DATA DI NASCITA DEL PROGETTO

1/1/2021

TEAM DEL PROGETTO

Alessio Cucini – Amministratore, Responsabile Tecnico
Francesco Mariottini – Responsabile Hardware
Samuele Forconi – Responsabile Software
Massimo Da Frassini – Sviluppatore Senior
Andrea Zappa – Responsabile Produzione

PARTNER

Wirepas (partner tecnologico)

BREVE DESCRIZIONE DEL PROGETTO

MeshSense è una piattaforma tecnologica All-in-One, per il settore Smart Building, che integra più funzionalità in una unica infrastruttura: monitoraggio parametri ambientali e qualità dell’aria, rilevazione presenze e localizzazione del personale.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DEL PROGETTO

Uno Smart Building è un organismo dinamico che utilizza la tecnologia interconnessa per condividere le informazioni sull’edificio tra diversi sistemi con lo scopo di migliorarne l’efficienza, la sicurezza e la salubrità e fornire una migliore esperienza d’uso per i suoi occupanti. Dotati di sensori collegati a dispositivi, uno Smart Building può fornire informazioni dettagliate sui livelli di consumo in tempo reale, prendere decisioni automatizzate per ottimizzare le operazioni e fornire informazioni preziose a ciascun individuo in modo che possa prendere decisioni migliori per migliorare ulteriormente l’efficienza dell’edificio, che può portare a un minor consumo di energia, un uso ottimale dello spazio e un minore impatto ambientale.
L’adozione dello sviluppo degli edifici intelligenti è incoraggiata dai regolamenti sulla lotta ai cambiamenti climatici e questa tendenza si intensificherà nel prossimo futuro, anche grazie al programma europeo Next Generation EU. Inoltre, nuovi e ulteriori impulsi allo sviluppo degli edifici intelligenti stanno emergendo in risposta alle sfide che le aziende devono affrontare con la pandemia da COVID-19. La tecnologia degli edifici intelligenti può contribuire a controllare e limitare la diffusione delle malattie infettive. Alcune aziende stanno già utilizzando determinati tipi di tecnologia per aiutarle a identificare le infezioni da COVID-19 e ridurne la diffusione. In tale ambito, BlueUp ha sviluppato nel 2020, una soluzione pioneristica per contact-tracing e social-distancing in ambito aziendale, basato su un dispositivo indossabile denominato SafeX Tracer, che è stata adottata con successo da molte aziende e migliaia di lavoratori, in Italia e all’estero.
La pandemia di COVID-19 ha anche aumentato la necessità di una migliore qualità dell’aria e di una ventilazione più efficace negli edifici per ridurre al minimo il tasso di sopravvivenza dei virus. Esistono ormai innumerevoli studi scientifici che dimostrano che una bassa qualità dell’aria ed elevati livelli di concentrazione di anidride carbonica causano un incremento esponenziale del livello di rischio di infezione da COVID-19.
Il progetto MeshSense di BlueUp si inserisce in questa rilevante tendenza tecnologica e di mercato e mette a frutto tutte le esperienze e tecnologie sviluppate da BlueUp negli ultimi anni. MeshSense si propone come una piattaforma tecnologica All-in-One, in grado di integrare all’interno di una singola architettura tecnologica una serie di funzionalità tipiche degli edifici intelligenti, con una particolare attenzione per le esigenze emergenti, e che saranno dominanti nei prossimi anni, legate alla qualità degli ambienti di vita e di lavoro. In particolare, MeshSense risponde ad almeno 4 esigenze di mercato:
– Aumentare il livello di salubrità degli ambienti, per ridurre i rischi di infezione e incrementare la salute degli utenti (lavoratori, studenti, pazienti, visitatori). Questo obiettivo passa attraverso l’integrazione di sensori di monitoraggio della qualità dell’aria (presenza di CO2, presenza di inquinanti), di sensori di rilevazione di situazioni di affollamento, sensori per il contact-tracing e il distanziamento;
– Ridurre l’impronta ecologica degli edifici, attraverso la misurazione dei parametri operativi degli ambienti di lavoro, studio, vita, quali la temperatura e l’umidità o il livello di luce, il cui utilizzo intelligente consente la riduzione dei consumi energetici legati al riscaldamento, al condizionamento e all’illuminazione degli spazi;
– Aumentare il livello di sicurezza degli spazi, attraverso l’adozione di dispositivi indossabili, in grado di rilevare eventi potenzialmente rischiosi per la sicurezza dei lavoratori (rilevazione uomo-a-terra, monitoraggio del lavoratore solitario, pulsante di allarme in caso di aggressioni o pericoli);
