per gli equipaggi, così come per le navi e le merci) e con un buon impatto ambientale.

ITEA-DS riguarda le seguenti questioni:

  • Sicurezza della nave, monitoraggio dello stato della nave e gestione dell’emergenza;
  • Riduzione dei costi operazionali e di gestione;
  • Protezione ambientale e controllo delle prestazioni ambientali;
  • Standard e linee guida ad una nuova legislazione più restrittiva ed uniforme, con la riduzione delle idiosincrasie nelle diverse leggi degli stati membri della UE.

Anche tenendo conto solo di trasporto di passeggeri e petrolio, i recenti incidenti hanno dimostrato in modo drammatico i costi sociale ed economico sono troppo alti per la comunità per essere ancora ignorati.
ITEA-DS propone soluzioni commerciali e tecniche che forniscono un sistema integrato per controllare lo stato completo della nave e supportano i diversi attori, di bordo e a terra (ad es. autorità portuali), in caso di gestione di condizioni critiche.
ITEA-DS ha anche lo scopo di dimostrare che il proposto concetto di integrazione fornisce un’interessante compensazione tra riduzione del costo di gestione della flotta per i proprietari di navi (operazionale, di manutenzione, assicurazione, ecc.) e la conservazione di vite umane e risorse naturali (ecosistema) ed economiche (turismo, pesca, ecc.).
Il miglioramento degli esistenti sistemi di monitoraggio delle navi secondo la prospettiva ITEA-DS ha lo scopo di permettere viaggi più veloci, escludendo ognuno dei pericoli conosciuti. È quindi atteso che, sia l’economia sia la sicurezza, in termini di protezione ambientale beneficeranno dei risultati di ITEA-DS, che ridurrà la probabilità di casi dovuti ad informazioni di sistema sbagliate o mancanti.

Il progetto ITEA-DS è stato suddiviso in un certo numero di pacchetti di lavoro basati su diversi domini di applicazioni:

  • SAIDA – Ship Area Intelligent Data in Automation (Dati dell’Area Intelligente della Nave in Automazione).
    Un sistema di strumentazione (per sensori, attuatori, ed ogni altra unità intelligente di controllo e di monitoraggio) che permette ampio accesso ad ogni tipo di dato in ogni unità della nave, incluso il valore dello stato effettivo così come i “metadati” che descrivono ad esempio storia della revisione, funzioni operative, HMI nascosti, modelli di dati o altri attributi associati all’unità. Questo è un fondamento necessario per costruire un sistema distribuito di mantenimento con funzioni di gestione remota del sistema così come un certo numero di applicazioni di supporto e di controllo (come le applicazioni all’attenzione di questo progetto, come altre, non considerate direttamente in esso).
  • DIMES – Distributed Intelligent Evaluation and Maintenance System (Sistema Distribuito ed Intelligente per la Valutazione ed il Mantenimento).
    Per rendere più facili le operazioni di mantenimento è stato stabilito un sistema che può fornire una visione “globale” della nave. In tal senso, si investiga su un nuovo concetto di sensori “intelligenti” usati nelle configurazioni di un sistema di completamente integrato di automazione/controllo che assisterà nell’estrazione ed uso di vari tipi di informazioni e non solo per i dati di base forniti di solito da un sensore convenzionale (misurazioni, valori in uscita, ecc.).
  • ISEMS – Interactive Ship Emergency Management System (Sistema Interattivo di Gestione dello stato di Emergenza della Nave).
    Un sistema a tempo reale interattivo che fa uso di SAIDA per fornire valutazioni di situazioni all’operatore in certe situazioni di emergenza, come cattivo tempo (Basso comfort dei passeggeri, pericolo per la nave o il carico), fuoco, fumo ed alte temperature, arenamento e stabilità, evacuazione. Saranno anche considerati l’impatto ambientale di rovesciamento di petrolio o altri tipi di problemi ed ISEM fornirà i mezzi per la loro valutazione.
  • G-HMI General HMI workstation (workstation generale HMI).
    Implementazione/sviluppo di una workstation che può caricare e mostrare programmi su display da unità di automazione intelligenti (SAIDA) o altri strumenti di supporto decisionale di bordo e presentare queste informazioni ad ogni locazione.
  • Shipborne integrated decision support and situation assessment (SHIDES-SA) (Strumento integrato di supporto decisionale e valutazione della situazione).
    Uno strumento di supporto decisionale per valutazione della situazione ad alto livello, che fornisce filtri per informazioni adattabili e servizi di controllo per ridurre la quantità di informazione presentata all’utente ed evita problemi di sovraccarico. L’informazione resa disponibile da SAIDA sarà filtrata secondo l’effettivo contesto (compiti da svolgere, stato ed esperienza dell’utente, condizioni ambientali ed operative).
    L’applicazione intende essere di supporto in modo effettivo alle operazioni centralizzate di monitoraggio e controllo della nave, assicurando un alto livello di sicurezza ed efficienza anche quando queste operazioni sono svolte da un equipaggio ridotto e/o senza esperienza.
    In aggiunta alla funzionalità di filtro dell’informazione adattabile di base, l’applicazione può fornire strumenti più specifici per aiutare l’operatore nell’interpretazione dell’informazione disponibile. Per dimostrare questo concetto SHIDES-SA integrerà uno strumento di monitoraggio delle prestazioni generali della nave per diagnosticare situazioni dove sarebbe essenziale un mantenimento preventivo.
  • AISMA Adaptive ISM Assistant (Assistente ISM Adattabile).
    Un sistema intelligente basato su ISM fornisce un supporto agli utenti di bordo secondo i loro ruoli e il contesto dello stato della nave generato da strumenti di valutazione di situazioni come DIMES, ISEMS e SHIDES-SA. A parte i profili utente predefiniti e visioni di compiti creati secondo il contesto, AISMA fornirà l’assistenza adattata per soddisfare profili utente generati dinamicamente. Il sistema monitorerà il comportamento dell’utente, mentre sta svolgendo i suoi compiti ed imparerà il modo in cui l’utente preferisce la presentazione delle informazioni e i modi specifici in cui gli utenti svolgono i propri compiti. La volta successiva che l’utente accede al sistema sarà assistito nello svolgimento dei suoi compiti.
    Un’attenzione particolare sarà data al supporto adattabile nell’implementazione delle procedure di emergenza ISM.

