ITRM20130274A1 - Sistema di sensori ottici distribuiti ed intelligenti per il controllo adattivo, predittivo ed on-demand dell'illuminazione pubblica - Google Patents

Description

“SISTEMA DI SENSORI OTTICI DISTRIBUITI ED INTELLIGENTI PER IL CONTROLLO ADATTIVO, PREDITTIVO ED ON-DEMAND DELL’ILLUMINAZIONE PUBBLICA†;

DESCRIZIONE

La presente invenzione ha per oggetto un sistema caratterizzato da una rete distribuita di sensori ottici intelligenti per il controllo adattivo, predittivo ed on-demand dell’illuminazione pubblica. Il trovato appartiene al settore tecnico delle installazioni a scopo di monitoraggio e videosorveglianza.

L’illuminazione pubblica à ̈ l’insieme degli oggetti (lampioni, lampade, ecc.) atti ad illuminare gli spazi pubblici. All’interno di tale contesto, la principale tipologia di illuminazione pubblica à ̈ l’illuminazione stradale, il cui scopo à ̈ quello di creare condizioni di buona visibilità durante le ore serali e notturne, per garantire condizioni di sicurezza quando si à ̈ al volante di un qualsiasi veicolo e per rendere più armonioso l’aspetto estetico di città e paesi. Una buona illuminazione stradale à ̈ favorita da un’adeguata luminanza della strada, definita come il rapporto fra l’intensità luminosa emessa da una sorgente verso una superficie normale alla direzione del flusso e l’area della superficie stessa.

Elemento cardine di un impianto di illuminazione pubblica, nonché causa primaria di una corretta illuminazione sono gli apparecchi illuminanti (di seguito anche denominati pali di illuminazione o pali) che costituiscono l’impianto stesso, la cui scelta ed installazione à ̈ frutto di attività progettuali legate al tratto stradale da illuminare. In particolare, il progetto di illuminazione pubblica (in particolare quella stradale) in Italia à ̈ regolato dalla norma UNI 11248 che definisce la categoria illuminotecnica in base a vari parametri di influenza, quali: tipo di strada, flusso di automezzi, presenza di pedoni, presenza di svincoli, pericoli di aggressione, ecc. Per ogni categoria, vengono definiti i parametri illumino-tecnici che il progetto deve soddisfare. Particolari caratteristiche sono definite anche per le zone circostanti alla carreggiata (piste ciclabili, marciapiedi, attraversamenti pedonali, incroci).

L’obiettivo della progettazione à ̈ di limitare gli sprechi energetici e di preservare la sicurezza stradale (limitando fenomeni indesiderati quali l'abbagliamento debilitante e l'inquinamento luminoso) e della cittadinanza (prevenendo aggressioni o incidenti causati da una scarsa illuminazione). Ciò nonostante, il limite stesso dell’attuale approccio à ̈ che la classificazione stradale, con il conseguente livello di flusso luminoso richiesto, viene determinata esclusivamente in fase di progettazione e tiene conto di una modellazione a priori, senza cioà ̈ considerare le reali condizioni del tratto stradale, nonché il fatto che alcuni dei parametri di influenza della classificazione illuminotecnica possono variare nel corso del tempo (come, ad esempio, il flusso di traffico veicolare). Questo comporta l’insorgere di inevitabili sprechi dovuti a consumi energetici ove non necessario, o viceversa la mancanza di sicurezza quando l’impianto risulta spento e sarebbe invece opportuno illuminare a causa di situazioni critiche. E’ quindi sentita ed auspicabile, da parte degli enti titolari degli impianti di illuminazione pubblica (come i Comuni), la possibilità di adottare sistemi innovativi di controllo della sede stradale, che consentano a loro volta la modulazione adattiva e predittiva del flusso luminoso rispetto a condizioni ambientali analizzate in tempo reale, che determinano a loro volta un adeguamento della classificazione illuminotecnica stradale rispetto alle reali condizioni. Il fine ultimo di tale controllo à ̈ il risparmio energetico, dovuto alla possibilità di diminuire il flusso luminoso quando non necessario, e l’incremento della sicurezza pubblica, aumentandolo in presenza di situazioni di emergenza.

Complementare a questa esigenza, si affaccia la possibilità di inquadrare la rete dell’illuminazione pubblica da una prospettiva nuova: non più come semplice infrastruttura passiva per l’illuminazione, ma come vera e propria rete senziente, equipaggiata con sensori intelligenti in grado di erogare molteplici servizi innovativi e migliorare così le attività sociali e pubbliche. Attualmente però, i pali di illuminazione, pur essendo diffusissimi, non assolvono ad altre funzioni oltre a quella di illuminare l’ambiente circostante.

In questa luce, lo stato dell’arte offre varie tecnologie per ovviare parzialmente ai limiti degli attuali pali. Un primo approccio à ̈ di inserire orologi astronomici nei quadri di alimentazione degli impianti, in grado di calcolare automaticamente l’ora dell’alba e del tramonto di tutti i giorni sulla base della latitudine e longitudine della località. Le ore di accensione e spegnimento vengono quindi computate giornalmente con maggiore precisione rispetto ad approcci tradizionali. Soluzioni di questo tipo sono comunque lontane da un’attuazione adattiva, poiché limitate ad un calcolo accurato del periodo di luce solare nel quale la lampada può esser spenta, senza tener conto di nessun fattore dinamico. Un’alternativa à ̈ la possibilità di collegare l’impianto ad una centrale remota, tramite un sistema di tele-gestione. In questo modo à ̈ possibile per un operatore programmare da remoto l’accensione e lo spegnimento di ogni lampada senza recarsi in loco, ed intervenendo sulla base di considerazioni analitiche che vanno al di là del semplice livello crepuscolare calcolato con orologio astronomico. Anche in questo caso i limiti del sistema rispetto a situazioni dinamiche, anomale ed inattese à ̈ evidente, poiché risulta difficoltoso poter reagire prontamente ad ogni circostanza imprevista.

E’ recente invece l’adozione di tecnologie basate sull’installazione di sensori video, finalizzati all’acquisizione di flussi video o di immagini.

Questi sensori sono collegati all’alimentazione elettrica fornita dai pali stessi, mediante cavi predisposti ad hoc. I sensori in questione sono passivi: essi acquisiscono le immagini ed i flussi video ma non li elaborano. E’ quindi necessario trasmettere questi dati ad una centrale di elaborazione dati per il successivo calcolo. Dall’analisi di questi dati à ̈ poi possibile fare una programmazione più puntuale del flusso luminoso da erogare nel corso della giornata. La trasmissione dei dati acquisiti verso la centrale remota solitamente avviene in due modi. Ogni sensore può archiviare i propri dati su un supporto di memorizzazione locale, che viene poi prelevato periodicamente tramite intervento di operatori in loco. Questo approccio à ̈ sconveniente per l’alto grado di manutenzione richiesto, e non consente di adattare il flusso a situazioni anomale che avvengono in tempo reale. L’alternativa à ̈ di collegare i sensori ad un’infrastruttura di telecomunicazione, dislocata nei pressi dell’impianto, per poter trasmettere i dati acquisiti alla centrale remota. Questo approccio presenta due svantaggi principali. Il primo, di natura tecnica, à ̈ che l’invio di immagini o video acquisiti dai sensori comporta un utilizzo ingente della banda di trasmissione. Le attuali tecnologie trasmissive adottabili in un contesto come quello dell’illuminazione pubblica sono due: rete mobile cellulare o power line communications (PLC). In entrambi i casi la banda a disposizione à ̈ limitata, e non sufficiente a garantire la trasmissione di dati non elaborati con un’alta frequenza. Il secondo limite à ̈ squisitamente economico. Anche ove un certo livello di trasmissione fosse possibile, come nel caso delle comunicazioni cellulari di ultima generazione (es. 3G), i costi per l’utilizzo della banda di comunicazione sarebbero molto alti, di fatto togliendo un vantaggio economico per il servizio stesso.

