CITTA’ INTELLIGENTE, SMART HOSPITAL, ROBOTICA E INDUSTRIA 4.0: DA EDGE COMPUTING IL NUOVO APPROCCIO ALLE ARCHITETTURE DI RETE GRAZIE AL CONTRIBUTO DELL’ISTITUTO TECIP DELLA SCUOLA SANT’ANNA NEL PROGETTO EUROPEO H2020 "BRAINE"

L’Intelligenza artificiale e i Big data aiutano le città, i servizi sanitari e le fabbriche 4.0 a diventare sempre più smart: un nuovo contributo arriva adesso dal progetto europeo BRAINE, di durata triennale, a cui partecipa come partner l’Istituto di Tecnologie della Comunicazione, dell’Informazione e della Percezione (TeCIP) della Scuola Superiore Sant’Anna.

Il rapido aumento dei dati provenienti da sensori, macchinari e social network pone importanti sfide su come gestire tali enormi flussi di informazioni: sono necessari nuovi approcci, tecnologie hardware e software in grado di gestire big data che rispondano anche alla crescente preoccupazione per la privacy e per le minacce alla sicurezza. L’Intelligenza artificiale (AI) e i big data sono due tra i trend topic del momento nell'ambito dell’Information Technology. Ma per essere davvero sfruttati devono essere applicati a contesti ben definiti. L’Edge Computing è un nuovo approccio per le architetture di rete che permette scalabilità, bassa latenza, processing e storage decentralizzato, grazie al posizionamento del processamento dei dati vicino alla sorgente.

Il progetto europeo BRAINE (acronimo di “Big data pRocessing and Artificial Intelligence at the Network Edge”) si pone come obiettivo lo sviluppo di un framework di Edge Computing potenziato dall’utilizzo di tecnologie di intelligenza artificiali e in grado di processare big data a livello locale. L’Istituto TeCIP della Scuola Superiore Sant’Anna è uno dei 27 partner del progetto che,  con un budget totale di 16,3 milioni di euro, rientra nelle iniziative H2020 ed è finanziato da ECSEL Joint Undertaking (JU).

Con l’avvento dell’Internet of Everything, i servizi di gestione dati erogati dai data center, ha iniziato a migrare da posizioni centralizzate di Cloud a posizioni più decentrate e vicine all'utente finale, come nel caso dell’Edge Computing, l’elaborazione “a margine della rete”, ovvero il processamento dei dati vicino alla sorgente. Obiettivo generale di BRAINE è favorire lo sviluppo di un framework di Edge Computing potenziato da hardware e software dotati di intelligenza artificiale e ad alta efficienza energetica, in grado di elaborare big data a livello locale e di supportare sicurezza, privacy e sovranità dei dati

La tecnologia sviluppata nel contesto di BRAINE può essere trasferita in molti contesti per raggiungere obiettivi diversi. Il progetto prevede test e validazioni dei risultati tramite quattro differenti use cases: Healthcare assisted living, Hyper-connected smart city, Robotica per l'Industria 4.0, Supply chain per l’industria 4.0.

Nel campo dell’assistenza sanitaria, l’intelligenza artificiale, il Machine Learning e l’Edge Computing possono essere utilizzati in sistemi di Smart Hospital e Caregiving per la diagnostica medica, agevolando una previsione automatica e precisa delle condizioni di salute nel monitoraggio da casa delle condizioni del paziente. In ambito urbanistico, BRAINE potrà contribuire a creare una “città intelligente iperconnessa”, una Smart City con servizi più "intelligenti", più vivibile grazie all’utilizzo di una varietà di sensori per raccogliere informazioni e, in base ad esse, offrire servizi mirati. Nello sviluppo di questa parte del progetto la task force coinvolgerà in maniera diretta la città di Pisa.

Nel contesto della Industria 4.0 la piattaforma BRAINE potrà favorire l’integrazione della Robotica nei processi di produzione industriale, passando da applicazioni nel settore automobilistico a funzioni più autonome come quella del digital twin, un alter ego virtuale e smart di processi, prodotti, sistemi e infrastrutture, che consentono un’ottimizzazione della produzione in molti settori, migliorando efficienza, tempistiche, manutenzione, flessibilità. Infine nel processo degli approvvigionamenti può integrare le soluzioni sviluppate da alcuni membri del consorzio. Ultimo ma non meno importante, BRAINE ha un impatto positivo sull'ambiente: l’Edge Computing può infatti ridurre considerevolmente il consumo di energia.

La divisione di networking dell’Istituto TeCIP della Scuola Superiore Sant’Anna, coordinata da Luca Valcarenghi, docente di Telecomunicazioni del Laboratorio INRETE, partecipa al progetto per implementare un prototipo di un nodo 5G che sfrutta le funzionalità di un hardware dinamico e programmabile per svolgere funzioni proprie di una rete 5G. Il Team si occuperà anche dello sviluppo di soluzioni per l’analisi di dati basata su meccanismi di Artificial Intelligence e Machine Learning e delle previsioni per l'orchestrazione e l’allocazione distribuita di base station, chiamate gNB nell’ambito delle reti 5G e virtualizzate, e della definizione degli indicatori di performance KPI. Il gruppo di ricerca della Scuola Superiore Sant’Anna sarà inoltre coinvolto nella fase di testing dei prototipi dei nodi 5G già sviluppati e dello use case relativo alle smart cities.

Per ulteriori informazioni e seguire l’evoluzione del progetto:

sito internet del progetto https://www.braine-project.eu/

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