Internet of Things Lab

Attività

Il Laboratorio è dedicato alla ricerca (applicata e di base) sui temi propri dell’Internet of Things (IoT), focalizzandosi sulla ricerca e sulla progettazione di piattaforme hardware e software “aperte” e “flessibili” per la realizzazione di sistemi IoT complessi, a supporto di diversi scenari applicativi verticali, il più importante dei quali è l’Energy management in contesti Smart Home/Building, con forti connessioni alle tematiche Smart Grid e Smart City.

Il Laboratorio si prefigge di creare un ambiente per la ricerca, per la progettazione, per lo sviluppo e per il test di soluzioni IoT a 360°, ma con specifico riferimento ad applicazioni proprie del mondo dell’energia richiedenti la gestione di sistemi eterogenei complessi, che includono monitoraggio, gestione della generazione, accumulo e utilizzo dell’energia (rinnovabile), sistemi di comunicazione, dispositivi di sensoristica distribuita, indicatori prestazionali (KPI) relativi al funzionamento del sistema e interfacce utente evolute (cruscotti di monitoraggio e di controllo).

Il Laboratorio si avvale della collaborazione di quattro Dipartimenti del Politecnico di Milano, con aree di competenza tra loro complementari:

  • Dipartimento di Ingegneria Gestionale: analisi di mercato, tecnologie/piattaforme IoT e impatto sui modelli di business
  • Dipartimento di Elettronica Informazione e Bioingegneria: ricerca, sviluppo e prototipazione di tecnologie e piattaforme IoT
  • Dipartimento di Energia: progettazione e gestione di impianti e di sistemi energetici, con specifico riferimento ai sistemi di accumulo dell’energia elettrica
  • Dipartimento di Design: Human-Machine Interface, User Experience & Interaction

Il Laboratorio si propone di fornire un sistema IoT su larga scala per la raccolta di informazioni dall’ambiente e per il loro trasferimento a un centro di controllo, nonché le competenze necessarie allo sviluppo di logiche di controllo, di elaborazione e di visualizzazione dei dati. Tale sistema opera come “piattaforma” aperta per lo sviluppo di diverse applicazioni verticali, anche dedicate ad altre aree di ricerca di Ateneo. A tale scopo, il Laboratorio è equipaggiato con dispositivi per il monitoraggio del consumo energetico, sensori per il monitoraggio di parametri ambientali (temperatura, umidità, presenza), sensori multimediali (smart camera e camere termiche) e della infrastruttura di comunicazione necessaria per veicolare l’informazione acquisita a un centro di controllo remoto. Tale sistema è fisicamente ospitato presso la sede principale del laboratorio, quella di Peschiera Borromeo, mentre alcune componenti specifiche sono sviluppate e ospitate presso la sede satellite di via Ponzio (presso il Dipartimento di Elettronica, Informazione e Bioingegneria).

Presso la sede satellite di Milano Bovisa è presente, invece, un ambiente di prova dedicato ad attività di ricerca nell’ambito energetico, con la possibilità di effettuare test su carichi elettrici, su generatori e su sistemi di storage. Le apparecchiature ivi presenti, interfacciandosi da remoto con la sede principale di Peschiera Borromeo, consentono la sperimentazione di applicazioni in ottica Smart Grid e Smart City (gestione coordinata di carico, generazione controllabile e accumulo di energia in assetto grid‐connected o micro‐grid) e di sviluppare modalità di monitoraggio/gestione innovative basate su una piattaforma IoT aperta e altamente flessibile su cui diversi attori, sia interni che esterni all’Ateneo, possono concepire e testare specifiche applicazioni.

Sede

Sede principale:

  • Via Giuseppe di Vittorio 61, Peschiera Borromeo (MI)

Sedi satellite:

  • Via Ponzio 34/5, 20133 Milano (presso il Dipartimento di Elettronica, Informazione e Bioingegneria)
  • Via Lambruschini 4, 20156 Milano (presso il Dipartimento di Energia)

Attrezzature

Attrezzature messe a disposizione dai Dipartimenti coinvolti nel Laboratorio

  • Nodi ZigBee
  • Nodi per il monitoraggio ambientale e gateway GPRS
  • Kit per il monitoraggio dei consumi energetici
  • Development kit Wi-Fi con sensoristica a bordo
  • Nodi RF per il monitoraggio di parametri ambientali e relativo ricevitore
  • Sistema RF per localizzazione persone
  • Vari sistemi di identificazione in radiofrequenza (fissi, mobile)
  • Inverter back‐to‐back da 100 kW
  • Sistema di accumulo sali fusi (23 kWh)
  • Oscilloscopio digitale
  • Energy Meter

Il Laboratorio è, inoltre, equipaggiato con postazioni di lavoro dotate di personal computer connessi in rete, server di calcolo e software per la simulazione di reti elettriche.

Attrezzature in corso di acquisizione

  • Sensori per il monitoraggio di parametri fisici (da associare alle reti di sensori wireless esistenti)
  • Kit di sviluppo sensori wireless per controllo e monitoraggio (nelle tecnologie Nucleo ST Ultra‐low power/Mainstream/High‐performance, ZigBee, 6LoWPAN, W‐MBus, DASH7, BLE, WiFi)
  • Single‐board computer per multi‐purpose Gateway (Raspberry Pi e BeagleBoard)
  • Strumenti di misura in radio‐frequenza e apparecchiature Software Defined Radio
  • Sistemi per interfaccia utente (smartphone/tablet, In Home Display, digital signage)
  • Smart Camera
  • Software specializzato di analisi dati
  • Smart Meter (Elettrico, Gas, Acqua)
  • Gateway radio multi‐frequenza (169, 433, 868 MHz)
  • Sensori e smart plug per monitoraggio consumi elettrici
  • Sensori per rilevamento presenza/conteggio persone
  • Termocamere
  • Strumento per la misura delle grandezze elettriche (analizzatore di rete/oscilloscopio)
  • Smart Meter
  • Software e apparati per la gestione inverter back‐to‐back per la simulazione di generazione/carico elettrico
  • Software e apparati hardware per il controllo della batteria a sali fusi
  • Carico elettrico (attivo e passivo) controllabile
  • Sistema di storage (ioni di litio)
  • Componentistica per la realizzazione dell’infrastruttura elettrica, di comunicazione e di misura

Servizi forniti

L’IoT Lab fornisce supporto alla ricerca applicata e di base finalizzata alla progettazione, allo sviluppo e al test di soluzioni appartenenti al mondo dell’Internet of Things, con specifico riferimento ad applicazioni proprie del mondo dell’energia, specie in contesti residenziali e piccole/medie attività commerciali. I servizi del Laboratorio sono rivolti, nell’ambito di contratti di collaborazione e di progetti di ricerca, sia ai gruppi di ricerca del Politecnico di Milano, sia a soggetti esterni (pubblici e privati).

Modalità e costi di accesso alle attrezzature

Le attrezzature del Laboratorio sono a disposizione di gruppi di ricerca dell’Ateneo e di personale esterno nell'ambito di collaborazioni con il personale dell’IoT Lab. Lo svolgimento delle prove sperimentali sarà condotto, con modalità di volta in volta da concordarsi, sotto la supervisione del personale responsabile del Laboratorio. Per accedere all’utilizzo della strumentazione è necessario inoltrare richiesta al referente del Laboratorio.

Punto di contatto
Giovanni Miragliotta
giovanni.miragliotta(at)polimi.it 
Tel. +39.02.2399.2785

Comitato di gestione