Ulteriore alternativa à ̈ l’installazione di sensori di natura diversa dalle telecamere. Il limite principale di questi sensori à ̈ di richiedere modifiche ingenti alla sede stradale. Inoltre, si tratta di sensori molto specifici per l’estrazione di una sola tipologia di informazione. Ad esempio, le spire magnetiche sono utilizzabili per contare il passaggio di veicoli, ma non sono in grado di eseguire nessun altro tipo di elaborazione. Per ovviare a questi limiti intrinseci della tecnologia, tipologie diverse di sensori possono essere integrate, aumentando però il costo complessivo del sistema e la complessità di estrazione di informazioni dai dati.

Scopo del presente trovato à ̈ di rendere disponibile un sistema di nodi basato esclusivamente su sensori ottici installati sui pali dell’illuminazione, che effettuino un monitoraggio continuo e globale di un tratto stradale al fine di poter determinare in tempo reale la classificazione illuminotecnica della strada monitorata. Il presente trovato supera gli attuali limiti e complessità delle tecnologie sopra menzionate, con particolare riferimento a: incremento del risparmio energetico grazie al controllo adattivo, predittivo ed on-demand dell’illuminazione pubblica, riduzione dei costi per la trasmissione dei dati verso centrali remote, facilità di installazione sull’impianto di illuminazione, erogazione di molteplici servizi con l’utilizzo di una sola tipologia di sensore.

Scopo principale del trovato à ̈ garantire un incremento significativo del risparmio energetico nell’illuminazione pubblica tramite l’adozione di tecniche di controllo adattivo, predittivo ed ondemand dell’illuminazione. Questo obiettivo viene garantito dal trovato grazie ad innovativi algoritmi di elaborazione delle immagini e di apprendimento automatico eseguiti direttamente a bordo dei nodi per mezzo di schede elettroniche di varia natura. Il risultato di tale elaborazione à ̈ una serie di statistiche ad alto livello sulla scena acquisita da ciascuna telecamera, con particolare riferimento, ma non limitatamente, a condizioni di traffico e meteo. Queste statistiche consentono una stima in tempo reale dei parametri di influenza che contribuiscono alla classificazione illuminotecnica dell’intero tratto stradale monitorato dai sensori.

Ulteriore scopo del trovato à ̈ di risolvere il problema degli alti costi legati alla banda di trasmissione richiesta per la trasmissione dei dati non elaborati attualmente richiesta dalle tecnologie basate su sensori ottici passivi. Tale limitazione viene risolta dal trovato grazie all’elaborazione dei dati acquisiti dalla telecamera direttamente a bordo dei nodi stessi, con conseguente estrazione di dati aggregati ad alto livello, che essendo molto più compatti e limitati nel tempo richiedono così una banda di trasmissione notevolmente inferiore, abbattendo i costi.

Inoltre, al fine di garantire bassi consumi elettrici, il trovato si avvale di componenti elettronici a bassissimo consumo elettrico, limitando l’uso di risorse computazionali. Poiché questi componenti non consentirebbero l’adozione delle normali tecniche software di elaborazione delle immagini per gli scopi preposti, parte essenziale del trovato à ̈ una pluralità di algoritmi software per l’elaborazione delle immagini e di apprendimento automatico ottimizzati al fine di poter essere eseguiti su suddette schede di elaborazione dati con risorse computazionali limitate. Questa caratteristica à ̈ il principale aspetto innovativo del trovato.

Scopo aggiuntivo del trovato à ̈ di garantire semplicità di installazione. Gli unici componenti oggetto di installazione sono i nodi stessi. Non à ̈ necessaria alcuna connessione con il quadro elettrico di riferimento dell’impianto di illuminazione, né l’installazione prevede attività invasive come lo smantellamento della sede stradale (come nel caso di spire magnetiche) o l’installazione di componenti elettronici aggiuntivi (come accesspoint o router per comunicazioni wireless), come accade con tecnologie alternative. L’unica attività richiesta à ̈ l’installazione meccanica di ogni nodo del sistema su un corrispondente palo della luce, tramite supporto meccanico, e la connessione dell’alimentazione del nodo alla linea elettrica direttamente a disposizione all’interno del palo stesso. La comunicazione fra i nodi della rete può avvenire tramite tecnologia wireless o tramite power line communications (sfruttando quindi la medesima linea di alimentazione).

Infine, scopo del trovato à ̈ di consentire l’erogazione di molteplici servizi e funzionalità tramite l’utilizzo del solo sensore ottico. Grazie al campo di vista ampio ed al generico contenuto informativo, le telecamere a bordo dei nodi acquisiscono una notevole mole di informazioni. Il trovato, per mezzo di moduli software opportuni, almeno uno per ogni servizio da erogare, offre funzionalità non solo di monitoraggio per il risparmio energetico, ma anche di videosorveglianza, di rilevamento di eventi anomali, e di analisi semantica della scena.

Il trovato risolve gli inconvenienti delle tecniche sopra citate, garantendo inoltre un miglioramento dal punto di vista del risparmio energetico, dell’inquinamento luminoso, ed introducendo servizi aggiuntivi innovativi.

Detti scopi sono pienamente raggiunti dal trovato, che à ̈ caratterizzato per quanto contenuto nelle rivendicazioni sotto riportate:

· un sistema distribuito di sensori ottici (di seguito denominato “rete†o “rete di sensori†o “sistema†) per l’erogazione di tutti i servizi previsti, e non limitatamente a quelli precedentemente descritti. La struttura a rete del trovato à ̈ caratteristica essenziale per raggiungere gli scopi sopra prefissati, con particolare riferimento al monitoraggio complessivo di un tratto stradale per il risparmio energetico dell’illuminazione pubblica, che viene realizzato tramite l’aggregazione di informazioni locali acquisiti ed elaborate dai singoli nodi; · almeno un dispositivo locale installato su un palo per l’acquisizione e l’analisi a bordo della scena locale (di seguito anche denominato come “nodo†o “nodo slave†); · almeno un dispositivo preposto, oltre che all’acquisizione ed all’analisi della scena ambientale come il suddetto nodo, anchealla trasmissione dei dati elaborati verso una centrale remota (di seguito anche denominato “nodo master†);