Rigel Engineering s.r.l. è responsabile della parte relativa alla Workstation Generale HMI e all’integrazione dei sottosistemi (SAIDA, DIMES, ISEMS, AISMA, SHIDES-SA, G-HMI).


Progetto Giesdam

GIESDAM è un innovativo progetto di ricerca e sviluppo della società Rigel Engineering S.r.l. relativo alla realizzazione di un sistema per la gestione integrata delle emergenze ed il supporto decisionale nell’ambito del trasporto marittimo (merci pericolose, autostrade del mare, intermodalità, trasporto passeggeri).

Obiettivo principale del progetto GIESDAM, ottenuto facendo leva sulle emergenti tecnologie informatiche e telematiche, era quello di realizzare un sistema in grado di monitorare in modo integrato la condizione complessiva del mezzo di trasporto marittimo (nave cisterna, porta-container, traghetto, ro-ro) e delle informazioni contestuali più rilevanti.

Il sistema di monitoraggio e supporto decisionale GIESDAM permette una più efficiente gestione e valutazione delle situazioni, sia di emergenza che di normale operatività, ed è in grado di offrire un valido supporto decisionale per gli operatori ed i vari soggetti coinvolti (operatori a bordo delle navi, operatori negli uffici dell’armatore, agenzie di spedizione, organismi di intervento e soccorso, operatori dei servizi portuali ed intermodali, responsabili della sicurezza e delle operazioni nei porti ed in mare aperto).

Il progetto, strutturato in attività di analisi, progettazione, sperimentazione e prototipizzazione, ha portato alla realizzazione di una serie di prototipi delll’innovativo sistema GIESDAM, aventi funzionalità incrementali, che attraverso le successive fasi di reingegnerizzazione e commercializzazione del prodotto, verrà immesso sul mercato. Il progetto si è quindi concluso con una fase di verifica e validazione dei risultati ottenuti, relativa sia alla tecnologia di valutazione automatica del rischio, che alla qualità dei prototipi software sviluppati, con particolare attenzione alla verifica dei benefici per gli utenti del sistema.

