Ricerca e Sviluppo (R&D) in IoT e Sensoristica
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3. Ricerca e Sviluppo (R&D) in IoT e Sensoristica
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Sviluppo di dispositivi per risolvere sfide critiche in ambito industriale e strutturale. Le attività di studio, prototipazione e realizzazione di dispositivi intelligenti includono: monitoraggio dei micromovimenti di strutture e pareti ventilate, controllo della catena del freddo (HACCP), sistemi di accesso con riconoscimento facciale (telecamera e QR code), e soluzioni domotiche custom (es. controllo da remoto delle utenze abitative).
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1. Monitoraggio dei Micromovimenti di Strutture e Pareti Ventilate
Questa è una delle aree di ricerca più avanzate di Virtualup, focalizzata sul progetto Black Box (realizzato per conto di Alpaca Hitech srl)
. L'obiettivo è trasformare le strutture abitative in un sistema sensoriale attivo
.
Progetti Specifici e Contesto Strutturale
L'R&D in questo settore si è concretizzata in diversi progetti:
• Realizzazione di dispositivi per il controllo dei micromovimenti di pareti ventilate e strutture abitative e non
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• Studio di fattibilità per un dispositivo di monitoraggio dei micromovimenti destinato al Comune di Pozzuoli, includendo procedure di emergenza
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• Studio di ricerca e sviluppo per monitorare lo spostamento delle pareti ventilate
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Architettura e Intelligenza Algoritmica
I dispositivi sono progettati come sistemi embedded compatti dedicati esclusivamente alla percezione del movimento
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• Sensoristica (IMU): Il cuore percettivo è l'Unità di Misura Inerziale (IMU) MPU6050, che combina accelerometri triassiali e giroscopi
. Questi sensori misurano l'accelerazione lungo tre assi spaziali e la velocità angolare
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• Elaborazione (MCU): Il "cervello computazionale" è spesso un microcontrollore Renesas RA4M1 (basato su architettura ARM Cortex-M4)
, ottimizzato per il Digital Signal Processing (DSP) in tempo reale
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• Autocalibrazione Avanzata: L'innovazione algoritmica risiede nell'autocalibrazione
. All'avvio, il sistema impara a "filtrare" il rumore di fondo, l'offset intrinseco e l'impatto costante della forza gravitazionale. Questo isola l'accelerazione dinamica, l'unica componente che indica il movimento reale
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• Magnitudine del Movimento: I dati vettoriali complessi vengono distillati in un unico valore scalare: la magnitudine del vettore di accelerazione netta, che cattura l'intensità pura del movimento
. Questo valore viene confrontato con una soglia predefinita (ad esempio, 0.3 m/s²) per determinare se il sistema è in movimento
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Evoluzioni Future (AI e Digital Twin)
La piattaforma IoT è robusta e affidabile
. I futuri sviluppi si concentrano su:
• Intelligenza Artificiale Prescrittiva: Il sistema evolverà per non limitarsi a diagnosticare i problemi, ma per fornire soluzioni prescrittive (ad esempio: "Si consiglia ispezione visiva entro 48 ore")
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• Fusione Sensoriale Cross-Modale: Integrazione di nuovi sensori (acustici, termocamere e analizzatori di gas) per aumentare l'accuratezza diagnostica e prevenire i falsi allarmi, creando una percezione olistica dello stato della struttura
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2. Controllo della Catena del Freddo (HACCP)
La Ricerca e Sviluppo include il controllo della catena del freddo (HACCP)
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• Obiettivo: Sviluppare dispositivi specifici per il monitoraggio continuo, essenziale per garantire la qualità, la sicurezza e la durata di conservazione di prodotti alimentari o farmaceutici
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• Progetto Specifico: Virtualup ha sviluppato un dispositivo per il monitoraggio della catena del freddo (HACCP) con piattaforma di archiviazione dati per conto di Alpaca Hitech
. Questi sensori sono fondamentali nel settore alimentare e per la conservazione in magazzini o celle frigorifere
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3. Sistemi di Accesso e Soluzioni Domotiche Custom
Le attività di R&D si estendono alla creazione di soluzioni IoT personalizzate, sia per l'ambito di sicurezza (controllo accessi) che per la domotica.
Sistemi di Accesso con Riconoscimento Facciale
L'R&D comprende la realizzazione di sistemi di accesso
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• Progetto Specifico: Studio, R&S e realizzazione di un sistema di accesso ai luoghi di lavoro con riconoscimento facciale, telecamera e QR code per conto di Alpaca Hitech
. Questo sistema sfrutta l'integrazione di telecamere per la visione artificiale e l'identificazione, funzionalità supportate da piattaforme hardware avanzate
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Soluzioni Domotiche Custom
Virtualup sviluppa anche soluzioni domotiche custom
, ovvero dispositivi intelligenti per la gestione remota e l'automazione degli ambienti abitativi.
• Controllo da Remoto delle Utenze: Progettazione e realizzazione di un dispositivo per il controllo da remoto delle utenze abitative per conto di Alpaca Hitech
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• Prototipi IoT: Un altro esempio di prototipazione IoT è la realizzazione di un prototipo di ciotola intelligente per animali (IoT)
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