SMART CITIES E TECNOLOGIE INNOVATIVE
AL SERVIZIO DELLE CITTÀ
CLARA
CLoud plAtform and smart underground
imaging for natural Risk Assessment
Carmela Cornacchia – CNR-IMAA
Sala del Consiglio Comunale – Ferrara
Iniziative europee per le città
Smart Cities & Communities
– iniziativa europea approvata nel 2010 nell’ambito del SET Plan (Iniziative Industriale
Europea) finalizzata a sostenere la ricerca di soluzioni per rispondere alle attuali sfide
in tema di energia e clima
Future Internet Public-Private Partnership (INTERNET-ENABLED INNOVATION IN EUROPE)
– Programma europeo che mira a sviluppare una migliore infrastruttura internet per
supportare servizi più intelligenti per i cittadini in ambiti come salute, trasporti,
ambiente, ed energia e testarli in contesto urbano.
Horizon 2020 ed Agenda Digitale Europea
– Programma europeo di finanziamento alla ricerca ed all’innovazione che vede tra le
sfide sociali: Lotta e adattamento ai cambiamenti climatici, Sostegno alle politiche di
mitigazione, Promozione della crescita intelligente, sostenibile e inclusiva …
Obiettivi strategici dell’Avviso MIUR
GLI INTERVENTI NEL SETTORE DELLE
SMART CITIES AND COMMUNITIES
SONO UNA PRIORITÀ STRATEGICA
PER LA POLITICA NAZIONALE DI RICERCA E INNOVAZIONE
SMART CITIES
• È sviluppo di modelli innovativi finalizzati a dare soluzione
a problemi di scala urbana, metropolitana e più in generale
territoriale tramite un insieme di tecnologie, applicazioni,
modelli di integrazione e inclusione
• È città diffusa e comunità intelligente in cui sono affrontate
congiuntamente tematiche riferibili alle sfide sociali
SMART COMMUNITY
emergenti
Caratteristiche del progetto CLARA
CLARA - CLoud plAtform and smart underground imaging for natural Risk Assessment
Avviso MIUR: Smart Cities and Communites
AMBITO TEMATICO:
SICUREZZA DEL TERRITORIO con focus sul rischio idrogeologico e sismico
sostenere lo sviluppo di nuove conoscenze, di tecnologie innovative e di nuovi sistemi integrati per la
prevenzione dei rischi, la difesa e la messa in sicurezza del territorio, attraverso l'impiego di soluzioni
basate sull'impiego di tecnologie ICT, che consentano un miglioramento dell'efficienza nella gestione
delle diverse matrici, nonché delle emergenze derivanti da catastrofi ambientali.
Durata: 28 mesi
Importo: 12 M €
Soggetto promotore: partenariato misto pubblico/privato che vede la partecipazione
di Enti di ricerca, Università, piccole e grandi imprese
I partner del progetto CLARA
UNIVERSITA’ DEGLI STUDI
DI CATANIA
UNIVERSITA’ DEGLI STUDI
DI ENNA “KORE”
CNR
Istituto di Metodologie per
l’Analisi Ambientale
Istituto per il Rilevamento
Elettromagnetico dell'Ambiente
Istituto di Scienze e Tecnologie
della Cognizione
OGS
(Istituto Nazionale di
Oceanografia e di Geofisica
Sperimentale)
UNIVERSITA’ DEGLI STUDI
DI FERRARA
UNIVERSITA’ DEGLI STUDI
“La Sapienza” di ROMA
ETNA HITECH S.C.P.A
I partner del progetto CLARA
CONSORZIO ITER
SIDERCEM SRL
SINERGIS S.r.l.
MERIDIONALE IMPIANTI SPA
HERA S.p.A.
GEOSTUDI ASTIER S.r.l.
IDS S.p.A.
GEOSYSTEMS S.r.l.
ROTAS S.r.l.
TECNO IN S.p.A.
Consorzio TeRN
INGEGNERIE TOSCANE S.r.l.
Le PPAA: i bisogni individuati
Comune di Ferrara: mitigazione del rischio
sismico, anche per la salvaguardia dei beni
architettonici e monumentali
Comune di Matera: mitigazione del rischio
idrogeologico con particolare riguardo al
centro storico dei “Sassi” esposto a fenomeni
di instabilità
Provincia di Enna: mitigazione del rischio
idrogeologico
Provincia di Rovigo, Comune di Tito …
Le PPAA: i veri driver di innovazione
IMPRESA
RICERCA
Comune di Ferrara
Comune di Matera
Protezione Civile
della Regione
Sicilia e Provincia
di Enna
CLARA
Obiettivo strategico
La mitigazione degli effetti di dissesto idrogeologico e sismico che
interessano i centri abitati di Ferrara, Matera e della provincia di Enna,
mediante l'acquisizione di una maggiore conoscenza del territorio ed il
coinvolgimento attivo della popolazione
L’obiettivo strategico di CLARA sarà raggiunto perseguendo una serie
di obiettivi intermedi volti a superare le attuali limitazioni che
riguardano le tecnologie ed infrastrutture di monitoraggio,
l’integrazione dei sistemi e dei dati, la connettività e
l’interoperabilità.
