Abbanoa scommette sulle nuove tecnologie 5G applicate al servizio idrico. L’Azienda ha aderito al progetto dell’Università di Cagliari beneficiaria di un finanziamento MISE nell’ambito del Programma di supporto alle tecnologie emergenti 5G (FSC 2014-2020) Asse II, in partenariato con Linkem (operatore telefonico con licenze per l’uso delle frequenze 5G), Tiscali, INFN, GreenShare e Flosslab. Il progetto si chiama Monifive ed il responsabile scientifico per il progetto è il prof. Luigi Atzori.
Il progetto ha l’obiettivo di sperimentare l’introduzione di sistemi di sensing distribuito, prevalentemente focalizzati nell’ambito della green economy, per due use-case: mobilità sostenibile e gestione del servizio idrico.
Il primo use case è incentrato sul trasporto pubblico locale. Il secondo interessa invece la gestione del servizio idrico in ambito urbano per il controllo dell’efficienza del processo di potabilizzazione e sua ottimizzazione. Nei prossimi anni, anche sotto la spinta di meccanismi incentivanti introdotti dall’ARERA con il metodo tariffario, i gestori saranno chiamati a valorizzare misure innovative. Un dettaglio ad alta risoluzione dell’andamento del processo consente precise ed importanti valutazioni che potranno comportare benefici in termini di contenimento dei costi complessivi. È stato scelto un impianto pilota, in relazione sia al bacino d’utenza servita che alla qualità della risorsa grezza da trattare.
Nell’impianto verranno inseriti sistemi di misura on line, in grado di effettuare centinaia di analisi al giorno per i principali parametri chimico fisici potabili. Il sistema ottimizzerà il processo di potabilizzazione e permetterà di apprezzare anche le più lievi variazioni qualitative, segnalando eventuali anomalie e permettere di intervenire preventivamente sulle scelte gestionali.
I principali obiettivi che si vogliono perseguire in questo use-case sono i seguenti: monitoraggio della qualità dell’acqua all’interno delle diverse fasi del potabilizzatore mediante l’utilizzo di dispositivi ad hoc, registrazione dei valori rilevati dai dispositivi nella blockchain, razionalizzazione dell’utilizzo dei reagenti e ottimizzazione generale del processo tramite l’elaborazione effettuata da un modello di machine learning. Sulla base di queste informazioni si vorrebbero poi attuare delle scelte per un utilizzo più oculato e sostenibile dei reagenti, oltre a ridurre gli sprechi quando possibile. Sarà quindi possibile un approccio e metodo di valutazione maggiormente performante.
Sulla base di questa interazione con Abbanoa, ci si è concentrati sull’obiettivo principale di proporre soluzioni di supporto al sistema esistente con strumenti innovativi che prevedono anche l’installazione di strumentazione di analisi e controllo direttamente in linea, per effettuare misurazioni nelle diverse fasi del processo di potabilizzazione nel sito di san Michele a Cagliari e monitorare la qualità dell’acqua dal suo ingresso nel potabilizzatore fino alla fase di distribuzione nella rete idrica cittadina.
L’obiettivo è inviare ad una piattaforma Cloud, tramite rete 5G, i valori rilevati dai dispositivi di sensing installati relativi alle diverse fasi di potabilizzazione dell’acqua, e di utilizzare il modello di machine learning creato a supporto delle azioni di correzione operate dai conduttori dell’impianto e la Blockchain per notarizzare i dati più importanti che richiedono una “certificazione”.
I dispositivi di sensing acquistati sono dedicati al monitoraggio in continuo, ove richiesto, dei parametri misurati dagli analizzatori colorimetrici ed elettrochimici. Essi supportano SVR-102, una potente interfaccia operatore che consente di utilizzare un tablet o uno smartphone per accedere al sistema di controllo in sito. Si connette direttamente alla strumentazione in campo e utilizza un router wireless. Tramite la porta USB potrà essere utilizzato inizialmente un modem 4G per la trasmissione dei dati verso il Cloud. Una volta attiva la rete 5G, invece, la CPE di Linkem potrà essere connessa a questo dispositivo tramite l’interfaccia Ethernet. La trasmissione dei dati verso la piattaforma cloud permetterà il monitoraggio e il controllo remoto dei dati dell’impianto di potabilizzazione.
A livello software, il dispositivo è accompagnato dall’applicazione EasyAccess 2.0, che consente di monitorare, controllare e scaricare i dati degli analizzatori da un computer remoto. È una soluzione pronta all'uso che richiede poca o nessuna configurazione di rete sul sito di installazione, ma può essere utilizzata per monitorare e controllare senza mai lasciare l'ufficio, consentendo di visualizzare e controllare il sistema come se ci si trovasse di fronte all’analizzatore. EasyAccess 2.0 utilizza una VPN che stabilisce una rete privata virtuale su Internet pubblica per trasmettere in modo sicuro i dati crittografati alla rete interna. Ciò garantisce sicurezza e affidabilità.
L’idea progettuale è quindi quella di raccogliere in un rack analisi tutte le misure raccolte e inviarle, in un secondo momento, in maniera automatica e periodica o tramite operatore che interagisce con un'interfaccia Web, al Cloud su rete connessa in 5G sia al modello di machine Learning per le elaborazioni e ottimizzazioni che alla Blockchain per la notarizzazione.
Inizialmente, la connessione dei dispositivi avverrà tramite l’utilizzo della tecnologia 4.5G, già presente nelle aree di interesse, mentre il passaggio alla tecnologia 5G verrà implementato in maniera definitiva nel secondo semestre del 2021. L’area di interesse che è stata presa in carico dall’operatore di rete Linkem per la copertura della rete 5G è quella del potabilizzatore di San Michele a Cagliari.
La Blockchain è coinvolta in due aspetti fondamentali, garantendo sia la notarizzazione dei dati rilevati dai dispositivi di sensing che di certificare l’integrità dei dispositivi installati. La possibilità di memorizzare in maniera permanente e immutabile i dati rilevati dall’impianto di potabilizzazione rappresenta una tutela per l’azienda che, in tal modo, sfruttando le emergenti tecnologie è in grado, in un eventuale necessità, di certificare in modo inequivocabile l'integrità dei dati raccolti. Si tratta, quindi, di utilizzare un servizio che sia capace di accedere ai dati relativi alle misurazioni opportunamente strutturati, e che sia in grado di effettuare una transazione per registrare l’informazione relativa nella Blockchain, dandogli data certa e garanzia di immutabilità. Il servizio permette l’accesso alla Blockchain per leggere le transazioni passate in essa registrata e verificare l'integrità dei file.