Sviluppo di un sistema di climatizzazione automatico distribuito con l'utilizzo di tecniche di machine learning

Nella sede dell’azienda ospitante Alexide, si è ravvisata la mancanza di un sistema di controllo automatico da remoto dell’intero impianto di climatizzazione HVAC (Heating, Ventilation and Air Conditioning) utilizzato, e la soluzione migliore è risultata quella di attuare un processo di trasformazione della struttura in uno smart building. Ho quindi eseguito questa procedura di trasformazione digitale progettando e sviluppando un sistema distribuito in grado di gestire una serie di dati provenienti in tempo reale da sensori ambientali. L’architettura del sistema progettato è stata sviluppata in C# su ambiente dotNET, dove sono stati collezionati i dati necessari per il funzionamento del modello di predizione. Nella fattispecie sono stati utilizzati i dati provenienti dall’HVAC, da un sensore di temperatura interna dell'edificio e dal fotovoltaico installato nella struttura. La comunicazione tra il sistema distribuito e l’entità dell’HVAC avviene mediante il canale di comunicazione ModBus, mentre per quanto riguarda i dati della temperatura interna e del fotovoltaico questi vengono collezionati da sensori che inviano le informazioni sfruttando un canale di comunicazione che utilizza il protocollo MQTT, e lo stesso viene utilizzato come principale metodo di comunicazione all’interno del sistema, appoggiandosi ad un broker di messaggistica con modello publish/subscribe. L'automatizzazione del sistema è dovuta anche all'utilizzo di un modello di predizione con lo scopo di predire in maniera quanto più accurata possibile la temperatura interna all'edificio delle ore future. Per quanto riguarda il modello di predizione da me implementato e integrato nel sistema la scelta è stata quella di ispirarmi ad un modello ideato da Google nel 2014 ovvero il Sequence to Sequence. Il modello sviluppato si struttura come un encoder-decoder che utilizza le RNN, in particolare le reti LSTM.

Gli strumenti di profilazione nella società dell’informazione

La nostra società è sempre più interconnessa al punto che difficilmente riusciamo a distinguere tra la vita online e quella offline: “onlife” è il termine coniato dal filosofo Luciano Floridi e inserito nel 2019 tra le voci della Treccani proprio per indicare questo nuova forma di comportamento. Il virtuale diventa reale grazie alle nuove tecnologie e le modalità di comunicazione, vivendo in un ambiente che è contemporaneamente analogico e digitale. Il soggetto a cui i dati si riferiscono perde il controllo su di essi, mentre questi vengono raccolti e processati a costi nulli e, spesso, senza l’adeguato consenso. È all’interno di questo contesto che nasce la regolamentazione per tutelare la vita privata delle persone ed evitare trattamenti dei dati non autorizzati, i quali possano avere anche un’influenza sulla capacità di scelta e determinazione dell’utente. In questo elaborato di tesi saranno trattati i problemi e rischi della profilazione, quale caso specifico di trattamento automatizzato dei dati personali, delineando un quadro normativo di rifermento. Verrano analizzate anche le informative privacy di alcune società dell’informazione per prendere coscienza di quali (e quanti) dati vengono condivisi durante l’utilizzo dei loro servizi gratuiti. Infine, verrà fornita una descrizione di quali possano essere gli strumenti software, le azioni da compiere per lasciare meno impronte digitali possibili.

Concorrenza tra piattaforme digitali: problemi e possibili soluzioni

L’estrema digitalizzazione ha comportato, recentemente, uno stravolgimento totale in vari ambiti come informazione, socializzazione, compravendita e comunicazione. Alcune aziende, come Meta, Amazon, Google ed Apple si sono rese protagoniste di questa rivoluzione, creando dispositivi e sviluppando piattaforme in grado di attirare una quantità elevatissima di utenti e di connettere individui molto distanti tra loro, abbattendo la barriera costituita dalla distanza. Tuttavia, nonostante la loro importanza economico-sociale e il loro impatto globale, queste aziende hanno fatto ricorso, di tanto in tanto, a pratiche scorrette capaci di metterle in una posizione di vantaggio e, dopo averla conseguita, hanno approfittato del loro status per isolarsi ulteriormente dalla pressione concorrenziale di altre aziende. In questa tesi si cercherà di comprendere se la tecnologia possa favorire un ritorno della concorrenza tra piattaforme ed in quale misura.