Obiettivi intermedi
Progettare reti di sensori multiparametrici, fissi e mobili, remoti ed in situ, integrati da reti di
sensori virtuali ed umani, con risoluzione adeguata per la predizione, l’allertamento e la
gestione di eventi naturali catastrofici in ambienti urbani e periurbani
Progettare una metodologia standard per integrare, orchestrare e fondere insiemi eterogenei
di dati
Progettare modelli per la costruzione di scenari olistici di rischio, con particolare riguardo alle
infrastrutture critiche urbane ed ai beni archeologici e monumentali
Progettare un sistema di early warning specifico per il rischio idrogeologico e sismico,
garantendo anche la partecipazione attiva della popolazione colpita
Validare l’approccio metodologico in tre distinti dimostratori implementati sulle specifiche
esigenze delle tre PPAA coinvolte nel progetto: Provincia di Enna, Comune di Matera, Comune di
Ferrara.
Metodologie e tecnologie
CLARA sperimenterà nuove metodologie e tecnologie osservative (insitu e remote) ed ICT per il rafforzamento delle capacità sociali per
affrontare i rischi naturali in ambiente urbano.
CLARA pone al centro l’esploratore urbano: l’uomo in mobilità
ed in perenne connessione ad internet, che, i dispositivi a realtà
aumentata, non solo rendono sempre informato di ciò che
avviene attorno a lui, ma che gli permettono anche di
condividere in tempo reale quanto dai lui osservato.
Metodologie e tecnologie
metodologie di telerilevamento (interferometria, GPS, ottico ...) e terrestre (sciami UAV,
MEMS, … ) per il monitoraggio dell’evoluzione spazio-temporale dei fenomeni franosi,
finalizzato al monitoraggio e controllo, anche in tempo reale, della stabilità dei versanti in aree
e centri abitati ad elevato rischio di frana;
reti wireless smart-dust di nodi sensoriali multi-parametrici a basso costo e di semplice
installazione per il monitoraggio “early warning” trasportate a bordo di sistemi robotici avanzati
applicazioni innovative per immagini tomografiche 2D e 3D del sottosuolo in ambiente
urbano, a differenti livelli di risoluzione e profondità di investigazione
sistemi per il monitoraggio ed il quick damage assessment di infrastrutture critiche basati
sull’integrazione di tecnologie di sensing non invasive (GPR, camere termiche, sensori
iperspettrali in banda ottica …), metodologie di analisi dell’ingegneria strutturale (sensori
velocimetrici …)
tecnologie ICT (open Cloud, spatio temporal reasoning, web-gis, web-services, web-sensors)
per la visualizzazione e la modellazione di dati geologici e geofisici del sottosuolo, nonché la
percezione del rischio da parte della popolazione
Principali Risultati attesi
Modelli: modelli per la valutazione della pericolosità e la mitigazione dei rischi naturali in aree
urbane, Mappa e caratterizzazione sismo tettonica delle principali strutture sismo genetiche
che possono produrre scuotimento significativo nel test site (Enna, Ferrara e Matera),
Linee Guida per la prevenzione e mitigazione dei rischi ambientali, monitoraggio ed aiuto alla
decisione, l.g. utilizzo piattaforma simulativa da parte dei cittadini e delle agenzie coinvolte per
scopi divulgativi e didattici
Metodologie di indagine: Modello per la realizzazione di tomografia 2D e 3D del sottosuolo
da in ambiente urbano nei test site, modello per la caratterizzazione strutturale di
edifici/infrastrutture
Prototipi di nuovi sensori: sistema di imaging a bassa frequenza, sistema GPR di imaging ad
altissima frequenza e del relativo software di acquisizione ed elaborazione in tempo reale,
sistema di monitoraggio basato su accelerometri wireless a basso costo, sistema radar
interferometrico ad alta mobilità per mappe di spostamento bidimensionali , Sciame di UAV per
posizionamento sensori e fotogrammetria cooperative, Insieme di robot cooperanti
Piattaforma ICT: Spatial Data Infrastructure (SDI) coerente con la direttiva INSPIRE, per la
gestione di informazioni territoriali ed ambientali, basata su tecnologie Web Cloud e mobile,
integrate in una piattaforma partecipativa open data
Risultato finale
Sistema innovativo integrato basato su smart technology diffuse a supporto della risk
governance: onsentirà l’acquisizione, la gestione e la condivisione di informazioni complesse,
quali le osservazioni dirette mediante tecnologie di sensing da remoto e sul campo e basi di
dati relative alla reale esistenza e consistenza dei livelli di pericolosità dei fenomeni
idrogeologici e sismici e di vulnerabilità delle risorse esposte nelle aree urbanizzate,
adottando i paradigmi open-government e open-data.
Saranno disponibili anche smart application per la percezione, comunicazione e mitigazione
dei rischi naturali da parte della popolazione, finalizzate allo sviluppo di comunità resilienti
agli effetti dei cambiamenti climatici e per una consapevole partecipazione pubblica alle
politiche ambientali
Impatto del progetto
Avanzamenti di ricerca:
• tecniche di osservazione,
• metodologie di integrazione di differenti tecnologie
• Modellistica sociale ...
Aumento della competitività delle imprese coinvolte che coprono
diversi comparti industriali ICT, sviluppo di sensoristica avanzata,
servizi/monitoraggio ...
Maggiore sicurezza e migliore qualità della vita dei cittadini
attraverso un sistema innovativo integrato per la gestione dei
rischi naturali in ambiente urbano e periurbano a disposizione
delle PPAA
CLARA
CLoud plAtform and smart underground imaging for natural Risk Assessment
"Non è la specie più forte o la più intelligente a sopravvivere ma
quella che si adatta meglio al cambiamento" - Charles Darwin