Il progetto GIESDAM è stato realizzato grazie al cofinanziamento della Regione Toscana, nell’ambito della Misura 1.8 del DOCUP Obiettivo 2, anni 2000-2006, fondi strutturali della Comunità Europea.

L’innovazione

Gestione integrata delle emergenze: Modulo di Gestione Integrata delle Emergenze, che integra dati provenienti dai sistemi a bordo della nave (sensoristica, sistemi software verticali, gestione antincendio, gestione propulsione, gestione carico ed assetto, sistemi di comunicazione interni) ed esterni (meteo, traffico, sistemi di comunicazione esterni).

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Integrazione intelligente e valutazione del rischio: Modulo di Integrazione intelligente e valutazione del rischio, per il calcolo delle probabilità di occorrenza di eventi critici (fallimenti e guasti componenti, emergenze, incidenti) e quindi del livello globale di rischio della nave. La parte del progetto GIESDAM dedicata alla valutazione quantitativa del rischio è stata realizzata attraverso l’attivazione di una proficua collaborazione tra la società Rigel Engineering ed il centro di ricerca MICC, Università di Firenze (che ha visto principalmente coinvolti il Prof. Enrico Vicario e l’Ing. Luigi Sassoli).

L’obiettivo principale era lo sviluppo di una tecnologia che permettesse di affiancare al monitoraggio della situazione attuale le previsioni riguardo all’evoluzione futura della situazione. L’idea è quella di utilizzare le informazioni che riguardano lo stato della nave (che sono disponibili al Decision Support System) all’interno di un modello di rischio capace di valutare in tempo reale la probabilità dellíoccorrenza di determinati eventi sfavorevoli, quali collisioni, incendi, perdita di stabilità, e problemi strutturali.

A questo scopo, è stato ideato un metodo che estende le capacità della fault tree analysis (FTA), rendendo possibile l’espressione di qualunque forma simbolica per descrivere le probabilità di fallimento dei componenti. Inoltre, è stato sviluppato un tool che permette l’editing, la simulazione e l’analisi di modelli di rischio. La caratteristica più rilevante ai fini degli obiettivi proposti la capacità del motore di analisi di ricevere dall’esterno le informazioni riguardanti lo stato dei componenti, abilitando non solo la valutazione di dependability nella fase di progetto, ma la stima del rischio aggiornata rispetto alle situazioni che si verificano durante le fasi operative. Il motore di valutazione dell’affidabilità è stato realizzato tramite il tool ORIS.

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Interfaccia Avanzata Uomo-Macchina: Realizzazione della Interfaccia Avanzata Uomo-Macchina, di tipo “rich client” e basata su web, che integrando funzionalità GIS, propone una visualizzazione completa ed immediata degli eventi in corso, mantenendo caratteristiche di elevata usabilità. L’interfaccia utente è multimodale, in quanto integra tecnologie di sintesi vocale per la presentazione delle informazioni agli operatori. L’accesso da parte degli utenti-operatori alle funzionalità del sistema avviene tramite un unica interfaccia web (monitoraggio, integrazione intelligente, valutazione del rischio e gestione integrata delle emergenze) mentre è disponibile un editor visuale ad-hoc per la creazione del modello di rischio.

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Progetto Octopus

OCTOPUS propone la realizzazione di un sistema avanzato per il monitoraggio della sicurezza ed il supporto decisionale dedicato alla protezione e sorveglianza di aree critiche (porti, aeroporti, siti e beni di interesse artistico/architettonico, centri commerciali, impianti industriali), facendo leva su tecnologie informatiche e telematiche emergenti, quali le Wireless Sensor Networks (WSN), la interazione avanzata uomo-computer (HCI) e la valutazione automatica del rischio (Risk Assessment, RA).

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OCTOPUS propone la realizzazione di un sistema avanzato per il monitoraggio della sicurezza ed il supporto decisionale dedicato alla protezione e sorveglianza di aree critiche (porti, aeroporti, siti e beni di interesse artistico/architettonico, centri commerciali, impianti industriali), facendo leva su tecnologie informatiche e telematiche emergenti, quali le Wireless Sensor Networks (WSN), la interazione avanzata uomo-computer (HCI) e la valutazione automatica del rischio (Risk Assessment, RA).