· almeno un modulo software preposto all’acquisizione, elaborazione dei datied estrapolazione di informazioni ad alto livello direttamente a bordo di un nodo o di un nodo master. Tale moduli software offre le seguenti funzionalità: analisi della scena veicolare, analisi meteorologica, analisi della luminanza e luminosità, estrazione di informazioni semantiche della scena su eventi anomali, video-sorveglianza;

· almeno un modulo software preposto all’utilizzo delle informazioni ad alto livello risultanti dalle suddette analisi software per l’attuazione del controllo adattivo, predittivo ed on-demand dell’illuminazione pubblica, regolando opportunamente il flusso luminoso dell’impianto sotto controllo;

· almeno un modulo software preposto all’adattamento in tempo reale del sistema software rispetto alle condizioni della scena ambientale che mutano nel corso del tempo. Tramite algoritmi di apprendimento automatico il software a bordo dei nodi à ̈ in grado di riparametrizzare i propri algoritmi al fine di adattarsi alla scena;

· almeno un modulo software preposto alla trasmissione dei dati tra i nodi all’interno della rete tramite, ma non limitatamente, tecnologia senza fili (di seguito anche “wireless†) o power line communications (di seguito anche “PLC†), ed ottimizzato per la minimizzazione dell’utilizzo della banda di comunicazione del mezzo trasmissivo stesso e per il risparmio energetico dei nodi;

· almeno un modulo software preposto alla trasmissione dei dati dalla rete verso calcolatori elettronici esterni tramite, ma non limitatamente, tecnologia senza fili cellulare (ad esempio 3G) o PLC, ed ottimizzato per la minimizzazione dell’utilizzo della banda di comunicazione del mezzo trasmissivo stesso e per il risparmio energetico dei nodi;

· almeno un modulo software preposto alla ricezione dei dati trasmessi dalla rete di nodi, alla loro visualizzazione ed alla telegestione della rete stessa

All’interno di questo contesto, à ̈ importante declinare gli aspetti essenziali di un nodo. E’ altresì essenziale sottolineare come la particolare ed innovativa struttura dei moduli software del presente trovato infici i componenti hardware essenziali del trovato stesso. Un nodo installato su un qualsiasi palo o altro elemento asservito all’illuminazione pubblica, à ̈ composto dai seguenti componenti essenziali per il trovato:

· almeno una telecamera per l’acquisizione di immagini o flussi video dell’ambiente circostante al nodo stesso;

· almeno una scheda elettronica o componente elettronico integrato in un’altra scheda elettronica l’elaborazione dei dati acquisiti dalla telecamera direttamente a bordo;

· almeno una scheda elettronica o componente elettronico integrato in un’altra scheda per il processamento e la trasmissione dei dati elaborati tra due nodi all’interno della stessa rete tramite, ma non limitatamente, tecnologia wireless o PLC.

E’ opportuno esplicitare come una rivendicazione del trovato, garantire risparmio energetico, determina altresì che ogni componente elettrico debba esser selezionato in base a suddetta rivendicazione. E’ altresì fondamentale esplicitare come le particolari ottimizzazioni dei moduli software oggetto del trovato richiedono l’adozione di specifiche tipologie di scheda elettronica.

In aggiunta ai suddetti componenti essenziali per il trovato, un nodo à ̈ preferibilmente composto anche dai seguenti elementi:

· almeno un trasformatore elettrico per la conversione in corrente o in tensione della linea elettrica per l’alimentazione di tutti i componenti elettronici del nodo stesso;

· almeno una ventola a basso consumo elettrico per la ventilazione ed il raffreddamento dei componenti sopra menzionati;

· almeno un sensore di temperatura per monitorare la temperatura interna al corpo scatolare del nodo.

Un nodo master, oltre ad essere caratterizzato da tutti i suddetti componenti pertinenti alla definizione di nodo, Ã ̈ inoltre caratterizzato dai seguenti componenti essenziali per il trovato:

· almeno una scheda elettronica a basso consumo elettrico per il processamento e la trasmissione dei dati elaborati all’interno della rete tramite, ma non limitatamente,tecnologia wireless o PLC verso calcolatori elettronici remoti all’impianto; Tanto i nodi slave quanto i nodo master sono totalmente esenti dall’emissione di onde elettromagnetiche dannose o nocive.

Secondo l’invenzione, ogni nodo della rete à ̈ configurato per consentire un’agevole connessione ad un palo di illuminazione. Infatti, l’utilizzo di tecnologie di trasmissione wireless o PLC, e l’assenza di componenti aggiuntivi oltre ai nodi stessi, determina che l’unico requisito per il corretto funzionamento della rete à ̈ la fornitura di alimentazione elettrica a ciascun dispositivo del sistema stesso. Normalmente, ciascun palo di illuminazione à ̈ dotato di un sistema di alimentazione direttamente connesso alla rete di distribuzione di energia elettrica. Pertanto, il dispositivo di monitoraggio secondo il trovato à ̈ installabile facilmente anche in zone urbane sprovviste di connessioni di rete ed à ̈ completamente autonomo nella trasmissione dei segnali.

E’ essenziale per il trovato che i nodi siano installati in prossimità dei corpi illuminanti. In particolare, i nodi possono essere installati sia esternamente che internamente al corpo illuminante senza che ciò alteri in alcun altro modo i componenti essenziali caratterizzanti i nodi e sopra descritti. L’unica attività di installazione richiesta à ̈ la connessione del corpo solidale di ciascun nodo o nodo master, tramite il connettore di alimentazione elettrica, all’alimentazione elettrica disponibile all’interno del palo.

Qualora si proceda all’installazione esterna al corpo illuminante, à ̈ opportuno, ma non essenziale, considerare i seguenti elementi:

· almeno un giunto rotatorio, sferico o di altro tipo connesso a ciascun nodo o nodo master;

· almeno un supporto meccanico fisso o mobile, avente forma a braccio o di altro tipo, connesso a suddetto giunto;

· almeno un adattatore per palo, di generica forma, per la connessione a suddetto supporto meccanico, al corpo illuminante.

Essenziale per il trovato à ̈ che i componenti suddetti, che descrivono un nodo slave od un nodo master, siano alloggiati all’interno di un corpo scatolare. Sebbene meno stringente nel caso in cui i nodi siano installati internamente ai corpi illuminanti, il corpo scatolare à ̈ comunque elemento essenziale per la protezione dei componenti stessi da agenti atmosferici e polveri.

Senza limitare la genericità del corpo scatolare impiegato, si elencano le caratteristiche essenziali che lo caratterizzano:

· almeno un volume chiuso di contenimento di suddetti componenti caratterizzanti un nodo slave o un nodo master, di qualunque forma, purché in dimensione minimale rispetto all’ingombro dei componenti stessi;

· il suddetto volume chiuso deve essere delimitato almeno in parte da una parete trasparente per consentire la visione da parte di detta almeno una telecamera;

· la suddetta parete trasparente à ̈ parzialmente composta da almeno un vetro atto a garantire l’integrità del corpo scatolare ed a prevenire formazione di condensazione sulla parete stessa;

· il suddetto corpo scatolare deve contenere fori per l’integrazione di almeno un connettore accessibile dall’esterno del corpo stesso, ed a sua volta collegato a detto almeno un componente elettronico interno al corpo stesso;

· il suddetto corpo scatolare deve garantire un’adeguata ventilazione, resistenza a variazioni di temperature anche estreme, ed a formazioni di condensa, che possano pregiudicare l’effettivo funzionamento dei componenti in esso contenuti.

