Soluzioni innovative
per mobilità lenta e sostenibile
per la rigenerazione ecologica
degli ambienti urbani.

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PROGETTO EMERA

Fondo Europeo di Sviluppo Regionale
Fondo Sociale Europeo

Comunità
Europea

IL PROGETTO
CARATTERISTICHE E PRESTAZIONI

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L’obiettivo del Progetto EMERA è promuovere la diffusione su tutto il tessuto urbano di servizi ICT e di servizi legati alle infrastrutture più tangibili quali la mobilità elettrica con le stazioni di ricarica, le soluzioni di micro-mobilità elettrica, mezzi per la slow-motion, sistemi di monitoraggio ambientale attraverso dispositivi a basso impatto visivo al fine di favorirne la completa integrazione con i centri urbani e, in particolare, con riferimento ai centri storici.
Il progetto EMERA considera l’opportunità di utilizzare nuove tecnologie chiave emergenti per sviluppare nuovi servizi e funzionalità collegate agli impianti di illuminazione pubblici. Il sistema, in particolare, sarà collegato agli impianti di illuminazione al fine di favorire la diffusione della mobilità elettrica e, grazie alle funzionalità garantite dalla presenza di elementi di Internet of Things, potrà consentire servizi per il monitoraggio ambientale.

Apparato illuminante
IoT

Apparato illuminante dotato di componenti e dispositivi IoT.

Piattaforma infomobilità

Sviluppo di sistemi ICT per la gestione dei servizi Back-end e Front-end.

Dispositivo di ricarica e sistemi V2G

Dispositivo di ricarica dei veicoli in grado di supportare tecnologie di ricarica rapida.

Storage

Realizzazione di sistemi di accumulo basati sul principio dei supercapacitori.

Stazione di stallo e ricarica

Progettata per veicoli leggeri e per servizi di bike sharing e di ricarica ad alta efficienza.

Dispositivo per la Personal Mobility

Realizzazione del prototipo di un nuovo mezzo.

DALL’IDEA ALLA REALIZZAZIONE

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Contenuti, obiettivi e attività delle principali fasi del progetto

1.) Studio di normative e stato dell’arte

Analisi dello stato dell’arte normativo e autorizzativo in materia di infrastrutture per la ricarica dei veicoli elettrici con particolare attenzione alle tecnologie di supporto alla mobilità elettrica intelligente.

In questa attività sono state analizzate le normative in materia di infrastrutture per la ricarica dei veicoli elettrici. L’esigenza di questa analisi deriva dalla necessità di approfondire nel dettaglio le strategie definite dalla Comunità Europea e come gli Stati e le Pubbliche Amministrazioni stanno pianificando l’implementazione delle stesse.

Sono stati analizzati diversi modelli esistenti di interazione tra gli elementi cosiddetti ‘attivi’ delle reti cittadine al fine di identificarne le principali caratteristiche per delineare gli scenari di progetto. In particolare, è stata effettuata una dettagliata analisi tecnica al fine di commisurare la fattibilità di connessione di impianti di carica di veicoli elettrici sulle attuali reti di illuminazione pubblica.
I modelli sviluppati hanno tenuto conto della possibile interazione tra molteplici risorse energetiche distribuite (DERs) tra cui stazioni di ricarica, storage elettrico, micro-sorgenti di generazione e utenze attive.

Sono state analizzate le tecnologie per la mobilità sostenibile, dedicando particolare attenzione alle soluzioni innovative volte a migliorare l’economicità, la sicurezza e la compatibilità ambientale, in funzione dell’incremento dello sviluppo sostenibile e considerando, anche, la possibilità di un coinvolgimento attivo degli attori interessati che potrà essere svolto direttamente dai partner aziendali ai fini di ottenere feedback utili per la fase di definizione degli scenari di progetto.

