SMART CITIES E TECNOLOGIE INNOVATIVE AL SERVIZIO DELLE CITTÀ

1. SMART CITIES E TECNOLOGIE INNOVATIVE AL SERVIZIO DELLE CITTÀ CLARA CLoudplAtform and smart underground imaging for natural Risk Assessment Carmela Cornacchia – CNR-IMAA Sala del Consiglio Comunale – Ferrara

2. 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 …

3. 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

4. Caratteristichedel progetto CLARA CLARA - CLoudplAtform 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

5. I partner del progetto CLARA Università ed Enti di Ricerca

6. I partner del progetto CLARA Piccole e Grandi Imprese

7. 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 Provinciadi Rovigo, Comunedi Tito …

8. Le PPAA: i veri driver di innovazione CLARA

9. Obiettivo strategico 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.

10. 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 earlywarningspecifico 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.

11. Metodologie e tecnologie 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.

12. 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-parametricia basso costo e di semplice installazione per il monitoraggio “earlywarning” 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 quickdamageassessment 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, spatiotemporalreasoning, 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

13. 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

14. Risultato finale Sistema innovativo integrato basato su smarttechnology diffuse a supporto della riskgovernance: 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 smartapplication 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

15. Impatto del progetto • Avanzamenti di ricerca: • tecniche di osservazione, • metodologiediintegrazionedidifferentitecnologie • Modellisticasociale ... Aumento della competitivitàdelleimpresecoinvoltechecopronodiversicompartiindustriali ICT, sviluppo di sensoristicaavanzata, servizi/monitoraggio ... Maggiore sicurezza e migliorequalità della vita deicittadiniattraverso un sistema innovativo integrato per la gestione dei rischi naturali in ambiente urbano e periurbano a disposizionedellePPAA

16. CLARACLoudplAtform 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