In particolare, qualora i nodi siano installati esternamente al corpo illuminante, parte essenziale del trovato à ̈ anche che il volume scatolare sia stagno, al fine di garantire un elevato grado di protezione rispetto ad agenti atmosferici che potrebbero alterare l’integrità del nodo stesso.

Queste ed altre caratteristiche risulteranno maggiormente evidenziate dalla descrizione seguente di una preferita forma realizzativa, illustrata a puro titolo esemplificativo e non limitativo nelle unite tavole di disegno:

· le Figure 1A e 1B illustrano due diverse prospettive del corpo scatolare di un nodo master o nodo slave secondo il presente trovato; · le Figure 2A e 2B mostrano una vista esplosa del dispositivo riportato nelle Figure 1A e 1B, al fine di illustrare meglio altri componenti caratterizzanti il corpo scatolare;

· la Figura 3 illustra una possibile modalità di installazione di un nodo ad un palo dell’illuminazione pubblica;

· la Figura 4 illustra uno schema a blocchi dei componenti interni elettrici di un nodo o nodo master precedentemente citati secondo il presente trovato;

· la Figura 5 mostra una rete distribuita composta da nodi slave e master installati su un impianto di illuminazione pubblica che interagiscono per l’erogazione dei servizi erogati secondo il presente trovato;

· la Figura 6 illustra uno schema architetturale dell’associazione fra i nodi hardware del trovato ed i rispettivi moduli software, in quanto la loro dislocazione, per lo più a bordo dei nodi stessi, determina e giustifica tutte le scelte tecnologiche relative ai componenti hardware del trovato stesso;

· La Figura 7 illustra uno schema logico dei moduli software a bordo dei nodi, al fine di illustrare le ottimizzazioni apportate agli algoritmi per consentirne l’esecuzione su schede di elaborazione a basso consumo e dalla ridotte capacità computazionali.

Nelle figure si à ̈ indicato con (13) un nodo slave e con (14) un nodo master per il controllo adattivo, predittivo ed on-demand dell’illuminazione pubblica, secondo il presente trovato.

Con riferimento alle Figure 1A e 1B, il corpo scatolare raffigurato à ̈ il medesimo sia per un nodo slave 13 che per un nodo master 14, a meno della presenza di un numero minore di connettori esterni nel caso di nodo slave. Suddetto corpo scatolare à ̈ composto da un semi-guscio superiore 2 ed un semiguscio inferiore 3, da un cupolino 1 che avvolge e protegge il semi-guscio superiore 2, a questi ancorato, e da un oculare 4 che a sua volta racchiude una parete trasparente 5(denominata anche “vetro†o “vetrino†) di forma circolare e di materiale vetroso o plastico trasparente. Il materiale dei semi-gusci 2 e 3, del cupolino 1 e dell’oculare 4 può essere di varia natura. Preferibilmente suddetto materiale à ̈ plastico o di alluminio. La presenza della parete trasparente 5 à ̈ essenziale per il trovato, in quanto consente alla telecamera 21 interna a suddetto corpo scatolare di acquisire la scena esterna circostante al nodo stesso.

Preferibilmente, il vetro 5 à ̈ una vetro camera composta da due vetri sigillati a formare un’intercapedine interna, al fine di garantire un adeguato isolamento termico passivo e minimizzare la formazione di condensa sulla parete interna della vetro camera, che pregiudicherebbe la qualità di acquisizione di detta telecamera 21.

La parete trasparente 5 viene incapsulata nell’oculare 4 tramite materiale sigillante. L’oculare 4 à ̈ solidale con il semi-guscio inferiore 3 ed inamovibile.

Il guscio inferiore 3 à ̈ composto da vari fori per l’installazione di connettori esterni di varia natura. In particolare, la presenza del connettore 8 per l’alimentazione elettrica consente l’alimentazione di suddetto nodo slave o master tramite l’ alimentazione elettrica disponibile nel palo stesso. Nel caso di comunicazione tramite PLC, il suddetto connettore consente fisicamente anche la trasmissione dei dati, secondo le modalità operate da suddetti moduli software per la trasmissione dei dati all’interno o all’esterno della rete.

L’interruttore 9 consente l’accensione di tutti i componenti interni al nodo 13 o 14, qualora l’alimentazione elettrica proveniente dal palo sia stata collegata al nodo tramite il connettore 8.

Il connettore 10 consente la connessione del nodo 13 o 14 ad un cavo Ethernet RJ45, al fine poter interagire con il nodo per finalità diagnostiche o di configurazione.

Nel caso di comunicazioni wireless, il suddetto corpo scatolare à ̈ connesso ad un’antenna esterna 7 per la trasmissione wireless(ad esempio 802.11) dei dati elaborati fra nodi slave o master all’interno della rete22. La suddetta antenna à ̈ collegata al guscio inferiore 3 tramite opportuno connettore esterno (ad esempio RP SMA o N, non illustrato).

Inoltre, il corpo scatolare di un nodo master 14 prevede un’ulteriore antenna esterna 6, atta alla trasmissione wireless dei dati elaborati fra il suddetto nodo master e la centrale remota 23, e collegata al guscio inferiore 3 tramite connettore (ad esempio di tipo SMA o N, non illustrato).

Nel caso di installazione esterna, Ã ̈ essenziale che i suddetti connettori esterni garantiscano la tenuta stagna del corpo scatolare, con grado di protezione pari ad almeno IP66.

Con riferimento alle Figure 2A e 2B, viene meglio illustrato come il semi-guscio superiore 2 ed inferiore 3 si congiungono in nodo da realizzare un unico corpo scatolare di forma ovoidale. Il punto di congiunzione dei due semi-gusci à ̈ in prossimità delle rispettive due sezioni aperte degli tesi. Il punto di congiunzione prevede l’utilizzo di una guarnizione isolante fra le pareti dei due semi-gusci, e solidale con il semi-guscio inferiore. Questo al fine di garantire un maggior grado di protezione al corpo scatolare. Inoltre, i due semi-gusci sono ulteriormente congiunti grazie a viti di aggancio 12. Preferibilmente, il numero di viti necessarie à ̈ tre. I semi-gusci 2 e 3 si congiungono in modo da formare un vano avente volume chiuso che contiene tutti i componenti descritti secondo il presente trovato. Si rammenta inoltre che l’oculare 4 ed il vetro 5 sono solidali al guscio inferiore e contribuiscono a formare suddetto volume chiuso.