Gli scenari di progetto hanno preso in considerazione soluzioni volte a favorire l’abilitazione delle nuove forme di mobilità alternativa (quale la mobilità ciclabile) e di mobilità condivisa (quale bike sharing) grazie alla presenza di servizi integrati di prenotazione e pagamento.

2.) Definizione di una piattaforma integrata di servizi per città 4.0

Obiettivo di questa fase è stata la definizione di procedure per la reingegnerizzazione di soluzioni esistenti al fine di realizzare tecnologie low-cost per la mobilità smart della singola persona all’interno di contesti urbani.

I sistemi di mobilità individuale sono stati definiti mediante retrofit di mezzi non elettrificati che garantissero caratteristiche di trasportabilità, leggerezza, manovrabilità, compattezza ed economicità.

Sulla base delle competenze già sviluppate da ENEA e, con un occhio attento all’uso di tecnologie eco-sostenibili, sono state definite le caratteristiche del sistema di accumulo elettrico più idoneo.

In particolare, sono state definite le specifiche della cella per elettrodi, elettrolita e separatore, e dei relativi processi di preparazione, prestando particolare attenzione all’utilizzo di tecnologie eco-sostenibili.

Sono state individuate metodologie e strumenti tecnologici per la realizzazione di apparecchi illuminanti IoT. Si è partiti dalla definizione degli ingombri e delle tecnologie illuminanti in grado di garantire l’ottimo compromesso tra il risparmio energetico e l’efficienza dell’illuminazione, fino a definire le tecnologie per la valutazione delle prestazioni meccaniche illuminotecniche e di controllo del flusso luminoso e dello stato dell’apparecchio illuminante.

Si è valutato, inoltre, quali tecnologie utilizzare al fine di consentire ai lampioni stradali di diventare nodi di una rete, integrando nei punti luce sistemi per la sicurezza e servizi per la mobilità e per il monitoraggio ambientale, consentendo anche di regolare l’illuminazione in maniera intelligente.

In questa fase sono state individuate sul mercato le migliori tecnologie disponibili in merito alla gestione dell’energia nella fase di ricarica dei mezzi elettrici, predisposte per l’integrazione negli apparati illuminanti e nelle stazioni di stallo e ricarica dei veicoli leggeri per la personal mobility, prevedendo la presenza degli opportuni elementi di copertura, protezione e mitigazione dei componenti necessari alla ricarica dei mezzi.

Nel corso di questa attività è stata definita l’architettura hardware e software del sistema integrato, considerando gli aspetti riguardanti la validazione dei dati, la tipologia di comunicazione, la gestione dei dati di interscambio, la sicurezza, la gestione di errori/eccezioni, la suddivisione dei dati e l’integrazione eventuale con applicativi esterni.

3.) Realizzazione di una piattaforma integrata di servizi per città 4.0

Scopo di questa attività è la realizzazione di un sistema low-cost per la mobilità individuale in ambito urbano; un apparecchio illuminante IoT; moduli per la ricarica dei veicoli elettrici; moduli software per la gestione del sistema e la fornitura dei servizi associati.

In questa fase, si è proceduto alla realizzazione di un prototipo leggero di bici facilmente trasportabile in ambito urbano.

Si è proceduto alla selezione e all’installazione del motore elettrico con l’obiettivo di garantire un buon compromesso tra il bilanciamento del mezzo e i consumi ridotti. Sono stati installati, inoltre, gli opportuni sensori di cadenza di pedalata e di sforzo, utili a regolare il livello di potenza che dovrà essere trasferito al motore elettrico. Il sistema di accumulo elettrochimico di energia è stato integrato con il sistema elettronico di controllo.

Durante questa fase è stato realizzato un prototipo illuminante IoT in alluminio per prove sperimentali sul campo. L’apparecchio illuminante è stato dotato degli opportuni strumenti dell’Internet of Things in modo da renderlo un vero e proprio nodo di una rete all’interno della quale potranno essere forniti servizi per la mobilità e per il monitoraggio ambientale, consentendo anche di regolare l’illuminazione in maniera intelligente.