– Migliorare il livello e la qualità dei servizi, sia per gli utenti ordinari degli edifici (impiagati di uffici, studenti di scuole e università, …), sia per quelli occasionali (visitatori di spazi pubblici, pazienti di ospedali, …), andando ad offrire soluzioni di automazione basate sull’adozione di sensori intelligenti: controllo accessi a mani libere, navigazione indoor tramite app, ricerca di punti di interesse, tracciamento e rintracciamento di persone ed oggetti.
Dal punto di vista tecnologico, MeshSense adotta una soluzione a rete mesh nella banda di frequenze a 2.4GHz. I dispositivi fissi della rete mesh hanno una tripla funzionalità (nodi-ancore-sensori):
– sono nodi della rete che contribuiscono a veicolare l’informazione sulla rete fino al nodo di destinazione;
– sono ancore per il sistema di localizzazione, che emettono un segnale di beaconing che permette la localizzazione di tag e telefoni;
– sono sensori di parametri fisici (temperatura, umidità, luce, …) e ambientali (CO2, qualità dell’aria, …) che permettono un monitoraggio distribuito dell’ambiente in cui operano.
Grazie al ridotto consumo energetico, i dispositivi fissi possono essere alimentati a batteria. Questo semplifica notevolmente le operazioni di installazione, in quanto non richiede la messa in opera di costose operazioni di cablaggio. Inoltre, poiché la rete mesh è intrinsecamente usata per la comunicazione fra i vari dispositivi, non è richiesta la presenza di infrastrutture locali di comunicazione aggiuntive (es. 3G, WiFi, LoRa). Questo rappresenta un elemento premiale significativo, in quanto in molti contesti (es. ospedali) non è possibile utilizzare la rete locale interna per servizi aggiuntivi oppure non è concesso andare ad aggiungere reti locali aggiuntive. Inoltre, grazie ai meccanismi di auto-configurazione e instradamento automatico della rete mesh, la progettazione della rete è estremamente semplificata: non sono richieste onerose operazione di sopralluogo preliminare. Le linee guida per l’installazione dei nodi sono estremamente semplici e non richiedono una progettazione preliminare. Infine, grazie al ridotto costo dei nodi mesh a batteria, l’aggiunta di uno o più nodi, per ampliare la copertura della rete o per coprire zone con ridotta qualità del segnale, è una operazione immediata ed economica. E’ sufficiente posizionare il dispositivo nel punto di interesse (ad esempio sulla parete o al soffitto di una stanza, lungo un corridoio, ai varchi di ingresso/uscita, …) e questo si connette autonomamente ed automaticamente alla rete, identificando il percorso migliore di inoltre dei pacchetti, senza doversi preoccupare della configurazione del dispositivo stesso e della rete in generale.
All’interno della rete mesh operano altri tipi di dispositivi costituiti da tag mobili. Questi dispositivi possono essere ad esempio wearable indossati da persone oppure asset tag applicati ad oggetti. I dispositivi mobili sono localizzati grazie alle ancore della rete mesh, e quindi permettono di tracciare persone e oggetti. In particolare, i wearable possono essere declinati in diverse tipologie: possono essere un braccialetto da indossare al polso, un pendaglio da fissare con clip, un tag in formato tessera oppure in formato badge-holder (ovvero in grado di ospitare un classico badge identificativo). I tag non forniscono solo informazioni legate alla loro posizione ma, grazie alla sensoristica interna, sono in grado di rilevare una casistica di eventi. Ad esempio, grazie all’accelerometro integrato e ad algoritmi di processing si possono rilevare stati di quiete, movimento, urto, caduta, che possono scatenare segnalazioni di allarme sulla piattaforma. I tag possono essere inoltre dotati di un pulsante, la cui pressione notifica segnalazioni di allarme (legate ad esempio a situazioni di pericolo, aggressione, …). Tutti gli eventi notificati dal tag sono associati automaticamente all’informazione sulla posizione, per cui la localizzazione della persona avviene in modo immediato.
Tutte le informazioni collezionate dalla rete di MeshSense sono inoltrate, tramite opportuni gateway mesh, ad un software (che può essere installato su server on-premises oppure in cloud), che permette di avere a disposizione lo stato aggiornato dell’ecosistema edificio, in tutte le sue componenti. Per garantire la maggiore semplicità di integrazione, il software offre interfacce di comunicazione API in formato REST su HTTP o MQTT. In questo modo, MeshSense può essere integrato in applicativi esistenti oppure può costituire la base per sviluppare nuove soluzioni software specificamente dedicate ad un mercato o ad una precisa applicazione. Infatti, uno degli elementi premiali di MeshSense è la sua modularità e flessibilità: l’architettura e l’infrastruttura tecnologica rimangono inalterate, ma le diverse funzionalità possono essere aggiunte o meno, in funzione delle caratteristiche dei dispositivi (nodi, tag) utilizzati:
– in una stessa rete possono convivere nodi fissi senza sensori oppure con sensori, o con tipologie di sensori, abilitando o meno le funzioni di rilevazione di parametri
– in una rete possono essere presenti o meno tag per identificare persone o oggetti, abilitando o meno le funzioni di localizzazione e tracciamento
– su un singolo nodo (ancora o tag) possono essere abilitate funzionalità specifiche, quali ad esempio la possibilità di fare broadcast di pacchetti BLE specifici, che possono essere utilizzati per ibridizzare la piattaforma di localizzazione mesh con piattaforme complementari (ad esempio basate su iBeacon o su tecnologia Angle-of-Arrival).
In definitiva, MeshSense dal punto di vista tecnologico, offre una serie di caratteristiche assolutamente innovative per il mercato:
– Una sola piattaforma per più funzioni: localizzazione, sicurezza, monitoraggio ambientale, tracciamento, il tutto con una unica tecnologia;
– Infrastruttura senza cavi: tutti i dispositivi di rete mesh (tag mobili e nodi fissi) sono alimentati a batteria.
– Il più basso costo di proprietà: installazione semplice e manutenzione minima. Il costo totale può essere anche di 1/10 rispetto a soluzioni analoghe sul mercato;
– Velocità di installazione: pianificazione minima per l’installazione, rete mesh auto-configurabile, nessuna rete di comunicazione locale aggiuntiva.
– Scalabilità: semplice modalità di espansione della copertura di rete
– Sostenibilità ambientale: le batterie garantiscono anni di operatività e sono sostituibili
– Affidabilità e resilienza: algoritmi di routing automatico, funzionamento multi-canale, possibilità di realizzare reti con migliaia di dispositivi sulla stessa rete.
MeshSense risponde ad almeno quattro customer needs nel settore degli Smart Building: salute, efficienza energetica, gestione delle risorse, sicurezza del personale.
La recente pandemia da Covid-19 ha acceso i riflettori sulla qualità degli ambienti in cui viviamo, lavoriamo, trascorriamo la maggior parte del nostro tempo. E’ stato dimostrato da molteplici studi scientifici che una bassa qualità dell’aria, elevati livelli di CO2 e condizioni di sovraffolamento corrispondono a maggiori rischi di infezione da Covd-19. Le aziende, con il graduale rientro dei propri dipendenti sui luoghi di lavoro, hanno necessità di adottare soluzioni tecnologicamente avanzate per tenere sotto controllo le situazioni di potenziale rischio e garantire la salubrità degli ambienti di lavoro.
Contemporaneamente, il tema della sostenibilità ambientale degli edifici diventa sempre più centrale. La riduzione dei consumi energetici passa da un monitoraggio puntuale dei parametri ambientali e di utilizzo degli spazi per ottimizzare i livelli di condizionamento dell’aria e di illuminazione.
Il controllo e la riduzione dei costi passa attraverso un uso consapevole e una gestione ottimizzata delle risorse: soluzioni per il tracciamento e la localizzazione degli asset consentono di ridurre i costi andando a ridurre gli sprechi legati ai tempi di ricerca e agli smarrimenti.
Infine, il tema fondamentale della sicurezza sul lavoro: l’aumento della sicurezza passa anche attraverso l’adozione di soluzioni tecnologiche evolute che consentono di prevenire potenziali situazioni di pericolo o di allertare in modo automatico in caso di evento avverso.
BlueUp ha sviluppato MeshSense mettendo a fattor comune tutte le proprie soluzioni e tecnologie core. MeshSense sfrutta, a livello di rete di comunicazione, la tecnologia Wirepas Massive, di cui BlueUp è partner tecnologico, riconosciuta come leader a livello mondiale nel settore. MeshSense integra le funzioni di contact-tracing, social-distancing e rilevamento affollamenti sviluppate da BlueUp nell’ultimo anno e integrate nella piattaforma Tracer. Gli algoritmi di localizzazione e tracciamento di MeshSense sono stati sviluppati da BlueUp e costituiscono il cuore della piattaforma di localizzazione BlueBeacon Locate, adottata in vari settori (ospedali, costruzioni, logistica). Infine, MeshSense utilizza soluzioni e algoritmi di processing di dati di sensori che BlueUp ha già in parte sviluppato in questi anni.