Nel caso di installazioni esterne al palo, come nel caso riportato nelle suddette tavole di disegno, à ̈ essenziale che il corpo scatolare sia a tenuta stagna, garantendo un’adeguata protezione da agenti atmosferici e dall’ingresso di polveri. Al tempo stesso, a causa dell’elevata temperatura interna al corpo scatolare causata dalla dissipazione di calore dei componenti elettrici, nonché a causa della possibilità di formazione di condensa sul vetro 5, à ̈ opportuno favorire la corretta areazione del corpo scatolare, senza però diminuire il grado di protezione del nodo stesso. Inoltre, il requisito essenziale che suddetto nodo slave o master abbia un consumo elettrico complessivo ridotto richiede preferibilmente soluzioni passive di aerazione, che non comportino cioà ̈ ulteriore dispendio elettrico. Ciò detto, il semi-guscio superiore 2 viene forato al fine di alloggiare sfiati per la ventilazione passiva interna al corpo scatolare (non illustrati). E’ essenziale che suddetti sfiati non alterino il grado di protezione del corpo scatolare. Preferibilmente, il numero di fori previsti sul semi-guscio superiore 2 à ̈ almeno due. Preferibilmente, ogni foro dovrebbe essere posizionato il più possibile lungo l’asse verticale normale al semi-guscio stesso, in modo da risultare pressoché verticale e ridurre l’accumulo di polvere. Ogni sfiato aderisce al corrispondente foro per mezzo adesivo, avvitamento, od incastro. E’ essenziale che tali fori siano effettuati esclusivamente sul semi-guscio superiore 2, in quanto quest’ultimo à ̈ protetto dal cupolino 1.

Il suddetto cupolino viene agganciato al semiguscio superiore 2 tramite le staffe di supporto 11.

Le suddette staffe sono solidali al semi-guscio superiore 2 e parte integrante del semi-guscio stesso. Tramite le staffe, il cupolino 1 à ̈ rialzato rispetto al semi-guscio superiore. Obiettivo principale di suddetta intercapedine à ̈ di favorire l’isolamento termico del corpo scatolare composto dai due suddetti semi-gusci, localizzando il surriscaldamento dovuto dai raggi solari sul cupolino, senza trasmissione per contatto con il semi-guscio superiore. Preferibilmente, tale rialzo non deve eccedere 1cm, al fine di evitare che un eccessivo volume di aria passi fra il cupolino 1 ed il semi-guscio superiore 2, aumentando le vibrazioni del nodo stesso.

Con riferimento alla Figura 3, si illustra una possibile installazione di un nodo 13 o nodo master 14 ad un generico palo di illuminazione. In particolare, a puro carattere esemplificativo, si illustra un esempio di installazione esterna al palo stesso. Un nodo 13 o 14 viene agganciato allo snodo 17. Il suddetto snodo può essere di varia forma (ad esempio sferico) ma deve consentire in ogni caso tutti i gradi di libertà necessari al corretto posizionamento del nodo rispetto alla scena da acquisire, tenendo conto della necessità di effettuare rotazioni su tutti e tre i piani di un riferimento cartesiano. Lo snodo 17 viene agganciato stabilmente al semi-guscio inferiore 3 tramite vite provvista di relativo dado (questi ultimi non illustrati). Il suddetto snodo 17 à ̈ connesso ad un braccio munito di un adattatore da palo 18.

Un nodo 13 o 14 viene elettricamente alimentato per mezzo dell’alimentazione elettrica presente all’interno del palo stesso a cui suddetto nodo à ̈ agganciato. Tale alimentazione viene trasferita per mezzo di un cavo 19, che esce dal palo stesso per mezzo di un’asola 20.

La Figura 4 descrive i componenti elettrici interni di un nodo master 14. Nel caso di un nodo slave, i componenti interni sono i medesimi, tranne per il modem 3G 27 che à ̈ assente. Tutti i componenti riportati nella Figura 4 risiedono internamente al volume chiuso delimitato dal semi-guscio superiore 2 ed inferiore 3, dall’oculare 4 e dal vetro 5. Ciascun componente à ̈ attaccato ad un pianale plastico avente forma ovoidale congrua per essere alloggiato all’interno del semi-guscio inferiore.

La telecamera 21 à ̈ essenziale per gli scopi del trovato sopra descritti. Anche in questo caso, i moduli software influenzano in modo significativo la scelta tecnica di questo componente. Poiché la soluzione adottata dal trovato non à ̈ quella di eseguire elaborazioni che richiedono una risoluzione video elevata (come, ad esempio, l’identificazione delle targhe), à ̈ possibile, ed anzi preferibile, adottare telecamere con risoluzione medio-bassa. Preferibilmente, suddetta telecamera deve avere obiettivi intercambiabili, in modo da essere configurabile rispetto alla scena da analizzare. La suddetta telecamera può essere digitale o analogica. E’ preferibile che la telecamera abbia funzionalità di pre-filtraggio delle immagini direttamente a bordo della sua stessa elettronica. La suddetta telecamera deve necessariamente almeno acquisire immagini nello spettro visibile della luce, ma preferibilmente può essere in grado anche di acquisire nello spettro dell’infrarosso. La suddetta telecamera acquisisce un flusso video contenente la scena locale monitorata dal relativo nodo e trasmette i dati tramite connessione con cavo ad una scheda di elaborazione dati 24. La suddetta telecamera deve essere alloggiata in prossimità del vetro 5 nella parte anteriore del volume chiuso, al fine di poter acquisire senza occlusioni o riflessioni la scena.

La scheda di elaborazione dati 24 à ̈ il componente principale del trovato, in quanto à ̈ l’elettronica che si occupa dell’esecuzione di tutti i moduli software che risiedono a bordo dei nodi 13 o 14. Solamente il modulo software preposto alla ricezione dei dati trasmessi dalla rete di nodi ed il modulo preposto all’attuazione del controllo sui pali dell’impianto non risiedono su suddetta scheda, bensì vengono eseguiti nella centrale remota 23. La suddetta scheda 24 à ̈ necessariamente a basso consumo (ad esempio, basata su architettura ARM) al fine di non inficiare sul risparmio energetico garantito dall’invenzione stessa. Suddetta scheda à ̈ inoltre composta da componenti che ne consentano almeno le seguenti ottimizzazioni algoritmiche:

· parallelizzazione di algoritmi su più processori (tramite un processore multi-core con almeno due cores, e preferibilmente quattro cores);

· processori dedicati (tramite almeno una GPU, preferibilmente anche con FPGA o DSP);

· vettorializzazione di operazioni aritmetiche (ad esempio un’unità NEON).

La scheda di elaborazione dati 24à ̈ alloggiata in prossimità di una ventola 28, al fine di consentire un adeguato raffreddamento del componente stesso. La suddetta scheda à ̈ inoltre connessa almeno con un modem WiFi 26 ed un modem 3G 27 ovvero con un modem PLC. La suddetta scheda à ̈ anche collegata con un lettore di memorie di tipo SD o microSD (non illustrato), al fine di poter immagazzinare eventuali dati. Infine, à ̈ collegata mediante cavo al connettore esterno Ethernet 10, al fine di inviare dati di diagnostica e di consentire attività di manutenzione in loco.