Il ruolo delle tecniche geomatiche nella realizzazione di Digital Twin City: una sperimentazione sulla città di Bologna

L’incessante urbanizzazione e il continuo aumento della popolazione urbana stanno generando nuove sfide per le pubbliche amministrazioni, le quali necessitano soluzioni per la gestione sostenibile di risorse primarie (cibo, acqua, suolo, fonti energetiche) e la corretta pianificazione delle città, allo scopo di salvaguardare le condizioni ambientali, la salute dei cittadini e il progresso economico: in questo complesso panorama si afferma il concetto di Digital Twin City (DTC) o gemello digitale della città, la controparte virtuale di oggetti e processi in ambiente urbano in grado di comunicare con essi e di simularne, replicarne e predirne i possibili scenari. In questo contesto, un elemento essenziale è costituito dal modello geometrico 3D ad alta fedeltà dell'ambiente urbano, e la Geomatica fornisce gli strumenti più idonei alla sua realizzazione. La presente elaborazione si sviluppa in tre parti: nella prima è stata condotta un’analisi della letteratura sui DTC, in cui sono state evidenziate le sue caratteristiche principali come l’architettura, le tecnologie abilitanti, alcune possibili modellazioni, ostacoli, scenari futuri ed esempi di applicazioni reali, giungendo alla conclusione che un accurato modello 3D della città deve essere alla base dei DTC; nella seconda parte è stata illustrata nel dettaglio la teoria delle principali tecniche geomatiche per la realizzazione di modelli 3D ad alta fedeltà, tra cui le tecniche fotogrammetriche di aerotriangolazione e l’algoritmo Structure from Motion (SfM); nella terza e ultima parte è stata condotta una sperimentazione su tre zone campione del comune di Bologna di cui, grazie ad un dataset di fotogrammi nadirali e obliqui ottenuto da un volo fotogrammetrico realizzato nel 2022, sono state ottenute Reality Meshes e ortofoto/DSM. I prodotti della terza zona sono stati confrontati con i medesimi ottenuti da un dataset del 2017. Infine, sono state illustrati alcuni strumenti di misura e di ritocco dei prodotti 3D e 2D.

ConFido un metodo alternativo per la conoscenza del benessere mentale.

In questi ultimi anni la Pandemia di ha sconvolto in pochissime settimane il mondo che tutti eravamo soliti vivere. Se prendiamo in esame il caso della famosa “Gen Z”, tutti gli individui nati tra gli anni 1997 e 2012, riusciamo a stilare una serie di possibili cause, dovute all’impatto del Covid, che hanno avuto un ruolo fondamentale all’interno del contesto legati alla sfera mentale. In primis, la realtà quotidiana delle Scuole di tutta Europa è stata influenzata, basti pensare alla chiusura delle scuole, all’utilizzo della didattica a distanza e all’impreparazione di fronte a questa situazione da parte di insegnanti e di studenti. In secondo luogo l’utilizzo della tecnologia ha subìto nei giovani un incremento esponenziale, basta sapere che nell’anno della pandemia il tempo che i ragazzi hanno passato online è raddoppiato. A tutto ciò che è stato descritto occorre aggiungere la questione che riguarda il tabù sull’argomento della salute mentale e come esso viene affrontato dalle Istituzioni Scolastiche. L’approccio da parte dei giovani con questo argomento è difficoltoso: pregiudizi, impreparazione e un’errata comunicazione ne fanno da padroni. Da ciò si è voluta definire la domanda che ha guidato le attività del mio progetto: “Come posso permettere agli studenti delle Scuole superiori che entrano in contatto per la prima volta con le tematiche legate alla salute mentale di creare un approccio informale, libero e spontaneo e al tempo stesso di ottimizzare la comunicazione relativa all’ingaggio di tali argomenti?” L’elaborato del progetto propone da un lato, attraverso il sostegno degli enti che organizzano incontri extra-scolastici sulla salute mentale, un metodo di approccio alternativo e più attuale legato al contesto giovanile dall’altro, mediante l’ideazione di un’applicazione smartphone, si vuole proporre agli studenti uno strumento che sia di supporto all’introduzione del tema sfruttando canali innovativi di educazione, di divertimento e di condivisione.

Modellazione e progettazione di un sistema di tracciabilità blockchain nell’industria agroalimentare: Il caso Moncaro