In questa attività è stato realizzato il sistema per la ricarica dei veicoli elettrici. Esso è compatibile con i diversi modi di funzionamento definiti dalla Commissione Elettrotecnica Internazionale, garantendo in particolare la comunicazione bidirezionale fra stazione di ricarica e veicolo, e la presenza di un dispositivo di protezione.

È stato, inoltre, realizzato il prototipo della stazione tecnologica per la ricarica dei veicoli leggeri. I sistemi di ricarica sono dotati di una centrale di comunicazione GSM/GPRS, per la gestione della comunicazione delle informazioni di inizio/fine ricarica, dello stato di avanzamento ricarica e della disponibilità del mezzo alla piattaforma informatica.

Infine, sono stati realizzati i moduli software della piattaforma informatica. L’attività è stata articolata seguendo le prime tre delle fasi principali del Software Development Life Cycle (SDLC): Assessment (raccolta dei requisiti), Design (progettazione del software) e Development (sviluppo della soluzione).
In particolare:
• Interfaccia utente, o UI layer, che avrà in carico le interazioni con gli utenti e la presentazione dei dati;
• Lo strato logico, o business layer, che incapsulerà le logiche decisionali, i comportamenti e i calcoli sulle entità del dominio applicativo;
• Lo strato di persistenza, o data layer, il quale supporterà la memorizzazione e il recupero dei dati dell’applicativo.
A completare questi moduli logici sarà il cosiddetto detto common layer, uno strato verticale che implementa funzionalità di uso comune come l’infrastruttura di logging, metodi di utilità per la manipolazione dei dati, eccezioni personalizzate ed altre funzionalità di questo tipo.

4.) Validazione delle tecnologie

Obiettivo di questa attività sarà quello di confermare la validità delle metodologie definite per la realizzazione del sistema integrato per l’illuminazione e i servizi alla mobilità urbana.
Si potrà così valutare la bontà delle soluzioni utilizzate e, se necessario, avviare procedure di miglioramento delle metodologie e dei moduli installati.

Ai fini della validazione dei prototipi hardware e software sviluppati nel progetto, saranno allestite delle aree di test curando l’integrazione e i diversi scenari di applicazione.

Obiettivo di questa attività sarà quello di confermare la validità delle metodologie definite per la realizzazione del sistema integrato per l’illuminazione e i servizi alla mobilità urbana. Saranno analizzati ed interpretati i dati e le informazioni provenienti dalle aree di test, riguardanti le funzionalità integrate tra le quali i dati di monitoraggio dell’apparato illuminante, i dati di monitoraggio del sito di ricarica e delle strade, l’avvio e la conclusione del processo di ricarica, la gestione della comunicazione, la gestione dell’utente, etc…

Gli utenti oggetto della sperimentazione saranno individuati grazie al coinvolgimento delle pubbliche amministrazioni. Nel caso in cui l’utente decida di aderire alla sperimentazione, sarà coinvolto in attività di monitoraggio per raccogliere tutte le informazioni utili. Si collezioneranno quindi dati relativi agli utenti coinvolti avviando le iniziative necessarie per attivare gli opportuni accorgimenti.

Una particolare attenzione dovrà essere prestata alla rilevazione della Quality of Experience (QoE) e del Quality of Service (Qos) per ogni cittadino coinvolto.

Prospettive

Chi siamo

Il Progetto ha previsto il coinvolgimento di 10 attuatori che si sono costituiti in ATS (Associazione Temporanea di Scopo). Per il conseguimento degli obiettivi si è posta particolare attenzione a:

  • Efficacia della gestione operativa
  • Efficacia della gestione tecnica

I nostri obiettivi

L’obiettivo del Progetto è aumentare la competitività tecnologica dei soggetti proponenti mediante l’implementazione di una piattaforma di smart green mobility che fungerà da collettore di flussi informativi derivanti da diverse fonti e relativi alla gestione della flotta di veicoli green.

Partner

 
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