Il modem WiFi 26 à ̈ il componente utilizzato per la trasmissione interna dei dati 15 dalla scheda di elaborazione 24 verso altri nodi interni alla rete 22. Nel caso di tecnologia PLC, il modem WIFi 26 viene sostituito da un modem PLC. Al fine di consentire la maggiore portata possibile del segnale, il modem WiFi deve trasmettere con tecnologia 802.11 revisione g, che ha maggiori prestazioni rispetto alle precedenti versioni. Il modem WiFi à ̈ collegato al connettore esterno del corpo scatolare, a sua volta connesso all’antenna esterna 7.

Il modem 3G 27 Ã ̈ il componente utilizzato per la trasmissione esterna dei dati 16 dalla scheda di elaborazione 24 dei nodi master 14 verso la centrale remota 23. Nel caso di tecnologia PLC, il modem 3G 27 viene sostituito da un modem PLC.

Il volume chiuso del corpo scatolare risente di elevate temperature, soprattutto nel caso in cui un nodo sia installato all’esterno in zone torride e prive di ombra. La ventola 28 consente di raffreddare l’aria all’interno del volume chiuso, e conseguentemente preservare anche i componenti elettrici interni. La ventilazione sposta aria calda verso lo sfiato installato sul guscio superiore 2, uscendo passivamente senza l’ausilio di componenti attivi che richiederebbero un ulteriore dispendio elettrico. La suddetta ventola 28 à ̈ preferibilmente collocata nella zona posteriore del corpo scatolare, in prossimità della scheda di elaborazione dati 24, che à ̈ il componente soggetto al maggior surriscaldamento.

Il trasformatore elettrico 25 consente di trasformare in tensione o in corrente l’alimentazione elettrica proveniente dal cavo di alimentazione 19 del palo a cui il nodo 13 o 14 à ̈ agganciato, in modo che sia utilizzabile per alimentare i componenti elettrici nel corpo scatolare.

Con riferimento alla Figura 5, si descrivono gli elementi costitutivi di una rete 22 ed un esempio di configurazione topologica della rete stessa. La suddetta rete 22 Ã ̈ composta da:

· almeno un nodo slave 13, preposto all’analisi locale della scena, per le finalità prima descritte, ed alla trasmissione dei dati elaborati locali ad un nodo master 14;

· almeno un nodo master 14, preposto, oltre che alle funzionalità suddette di un nodo slave, all’aggregazione e compressione dei dati elaborati localmente dai singoli nodi slave, ed alla loro trasmissione verso la centrale remota 23;

· un mezzo di comunicazione interno 15, composto da un canale trasmissivo wireless o PLC. Il suddetto mezzo di comunicazione connette la pluralità di nodi 13 o 14 tra loro, in modo tale che ciascun nodo sia in comunicazione diretta con almeno un altro nodo master ed in comunicazione almeno indiretta con altri nodi 13 o 14;

· un mezzo di comunicazione esterno 16, composto da un canale trasmissivo wireless o PLC. Il suddetto mezzo di comunicazione connette direttamente i nodi master 14 tra loro, in modo tale che anche ciascun nodo slave 13 sia in comunicazione indiretta con almeno una centrale remota 23;

· almeno un modulo software preposto alla trasmissione dei dati localmente elaborati tra i nodi 13 o 14all’interno della rete tramite specifico per la minimizzazione dell’utilizzo della banda di comunicazione del mezzo trasmissivo stesso e per il risparmio energetico dei nodi;

· almeno un modulo software preposto alla trasmissione dei dati elaborati globalmente dalla rete verso la centrale remota (23), ottimizzato per la minimizzazione dell’utilizzo della banda di comunicazione del mezzo trasmissivo stesso e per il risparmio energetico dei nodi.

Nel caso di comunicazioni interne 15 od esterne 16 alla rete tramite tecnologia PLC, i mezzi di comunicazione richiedono almeno una linea elettrica 19 collegata al nodo 13 o (14) tramite connettore 8. In alternativa, nel caso di comunicazioni wireless, i mezzi di comunicazione richiedono per trasmissioni interne alla rete almeno una suddetta antenna 7, preferibilmente omnidirezionale o unidirezionale,ed un modem WiFi 26 a bordo di tutti i nodi.

Analogamente, per comunicazioni esterne alla rete con la centrale remota 23, almeno una suddetta antenna 6ed un modem 3G 27 presente sui nodi master, preferibilmente omnidirezionale.

L’utilizzo di tecnologie wireless inoltre consente la trasmissione dei dati elaborati, ed il conseguente funzionamento del trovato, anche in presenza di impianti di illuminazione pubblica non predisposti per il PLC.

Inoltre, l’invenzione mira alla minimizzazione del numero di nodi da installare. I nodi non vengono installati su ogni palo, ma solamente rispetto ad esigenze specifiche di monitoraggio (ad esempio controllare una specifica area) o di connettività dei mezzi di comunicazione (ad esempio la portata del segnale wireless).

Preferibilmente, le antenne 7 per le comunicazioni interne alla rete 22 devono essere opportunamente dimensionate al fine di garantire un’adeguata portata del segnale di comunicazione, tenendo conto di fattori che contribuiscono alla perdita di segnale, come: occlusioni, ostacoli, ed altri fattori ambientali. E difatti essenziale che ogni nodo slave 13 sia in connessione con almeno un nodo master 14. A tal fine, poiché la topologia tipica di un impianto di illuminazione pubblica à ̈ lineare, à ̈ preferibile installare nodi master fra almeno due nodi slave, ad una distanza massima pari al raggio di connettività garantita dalla portata dell’antenna 6.

Parte integrante degli aspetti di trasmissione della rete 22 sono i due moduli software 15 e 16 che ne veicolano il funzionamento. In particolare, i moduli consentono un’elevata compressione dei dati, per minimizzare i costi della trasmissione dei dati, obiettivo fondamentale della presente invenzione. Entrambi i moduli inoltre trasmettono esclusivamente dati elaborati ad alto livello, il che consente il corretto funzionamento del trovato, perché non à ̈ richiesta una banda di comunicazione elevata, ed à ̈ possibile trasmettere i dati periodicamente con bassa frequenza, il che consente l’uso di tecnologie wireless o PLC e fruire di tutti i servizi del trovato.