Industria 4.0 ha coinvolto il settore agroalimentare introducendo nuove strategie di tracciabilità, a favore della sostenibilità e della sicurezza alimentare. L’Organizzazione Internazionale della Vigna e del Vino pone tra gli obiettivi per il 2024 la transizione digitale della filiera, così da avere una tracciabilità trasparente e affidabile. Questo fornisce un vantaggio ai produttori e ai consumatori che dispongono di maggiori informazioni quantitative e qualitative del prodotto. I sistemi di tracciabilità sono integrati nella supply chain aumentandone la resilienza; tuttavia, la maggior parte degli ERP in commercio ricostruiscono la tracciabilità a posteriori: dal codice lotto finale si ricompone tutto il processo. Per monitorare costantemente la filiera ed incrementarne la trasparenza si stanno integrando nuove tecnologie alla tracciabilità, come l’intelligenza artificiale e la blockchain. Obiettivo di questa tesi è la progettazione di un sistema di tracciabilità blockchain. Pertanto, si introduce alla tracciabilità e alla blockchain descrivendo i principali contributi in letteratura che propongono approcci e strategie, evidenziando vantaggi e sfide future. Poi, si presenta il caso Moncaro, cooperativa agricola che ha cantine e vigneti nel territorio marchigiano, analizzando il processo di vinificazione in bianco dal punto di vista del flusso fisico e informativo, rispettivamente tramite BPMN e Relationship chart. Ai fini della modellazione e della scelta dei dati da inserire in tracciabilità, si analizzano le informazioni registrate negli ERP sviluppati da Apra s.p.a., software house, di cui Moncaro fruisce. Quindi, si propone la formulazione di un algoritmo in pseudocodice che permette di collegare sequenzialmente le attività, così, da ottenere la tracciabilità real time e un’architettura che può gestire tutte le informazioni della supply chain. Infine, si è implementato uno scenario produttivo reale, mediante l’architettura di database a grafo di Neo4j AuraDB

"Tecniche di Load Pull attivo a bassa frequenza per la caratterizzazione in banda base di transistori per applicazioni RF"

Una sempre crescente quantità di informazione digitale viene condivisa tra miliardi di dispositivi connessi in ogni angolo del pianeta. Per riuscire a sfruttare una banda più ampia ed aumentare la velocità di trasmissione dei dati, i prossimi standard di telecomunicazioni wireless dovranno adoperare frequenze operative sempre più alte, cercando di rispettare stringenti specifiche in termini di affidabilità ed efficienza energetica. In generale, le prestazioni di un transistor dipenderanno dalle terminazioni a cui esso è collegato. In un setup di caratterizzazione e test, è possibile, tramite un metodo noto come load pull attivo, sintetizzare un determinato valore di impedenza ad uno o più piani di riferimento all'interno di un circuito. Questa strategia si basa in generale sulla manipolazione del rapporto tra onde entranti ed uscenti da un piano di riferimento del dispositivo. Se da una parte tecniche di load pull attivo a banda larga a radiofrequenza hanno ricevuto un notevole interesse sia commerciale che accademico, dall'altra le strategie per la sintesi di impedenze presenti al terminale di alimentazione dell'amplificatore, sono state meno investigate. Questo elaborato si propone di introdurre un algoritmo per il load pull attivo a banda base per amplificatori per applicazioni RF. Dopo un'introduzione sui modelli comportamentali degli amplificatori, è stato considerato il problema degli effetti di memoria. È stata poi descritta la tecnica per l'emulazione di impedenze. Dapprima, è stato considerato il caso lineare. Poi, tramite il design di un amplificatore di potenza per applicazioni a radio frequenza usato come device under test (DUT), sono stati affrontati due esempi in presenza di non linearità, verificando la correttezza della tecnica proposta tramite l'uso di simulazioni.

ENERGETICA. Agenzia per la promozione e costituzione delle Comunità Energetiche.

ENERGETICA è un servizio dedicato ai cittadini del Comune di Bologna che fornisce supporto sui temi dell’energia per facilitare e accelerare il processo di adesione alle Comunità Energetiche Rinnovabili (CER) da parte dei cittadini stessi. Il servizio si configura come uno sportello energetico phygital: un luogo fisico e digitale (una piattaforma dedicata) attraverso il quale i cittadini vengono coinvolti e informati in merito ai vantaggi delle comunità energetiche, al loro funzionamento e alle modalità con cui entrare a farne parte. I consulenti - figure chiave del servizio - forniscono le informazioni richieste e svolgono un’azione di sensibilizzazione riguardo al tema delle comunità energetiche. Il trattamento dei dati personali dei singoli cittadini e la cessione del loro consenso permette ai consulenti di creare le liste di comunità, cioè liste di interesse attraverso le quali i cittadini vengono associati tra di loro allo scopo di costituire piccole comunità energetiche sul territorio. La piattaforma serve da strumento per programmare le consulenze, attraverso, ad esempio, videochiamate o appuntamenti in sede presso l’agenzia. Si possono quindi conoscere gli altri cittadini appartenenti alla propria comunità energetica e stabilire un contatto che duri nel tempo. L’obiettivo della costruzione di una rete sociale è inoltre quello di sensibilizzare sul tema e condividere con altri la propria esperienza. Lo sportello svolge anche un ruolo di promozione di eventi legati a ENERGETICA, con momenti di partecipazione e condivisione per la comunità. La scoperta e l’attuazione di realtà come quelle delle CER risulta importante per il raggiungimento di obiettivi sostenibili ormai inderogabili. L’adesione a progetti comunitari, che agevolano la condivisione e la partecipazione ad azioni comuni da parte dei cittadini, come nel caso delle CER, gettano le basi per una concreta inversione di rotta e per il raggiungimento di obiettivi sostenibili.