Big data e intelligenza artificiale rivoluzionano con i sensori il monitoraggio sottomarino nel Golfo di Follonica. Il sistema è costituito da una rete di sensori senza fili, ripetitori sottomarini e due boe con unità di comunicazione WiFi di superficie. Un sistema di allarme in tempo reale avvisa in caso di anomalie
La rivoluzione tecnologica di un’azienda italiana
Con big data, intelligenza artificiale e sensori per il monitoraggio del mare inizia una rivoluzione tecnologica nel Golfo di Follonica (tra Livorno e Grosseto, sulla costa della Toscana).
Il progetto adottato dall’ISPRA (Istituto Superiore per la Protezione e la Ricerca Ambientale) è finanziato con i fondi del PNRR.
La tecnologia di WSense, spin off dell’Università Sapienza di Roma
L’azienda italiana WSense – spin off dell’Università Sapienza di Roma – ha realizzato un innovativo sistema di monitoraggio sottomarino costituito da una rete di sensori senza fili, ripetitori sottomarini e due boe con unità di comunicazione WiFi di superficie.
Il sistema è posizionato a una profondità fra i tre e i cinque metri, e fino a 28 metri per i dati delle correnti; ogni giorno è in grado di trasmettere migliaia di dati sulla qualità delle acque in tempo reale.
L’obiettivo primario è quello di supportare i siti di piscicoltura e molluschicoltura che si estendono su una superficie di circa 1.600 ettari in uno dei principali poli produttivi nazionali di acquacoltura.
Una tecnologia che apre scenari inimmaginabili
Tuttavia, il progetto ha un altro obiettivo di grande portata: aprire la strada all’utilizzo di big data e intelligenza artificiale nei progetti di tutela del mare.
È quello che Chiara Petrioli, CEO di WSense, ha definito «un salto quantico, che apre scenari prima inimmaginabili. Il monitoraggio sottomarino avrà un impatto concreto sulla protezione ambientale».
Il progetto ha preso avvio il 1° agosto, quando una rete di sensori e modem sottomarini senza fili ha iniziato a raccogliere e inviare dati h24 sulla piattaforma informativa del progetto MER (Marine Ecosystem Restoration) dell’ISPRA.
Cos’è il progetto MER
Il progetto MER prevede:
- interventi per il ripristino e la protezione di habitat marini
- il rafforzamento del sistema nazionale di osservazione degli ecosistemi marini e costieri
- la mappatura degli habitat costieri e marini di interesse conservazionistico nelle acque italiane.
A tal fine è stata acquisita una nuova unità navale oceanografica, dotata di apparecchiature altamente tecnologiche in grado di mappare e campionare i fondali fino a 4000 m di profondità, e di una strumentazione acustica ad altissima risoluzione.
Grazie alle nuove tecnologie del progetto MER, è possibile trasmettere tra 1.530 e 2.040 dati al giorno, per un totale annuo che oscilla tra i 560.000 e i 750.000 dati. Per dare un’idea della differenza, con i metodi tradizionali si potevano ottenere solo 5-6 dati al giorno.
Cosa cambia con big data, intelligenza artificiale e sensori
Senza la tecnologia WSense il monitoraggio della qualità delle acque si effettua con campionamenti a intervalli di settimane e mesi nell’arco dell’anno, raccogliendo pochi dati alla volta con i sensori calati in acqua al momento o il prelievo dei campioni. Dopo l’analisi in laboratorio i dati ottenuti si passano ai ricercatori.
Nel caso del Golfo di Follonica ISPRA ha investito circa 500 mila euro, con un costo per dato del sistema attuale al di sotto dell’euro, calcolato su un solo anno rispetto ai tre anni di previsto funzionamento.
Per avere gli stessi dati in diretta online sarebbe stato necessario posare sui fondali di chilometri di cavi, con impatto ambientale e costi enormemente più alti.
Come funziona WSense
WSense è un sistema di monitoraggio subacqueo in tempo reale dei principali parametri di qualità delle acque e del movimento delle correnti sottomarine nel Golfo di Follonica.
È costituito da 9 stazioni di campionamento: in 8 sono installati sensori multiparametrici per la rilevazione di temperatura, ossigeno disciolto, torbidità e conduttività, mentre in 2 di queste – in prossimità delle mitilicolture – sono presenti anche sensori dedicati alla misurazione della clorofilla e dell’attività batterica totale (BOD).
La nona stazione ospita, invece, un correntometro che registra intensità e direzione delle correnti lungo l’intera colonna d’acqua, con misurazioni su 14 livelli di profondità, dal fondale alla superficie. I dati forniti nell’unità di tempo sono dunque rilevati su 64 punti.
I sensori inviano l’allarme in tempo reale
I dati raccolti permetteranno ai ricercatori ISPRA di effettuare analisi approfondite delle condizioni meteo-marine e delle operazioni di gestione degli impianti di acquacoltura, nonché intercettare discontinuità e perturbazioni anomale o impreviste, anche legate alle diverse stagioni.
WSense ha fornito anche la piattaforma web-cloud che facilita l’analisi e il confronto dei dati con una innovativa interfaccia grafica, la loro archiviazione e la messa a disposizione alle autorità di controllo e agli allevatori, che possono consultarli (a seguito del training formativo).
Inoltre, il sistema di allarme in tempo reale consente di impostare, per ciascun parametro, soglie minime e massime e di inviare automaticamente un alert via mail in caso di superamento.