ELEMENTI DI INNOVAZIONE

Integrazione multifunzionale: infrastruttura unica per più funzioni legate all’efficienza energetica, alla salubrità degli ambienti e mitigazione del rischio sanitario, alla gestione e ottimizzazione degli spazi, alla sicurezza
Infrastruttura di comunicazione: MeshSense si basa su tecnologia mesh a ridotto consumo di potenza, in grado di operare su dispositivi alimentati a batteria, senza cablaggio dedicato. Non è necessaria alcuna infrastruttura di comunicazione locale aggiuntiva.
Scalabilità e flessibilità: grazie alle proprietà di autoconfigurazione della rete mesh, l’ampliamento dell’infrastruttura e/o l’aggiunta di funzionalità possono essere implementati in modo semplice e trasparente.

CUSTOMER NEEDS

Smart Buiding, declinato come:
Salute: è stato dimostrato da studi scientifici che una bassa qualità dell’aria e condizioni di sovraffolamento corrispondono a maggiori rischi di infezione da Covid-19: controllo automatico di situazioni di rischio.
Efficienza energetica: il tema della sostenibilità ambientale degli edifici diventa sempre più centrale: monitorare per ridurre in consumi
Gestione delle risorse: il controllo e la riduzione dei costi richiede un uso consapevole e una gestione ottimizzata delle risorse: tracciamento e localizzazione.
Sicurezza del personale: adottare soluzioni tecnologiche evolute che consentono di prevenire o di allertare in caso di eventi avversi.

BUSINESS MODEL

Il modello di business di MeshSense si basa sulla fornitura dei componenti hardware e della piattaforma software e prevede almeno due modalità di fornitura:
– PaaS (Platform as a Service): sia hardware che software vengono offerti con un canone, dipendente dalle funzionalità attivate, con un periodo di servizio minimo;
– Vendita: il cliente acquista il prodotto, comprensivo di componenti hardware e software.
Il mercato di riferimento è costituito da system integrator e solution provider nel settore della Building Automation. Questa strategia è vitale per il mercato estero, in quanto consente di creare partnership con aziende che hanno già un portafoglio clienti nella nazione di riferimento.

SCALABILITY & REPLICABILITY

Grazie alla modularità funzionale e alla scalabilità intrinseca della tecnologia, MeshSense offre il massimo di scalabilità (dalla piccola struttura al grande complesso) e di replicabilità su contesti diversi fra loro:
– Una scuola adotta MeshSense limitatamente alle funzioni di monitoraggio della qualità dell’aria, per garantire agli studenti un ambiente salubre;
– Un ospedale adotta MeshSense aggiungendo la possibilità di tracciare i propri asset di valore riducendo i costi legati a tempi di ricerca e smarrimenti;
– La sede di una grande corporation adotta MeshSense per un controllo automatico delle presenze;
– Un ufficio pubblico adotta MeshSense per garantire la sicurezza del personale.

SVILUPPO SOSTENIBILE

MeshSense contribuisce allo sviluppo sostenibile, grazie alle sue caratteristiche e alle funzionalità che offre, ed in particolare:
– Contribuisce a ridurre l’impronta energetica degli edifici, grazie al monitoraggio dei parametri “vitali” dell’edificio stesso;
– Contribuisce alla salute pubblica, grazie al monitoraggio della qualità dell’aria degli ambienti (in relazione alla riduzione del rischio di contagio da virus), al controllo della presenza di situazioni rischiose di sovraffollamento;
– Contribuisce a ridurre i costi sociali legati ad eventi avversi sul luogo di lavoro, andando a fornire soluzioni che aumentano la sicurezza creando ambienti di lavoro più vivibili ed accoglienti.