Risultati dello sviluppo di un sistema di monitoraggio basato su componenti Open: il caso studio della rete meteorologica 4onse in Sri Lanka

Il crescente interesse per le problematiche ambientali e climatiche sta portando sempre di più ad una necessità di monitorare parametri meteorologici (e non solo) in near real-time per poter capire e conoscere meglio eventi o processi naturali pericolosi. La disponibilità di questi dati aiuta i decisori a prendere misure di mitigazione in tempo per limitare potenziali effetti dannosi sugli elementi vulnerabili. Tuttavia nei paesi in via di sviluppo e low-income c’è una forte mancanza di questi dati causata principalmente dagli elevati costi delle componenti, sia hardware che software, e dall’adozione di sistemi chiusi che limitano l’interazione con il sistema stesso. Il sorgere di tecnologie per Smart City e per l’Internet delle Cose (IoT) unito alla filosofia Open che sempre più permea non solo le attività scientifiche, ma anche i settori privati e pubblici, portano nuove opportunità di implementazione di tecnologie low-cost efficaci. A tal proposito il progetto 4onse mira a valutare se lo sviluppo di un sistema di monitoraggio ambientale non convenzionale basato su tecnologie open e low-cost può essere una valida alternativa alle soluzioni usualmente utilizzate. Infatti, al contrario di questi sistemi convenzionali, dove l’adozione di soluzioni chiuse limita fortemente l’interoperabilità e la condivisione dei dati, il sistema 4onse è caratterizzato da un’alta riproducibilità e interoperabilità garantita dall’adozione di software, hardware, standard e dati aperti. In questo contesto, il design del sistema è stato sviluppato su tre diversi layer. Il primo riguarda la parte hardware che essenzialmente consiste in una stazione meteo basata su Arduino e su sensori per la misura di variabili ambientali quali temperatura, umidità, pressione, pioggia. La soluzione è basata su componenti Open Hardware (OH) facilmente reperibili localmente o sui portali dei grandi distributori internazionali in modo da massimizzare la riproducibilità. Il prototipo sviluppato durante la prima fase di progetto ha dimostrato un’accuratezza dei dati che è comparabile ad una stazione ufficiale della rete idro-meteorologica cantonale del Ticino in Svizzera. Il secondo layer concerne la parte server del sistema che è composta dal software open source istSOS per la raccolta, gestione ed analisi dei dati provenienti dalle stazioni meteo. IstSOS implementa lo standard Sensor Observation Service (SOS) dell’Open Geospatial Consortium (OGC) ed è stato scelto in quanto già utilizzato in produzione per la gestione di reti di monitoraggio. Inoltre, sono stati realizzati estensioni per il controllo della qualità del dato, per la generazione di report statistico climatici e per il monitoraggio di eventi siccitosi. La pubblicazione dei report e dei metadati e risultati nati nell’ambito del progetto è avvenuta tramite il portale Zenodo (www.zenodo.org). Il terzo ed ultimo layer riguarda la trasmissione dei dati tra il primo layer ed il secondo layer appena descritti attraverso l’utilizzo della tecnologia wireless GPRS che permette di usufruire della copertura della rete mobile, sempre più presente anche nei paesi in via di sviluppo o low-income. L’intero sistema è stato implementato in Sri Lanka all’interno del bacino Deduru Oya con una rete di circa 30 stazioni. I risultati principali e conclusivi ottenuti da questa attività di ricerca durata tre anni saranno esposti e l’architettura generale sviluppata sarà descritta.daniele.strigaro@supsi.c