E’ opportuno sottolineare che il presente trovato consente le seguenti funzionalità ed i seguenti vantaggi:

· risparmio energetico dell’illuminazione pubblica, tramite controllo adattivo, predittivo ed ondemand basato sul monitoraggio della scena; · riduzione dei costi di trasmissione dati, tramite analisi della scena direttamente a bordo dei nodi ed invio esclusivo di informazioni ad alto livello;

· monitoraggio delle condizioni ambientali, intese come situazione del tratto stradale e situazione meteorologica;

· videosorveglianza;

· facilità di installazione;

· adattamento automatico del sistema al variare delle condizioni operative della scena, grazie al connubio di algoritmi software altamente ottimizzati per consentire la loro esecuzione su una scheda di elaborazione dati 24 a basso consumo a bordo dei nodi stessi, all’utilizzo di un unico sensore, una telecamera 21 a bassa risoluzione per l’acquisizione della scena, che consente di minimizzare il numero di nodi da installare a causa del campo di vista ampio, ed infine grazie alle tecnologie trasmissive utilizzate 15 e 16 che minimizzano l’utilizzo ed i costi di trasmissione. Nello specifico, la Figura 6 mostra la disposizione architetturale dei moduli software rispetto ai componenti hardware dell’invenzione. Appare chiaro, da un lato, come rispetto alle tecnologie attualmente in uso per il risparmio energetico per l’illuminazione pubblica, il trovato segua un approccio che punta ad elaborare direttamente a bordo dei nodi la maggior parte possibile degli algoritmi di analisi, al fine di minimizzare l’invio di dati non elaborati, che porterebbero ad alti costi di trasmissione. Dall’altro lato, al fine di garantire comunque un consumo elettrico ridotto, à ̈ indispensabile utilizzare schede elettriche dalle ridotte capacità computazionali, come la suddetta scheda di elaborazione 24. Il trovato riesce a sopperire a questi limiti computazionali tramite l’ottimizzazione e la parallelizzazione di suddetti algoritmi, che determina a sua volta anche la scelta di opportune schede elettriche per perseguire un tale scopo.

A partire dall’acquisizione della scena locale di un nodo slave 13 o master 14, il flusso video viene trasmesso a bordo della scheda di elaborazione dati 24. A bordo di tale scheda vengono eseguiti vari moduli software di analisi locale.

L’analisi del flusso stradale 29 consente di riconoscere nella scena pedoni e veicoli di varia natura (ad esempio biciclette, moto, automobili, mezzi pesanti e mezzi pubblici) e di calcolare a bordo statistiche ad alto livello di varia natura, come ad esempio il flusso di veicoli, la matrice dei flussi per sapere le direzioni di ingresso ed uscita, velocità media, e così via.

L’analisi delle condizioni ambientali meteorologiche 30 consente di estrarre dalla medesima scena le seguenti tre informazioni: riconoscimento di precipitazione meteorologica (ad esempio pioggia, neve, grandine), riconoscimento di nebbia con stima della distanza massima visibile, calcolo della luminosità e della luminanza del tratto stradale sotto controllo.

L’analisi semantica della scena 31 riconosce eventi anomali, come incidenti, incendi, comportamenti non previsti dal codice della strada (ad esempio un veicolo che compie un inversione di marcia dove non consentito).

Il modulo di video-sorveglianza 32 si occupa di riconoscere l’ingresso o lo stazionamento di oggetti di interesse in aree specificamente monitorate, inviando notifiche asincrone alla centrale remota 23 per segnalare intrusioni.

Infine, tutti i suddetti algoritmi della scena sono di solito condizionati da parametri che dipendono dalle particolari condizioni della scena. Il trovato si contraddistingue rispetto alle soluzioni tradizionali per il fatto di disporre di un modulo di apprendimento automatico dei parametri della scena 33, che à ̈ in grado di ricavare variazioni nella scena ambientale e modificare opportunamente i parametri di tutti i suddetti moduli. Questo conferisce al trovato un elevato grado di adattività rispetto all’ambiente. L’output di tali moduli sono informazioni ad alto livello (ad esempio statistiche) che riguardano la scena locale e che vengono inviati ad un nodo master 14 tramite trasmissione interna 15 alla rete 22.

Un nodo master 14, oltre ad eseguire a bordo suddetta analisi della scena, come un nodo slave 13, si occupa di ricevere le analisi locali di tutti i nodi slave 13 ad esso associati. Il modulo di aggregazione dei contenuti 34 à ̈ in grado di determinare una situazione globale dell’intero tratto monitorato, a partire dalle singole analisi locali. Il modulo di compressione 35 si occupa infine di rappresentare tali informazioni in un modo compatto, in modo da limitare l’utilizzo della banda di trasmissione.

Le informazioni globali così raccolte vengono inviate da ciascun nodo master 14 tramite trasmissione esterna 16 alla rete 22 verso una centrale remota 23.

La centrale remota 23 riceve le informazioni ad alto livello globali sull’intero tratto monitorato. Parte essenziale di questo componente à ̈ il modulo di controllo ed attuazione adattiva, predittiva ed ondemand 36 che consente la regolazione in tempo reale del flusso luminoso dell’impianto sotto controllo. Le statistiche periodiche e le notifiche asincrone ad alto livello provenienti dai moduli a bordo dei nodi 13 o 14 consentono infatti l’applicazione di algoritmi statistici di predizione e di adattamento che adattano la luminosità del tratto stradale in funzione della direzione di un veicolo, o di un evento anomalo (ad esempio un incidente) o del cambiamento della luminanza della scena (ad esempio dovuta ad un banco nuvoloso).

E’ opportuno sottolineare come suddetto modulo di controllo ed attuazione 36 non deve risiedere necessariamente nella centrale remota 23. Il trovato à ̈ in grado di effettuare il controllo e l’attuazione dell’impianto direttamente a bordo dei nodi stessi 13 o 14. Pertanto, benché il suddetto modulo 36 sia essenziale ai fini dell’invenzione stessa, non lo à ̈ il ruolo della centrale remota 23, che à ̈ un componente richiesto più per la supervisione umana, che per scopi tecnologici del trovato stesso.

La Figura 7 illustra in dettaglio come gli algoritmi a bordo dei nodi slave 13 sono eseguiti sulla scheda di elaborazione dati 24. Il flusso logico degli algoritmi segue una sequenza che non à ̈ ulteriormente parallelizzabile e che comprende tre attività di elaborazione: pre-processing delle immagini acquisite dalla telecamera 21, esecuzione degli algoritmi software di analisi a basso livello, come l’analisi del flusso veicolare 29 e l’analisi ambientale della scena 30, ed infine esecuzione di algoritmi software ad alto livello, come il rilevamento di eventi anomali 31 e la videosorveglianza 32. All’interno di ciascuna di queste tre attività di elaborazione, i processori generici (denominati anche “CPU†o “core†) a bordo della scheda di elaborazione dati 24 sono equamente suddivisi al fine di parallelizzare le sottoattività. Ad esempio, assumendo 4 core, nella seconda attività l’analisi del flusso veicolare 29 viene allocato su due core, mentre l’analisi ambientale della scena 30 sui restanti due core. Similmente, nel caso della terza attività di elaborazione, il riconoscimento di eventi anomali 31 viene allocato su due core, mentre la video-sorveglianza 32 à ̈ riservata ai due core rimanenti.

Ciascuna sotto-attività à ̈ composta da una pluralità di algoritmi software (ad esempio, nel caso dell’analisi del flusso veicolare, tali algoritmi sono background subtraction, blob detection, blob tracking e classification). Ciascun algoritmo viene ottimizzato dalla scheda di elaborazione dati in modo da dedicare specifiche parti dell’algoritmo all’esecuzione su processori dedicati (ad esempio come GPU o DSP), o tramite vettorializzazione delle operazioni aritmetiche (ad esempio tramite unità NEON).

