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Il progetto Watering IoTs (WITS) si concentra sull’uso dell’IoT per il monitoraggio e l’ottimizzazione dei sistemi di approvvigionamento idrico, combinando decisioni a breve e lungo termine basate sulla raccolta continua e massiccia di dati, sull’elaborazione del segnale in rete e sull’analisi dell’intelligenza artificiale.

Gli obiettivi principali del WITS sono:

  • Progettazione di infrastrutture IoT per l’acqua intelligente;
  • Progettazione di IoT massivo (attraverso tecnologie IoT LPWAN) per consentire una raccolta efficiente di dati da dispositivi sparsi nel WSS;
  • Utilizzo dell’elaborazione dei segnali grafici per fornire nuovi ed efficienti metodi di IA;
  • Definizione di contratti intelligenti.

WITS fa parte dello Spoke 8 – Intelligent and Autonomous Systems

  • Identificazione di metodologie chiave per combinare IoT e gestione dell'acqua. Siamo stati in grado di emulare un sistema di approvvigionamento idrico (WSS) per la raccolta di dati da utilizzare per convalidare nuovi approcci per ricavare il flusso dell'acqua e per utilizzare tecniche di intelligenza artificiale per analizzare lo stato del sistema.
  • Preparazione dei dataset del progetto e del codice sorgente reso pubblico su https://github.com/WITS-Restart.
  • Utilizzo del framework NS-3 per eseguire simulazioni per valutare il consumo energetico dei sensori LoRaWAN per il monitoraggio del flusso in WSS.
  • Integrazione di modelli energetici IoT con l'elaborazione di segnali grafici al fine di sviluppare soluzioni IoT sostenibili.
  • Identificazione di una metodologia per modellare, utilizzando l'elaborazione dei segnali a grafo, il comportamento del flusso d'acqua e la sua ricostruzione nell'ambito di un campionamento intelligente dello stato dell'acqua tramite sensori.
  1. Un approccio innovativo per il monitoraggio intelligente dell'acqua basato sull'IoT. Nel corso dell'evoluzione del progetto, abbiamo introdotto un approccio innovativo per ottimizzare il monitoraggio delle risorse idriche. Il nostro metodo offre una determinazione precisa dei sensori minimi necessari e del loro posizionamento ottimale per misurare accuratamente il flusso d'acqua all'interno della rete. Questa struttura migliora l'efficienza del monitoraggio delle risorse idriche riducendo il consumo energetico dei componenti di rete associati. Questo approccio ha un valore significativo per le società di gestione dell'acqua, in quanto consente loro di quantificare le risorse idriche in modo efficace, riducendo gli sprechi e consentendo una gestione proficua della rete, conservando al contempo l'energia.
  2. Un'analisi completa dei metodi che utilizzano ai per la gestione dell'acqua. Abbiamo analizzato la letteratura principale sull'utilizzo del Machine Learning (ML) e dell'IoT per lo sviluppo di sistemi intelligenti che migliorano la gestione dell'acqua, ottimizzano le reti di distribuzione e consentono un'allocazione efficiente delle risorse. I metodi di ML, come l'apprendimento supervisionato e l'apprendimento non supervisionato, sono impiegati per analizzare grandi volumi di dati raccolti dai dispositivi IoT integrati nelle infrastrutture idriche.
Il progetto WITS ha partecipato a importanti eventi di divulgazione: Redemptor Jr Taloma (dottorando) ha partecipato come relatore al Live Webinar Servizi a Rete "Progettazione di soluzioni IoT per reti idriche intelligenti" il 27 aprile 2023, discutendo le applicazioni del machine learning nella letteratura sulla gestione intelligente dell'acqua. Due interventi pubblici a Parigi, presso il CNAM, di Tiziana Cattai, "Graph model for Water Distribution Networks with IoT applications" e di Francesca Cuomo "Towards Edge Computing in LoRaWAN: new architectural models and future applications". Intervento a Roma alla conferenza AEIT 2023 di Tiziana Cattai, "Un metodo a grafo per il monitoraggio efficiente dei sistemi di distribuzione idrica".
  1. Publications
    • Expected: at least 9 publications on 36 months
    • Accomplished: 2 (2 conference publications)
    • Readiness: 66%
  2. Joint Publications
    • Expected: >=30% joint publications on 36 months
    • Accomplished: 2 joint publications over 3
    • Readiness: 66%
  3. Talks/Communication events
    • Expected: 15 talks or event chairing/organizing within WITS activities on 36 months
    • Accomplished: 5 (among dissemination events and conference presentations)
    • Readiness: 100%
  4. Demo/PoC
    • Expected: 1 PoCs expected by the end of the project
    • Accomplished: 0
    • Readiness: 0% (work according to plan)
  5. Project Meetings
    • Expected: > 36 meetings
    • Accomplished: 15 meetings
    • Readiness:160%
  6. Personnel Recruitments
    • Expected: 1 RTD-A
    • Accomplished: 1 RTD-A
    • Readiness:100%

Proposte di collaborazione:
Il progetto WITS è aperto alla collaborazione con esperti e organizzazioni non profit nelle seguenti aree:

  • prevenzione del degrado delle reti idriche
  • consumo di acqua nell’agricoltura di precisione
  • monitoraggio della rete idrica in scenari di emergenza;
  • sistema di distribuzione dell’acqua con funzionalità di autogestione.

WITS ha ricevuto una prima proposta di collaborazione da parte dell’Università di Gabes-Tunisia, per la formazione di un consorzio da applicare al progetto PRIMA (tema principale: Gestione sostenibile dell’acqua). Il progetto sta cercando altri partner interessati a questo consorzio.

È possibile avanzare proposte di collaborazione sul progetto contattando francesca.cuomo at uniroma1.it

 


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