RICERCA ITALIANA     

METODOLOGIE E PROCESSI INNOVATIVI PER LA GESTIONE DELLA QUALITA' DELL'INFORMAZIONE IN RETI DI SENSORI

Università degli Studi di Trento

Abstract

Scopo principale del programma di ricerca è lo studio, la progettazione e la validazione di metodologie e/o di processi innovativi per la gestione della conferma metrologica di reti di sensori, e per la valutazione dei rischi associati a processi decisionali in cui vengono utilizzati dati di misura.
Le reti di sensori sono da alcuni anni uno dei principali oggetti di studio della comunità scientifica nell'ambito dell'ingegneria dell'informazione. L'attenzione dello studio è però rivolta soprattutto a problemi di tipo tecnologico e/o di comunicazione tra i nodi della rete, mentre le problematiche legate alla garanzia della qualità dell'informazione fornita dai sensori non sono state ancora adeguatamente considerate. Tale aspetto diventa cruciale quando le informazioni fornite sono usate in processi decisionali. In questo caso occorre garantire una gestione efficace ed efficiente dell'intero sistema di misurazione, che può essere correttamente affrontata solo se vengono considerate appropriate strategie di conferma metrologica.
In tale contesto, il progetto presentato si propone di fornire soluzioni ai seguenti problemi metrologici:
- gestione ottima dello stato di conferma metrologica di un sistema di misurazione basato su reti di sensori;
- studio dell'effetto dell'incertezza di misura sull'esito di un processo decisionale e definizione di regole decisionali ottime.

Da questo progetto ci si attende, a fronte di un rigoroso lavoro >>>

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca

Dario PETRI Università degli Studi di TRENTO

Obiettivo del Programma di Ricerca

Scopo principale del programma di ricerca è lo studio, la progettazione e la validazione di metodologie e/o di processi innovativi per la gestione della conferma metrologica di reti di sensori, e per le valutazione dei rischi associati a processi decisionali in cui vengono utilizzati dati di misura.
Le reti di sensori sono da alcuni anni uno dei principali oggetti di studio della comunità scientifica dell'ingegneria dell'informazione. L'attenzione dello studio è però rivolta soprattutto a problemi di tipo tecnologico e/o di comunicazione tra i nodi della rete, mentre le problematiche legate alla garanzia di qualità dell'informazione fornita non sono state ancora adeguatamente considerate. Tale aspetto diventa cruciale quando le misure prodotte dalla rete sono usate in decisioni critiche, riguardanti ad esempio la tutela dell'ambiente e/o della salute della popolazione, oppure quando la struttura della rete è intrinsecamente complessa (a causa ad esempio dell'estensione geografica e/o dell'elevata sensibilità a fattori ambientali), oppure nel caso in cui i costi intrinseci e di gestione della rete siano rilevanti.
Per assicurare che le misure ottenute presentino un livello qualitativo conforme alla criticità della situazione, occorre garantire una gestione efficace ed efficiente dell'intero sistema di misurazione. Tale gestione può essere ottenuta adottando strategie di conferma metrologica in linea di principio indipendenti dalla specifica applicazione cui la >>>

Risultati parziali attesi

Si riportano di seguito le principali innovazioni rispetto allo stato dell'arte attese al termine della prima fase della ricerca:
M.1) Implementazione delle metodologie di progetto nel prototipo relativo all'applicazione A.2 (Unità di ricerca 3).
M.2) Identificazione e modellizzazione delle diverse sorgenti di incertezza e implementazione di procedure analitiche e tecniche Monte Carlo per stimare l'effetto delle sorgenti di incertezza sul risultato di algoritmi di stima (Unità di ricerca 2 e 3).
M.3) Modelli induttivi per la verifica dello stato di conferma metrologica di una rete di sensori e relativi moduli software (Unità di ricerca 4). Procedure software per la taratura remota di una rete di sensori basate sull'approccio degli agenti mobili (Unità di ricerca 1).
M.4) Espressioni e/o algoritmi per la determinazione dell'intervallo di ri-taratura ottimo (Unità di ricerca 4).
M.5) Espressioni che legano i rischi del produttore e del consumatore all'incertezza di misura (Unità di ricerca 4).
A.1) Criteri per la localizzazione dei sensori in una rete elettrica e predisposizione di un sistema di misura distribuito; esecuzione dei primi test di validazione del sistema di misura (Unità di ricerca 2).
A.2) Avanzata realizzazione di un prototipo di sistema ad architettura distribuita formato da una unità centrale e quattro unità remote per la rilevazione e la caratterizzazione di eventi transitori (Unità di ricerca 3).
A.3 >>>

Durata

24 mesi

Base di partenza scientifica nazionale o internazionale

Rilevanza della ricerca proposta

Le reti di sensori stanno ormai assumendo un ruolo essenziale per il miglioramento delle prestazioni di apparati tecnologici e di prodotti industriali e, in generale, permettono di aumentare il livello della qualità di vita delle persone, anche attraverso il monitoraggio di parametri ambientali o di situazioni di rischio.
Nel prossimo futuro è previsto che gli ambienti e gli oggetti che ci circondano saranno intimamente integrati con sistemi intelligenti, la cui presenza non sarà percepibile dalle persone. Il sistema scomparirà cioè all'interno dell'ambiente o dell'oggetto in cui è integrato, e assumerà un ruolo simile a quello dell'elettricità: un mezzo invisibile e pervasivo che permette di aumentare notevolmente le capacità di svolgere efficientemente ed efficacemente le diverse attività quotidiane [1], [2], riducendone fatica, rischi, tempi e costi ed aumentandone la resa. In accordo con questa prospettiva, il VI programma quadro dell'Unione Europea prevede una serie di azioni strategiche volte a promuovere l'evoluzione delle tecnologie atte a migliorare l'integrazione tra i sistemi a "intelligenza diffusa" e l'ambiente [3], [4], [5].
Le reti di sensori rappresenteranno quindi un fattore dello sviluppo socio-economico di importanza strategica. In ambito sociale, ad esempio, sarà possibile accedere in modo semplice e naturale a numerosi servizi e applicazioni, relative alla salute, alla mobilità, alla >>>