Al fine di ottimizzare ancora di più l’esecuzione di suddetti algoritmi, un’altra caratteristica innovativa del trovato à ̈ di ri-utilizzare i risultati di alcune sotto-attività di elaborazione anche per le sotto-attività seguenti. A tal scopo, una singola sotto-attività può calcolare anche dati pertinenti ad un altro modulo software, con l’esplicito scopo di non dover ripetere nel tempo la stessa elaborazione, solo perché successivamente richiesta.

Il modulo di apprendimento automatico dei parametri di sistema 33 viene eseguito solamente negli istanti in cui tutti i processori sono sotto-utilizzati, in quanto non prioritario e non frequente.

Claims (2)

1. RIVENDICAZIONI 1) Un sistema distribuito di sensori ottici per il controllo adattivo, predittivo e on-demand dell’illuminazione pubblica caratterizzato dal fatto di prevedere una struttura a rete (22) per il monitoraggio complessivo di un tratto stradale comprendente : · almeno un dispositivo locale (13), denominato “nodo slave†, installato su un palo di illuminazione o altro elemento asservito all’illuminazione pubblica, dotato di mezzi ottici (21) per l’acquisizione di immagini o flussi video dell’ambiente circostante al nodo stesso connessi ad almeno una scheda elettronica (24) preposta all’acquisizione, elaborazione dei dati ed estrapolazione di informazioni ad alto livello relative alle condizioni ambientali e di traffico della scena locale direttamente a bordo del nodo stesso nonché a gestire la trasmissione dei dati tra i nodi all’interno della rete attraverso un modulo software (15); · almeno un dispositivo denominato “nodo master†(14), dotato oltre che dei mezzi per l’acquisizione e l’analisi della scena locale come il suddetto nodo slave (13), anche di moduli software (34,35) per l’aggregazione globale e relativa compressione delle pluralità di informazioni elaborate localmente ed un modulo software (16) preposto alla trasmissione dei dati elaborati dalla rete verso una o più centrali remote; · almeno una centrale remota (23) preposta alla ricezione dei dati trasmessi dalla rete di nodi, alla loro visualizzazione ed alla telegestione della rete stessa; ed · almeno un modulo software (36) preposto all’utilizzo delle informazioni ad alto livello risultanti dalle suddette analisi software a bordo di detti nodi slave (13) o master (14) per l’attuazione del controllo adattivo, predittivo ed on-demand dell’illuminazione pubblica, che consente la regolazione in tempo reale del flusso luminoso dell’impianto sotto controllo, il quale modulo può risiedere nella detta centrale remota (23),o direttamente a bordo dei nodi stessi (13 o 14); detto modulo consentendo infatti l’applicazione di algoritmi per la regolazione del flusso luminoso del tratto stradale monitorato da detta rete (22) in funzione delle dinamiche di movimento di un veicolo o di una persona, dell’occorrenza di situazioni eccezionali o del cambiamento delle condizioni ambientali della scena.
2. 2) Sistema distribuito di sensori ottici per il controllo adattivo, predittivo e on-demand dell’illuminazione pubblica come alla rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che detta scheda elettronica (24) à ̈ atta ad eseguire l’analisi locale della scena tramite i seguenti moduli software: analisi del flusso veicolare (29); analisi delle condizioni ambientali metereologiche, di luminanza e luminosità ambientale (30); estrazione di informazioni semantiche della scena su eventi anomali (31); e video-sorveglianza (32), essendo inoltre previsto un modulo di apprendimento automatico dei parametri della scena (33) che à ̈ in grado di ricavare in tempo reale variazioni nella scena ambientale e modificare opportunamente i parametri dei suddetti moduli (293) Sistema distribuito di sensori ottici per il controllo adattivo, predittivo e on-demand dell’illuminazione pubblica come alla rivendicazione 2 caratterizzato dal fatto che in ogni nodo (13) la scheda (24) à ̈ a basso consumo, à ̈ dotata di processori dedicati, à ̈ connessa con un modem WiFi (26) per la trasmissione interna dei dati implementando il modulo software (15) ed à ̈ alloggiata in prossimità di almeno una ventola (28) a basso consumo elettrico per la ventilazione ed il raffreddamento dei componenti sopra menzionati; essendo inoltre previsto almeno un trasformatore elettrico (25) per la conversione in corrente o in tensione della linea elettrica per l’alimentazione di tutti i componenti elettronici del nodo stesso, ed almeno un sensore di temperatura per monitorare la temperatura interna al corpo scatolare del nodo. 4) Sistema distribuito di sensori ottici per il controllo adattivo, predittivo e on-demand dell’illuminazione pubblica come alla rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che un nodo master (14), oltre ad essere caratterizzato da tutti i componenti pertinenti ad un nodo (13), comprende ulteriormente un modem (27) a basso consumo elettrico per la trasmissione dei dati elaborati all’interno della rete preferibilmente tramite tecnologia wireless o PLC verso una centrale remota. 5) Sistema distribuito di sensori ottici per il controllo adattivo, predittivo e on-demand dell’illuminazione pubblica come alle rivendicazioni da 2 a 4, caratterizzato dal fatto che: tutti i componenti che costituiscono un nodo slave (13) o un nodo master (14) sono alloggiati all’interno di un corpo scatolare che definisce un volume chiuso di contenimento di suddetti componenti, di qualunque forma, purché in dimensione minimale rispetto all’ingombro dei componenti stessi, delimitato almeno in parte da una parete trasparente (5) per consentire la visione da parte di detta almeno una telecamera (21); detta parete trasparente essendo parzialmente composta da almeno un vetro atto a garantire l’integrità del corpo scatolare ed a prevenire formazione di condensazione sulla parete stessa; detto corpo scatolare contenendo fori per l’integrazione di almeno un connettore accessibile dall’esterno del corpo stesso, ed a sua volta collegato ad almeno un componente elettronico interno al corpo stesso; detto corpo scatolare essendo atto a garantire un’adeguata ventilazione, resistenza a variazioni di temperature anche estreme, ed a formazioni di condensa, che possano pregiudicare l’effettivo funzionamento dei componenti in esso contenuti e risultando stagno qualora i nodi siano installati esternamente al corpo illuminante. 6) Sistema distribuito di sensori ottici per il controllo adattivo, predittivo e on-demand dell’illuminazione pubblica come alle rivendicazioni da 2 a 5, caratterizzato dal fatto che detti moduli software (15) preposti alla trasmissione interna dei dati dalla scheda di elaborazione (24) verso altri nodi interni alla rete (22) interagiscono con almeno un modem WiFi (26) a sua volta collegato ad almeno un’antenna esterna (7), che nel caso di tecnologia PLC sono sostituiti da modem PLC. 7) Sistema distribuito di sensori ottici per il controllo adattivo, predittivo e on-demand dell’illuminazione pubblica come alle rivendicazioni da 3 a 6, caratterizzato dal fatto che detti moduli software (16) preposti alla trasmissione esterna dei dati dalla scheda di elaborazione (24) dei nodi master (14) verso la centrale remota (23) interagiscono con almeno un modem 3G (27) a sua volta collegato ad almeno un’antenna esterna (6), che nel caso di tecnologia PLC sono sostituiti da modem PLC.