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Wsense, l’Internet of Things conquista il mondo sottomarino

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La fondatrice dello spin-off dell’università Sapienza, Chiara Petrioli: “Oggi non abbiamo big data sugli oceani, per comprendere i fenomeni naturali e pianificare lo sviluppo green. Puntiamo a consentire la connessione degli oggetti in ambiente sottomarino, con tecnologie affidabili e a basso costo”

Parlare di Internet of Things associandolo alle sue applicazioni “terrestri” è ormai riduttivo. Perché se questo genere di soluzioni è ormai vicino a essere una realtà consolidata nell’industria 4.0 o per le smart city, nelle “smart grid” per l’energia e nella mobilità, c’è tutto un altro settore per l’IoT che finora è rimasto quasi totalmente inesplorato, e che invece potrebbe aprire grandi possibilità: il mondo sottomarino. Portare gli oggetti connessi sott’acqua, dove finora sono arrivati con grandi difficoltà, potrebbe consentire un salto di qualità a livello ambientale e per il business. A questo ha dedicato i propri studi e la propria attività imprenditoriale Chiara Petrioli, professore ordinario presso il Dipartimento di Informatica dell’Università degli Studi di Roma “Sapienza” e direttore del Sensor Networks and Embedded Systems laboratory (Senses lab).

Da poche settimane nominata prorettrice dell’ateneo romano con delega a scouting, fundraising e incubazione di impresa, la professoressa Petrioli è founder e director della ricerca e sviluppo di Wsense. Si tratta di una società spin-off de La Sapienza, leader nell’Internet of Underwater Things (IoUT), che ha scritto le ‘regole’ della connessione sottomarina tra gli oggetti e si occupa dello sviluppo di sistemi di monitoraggio innovativi terrestri e sottomarini basati sull’integrazione di reti di sensori e robotica. In quest’intervista Chiara Petrioli spiega come si è sviluppato questo progetto e quali sono le sue applicazioni.

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Professoressa Petrioli, fino a pochi anni fa ci sarebbe sembrato già avveniristico parlare di Internet of Things nella versione “terrestre”, qual è il valore aggiunto dell’IoT sott’acqua?

In generale l’Internet of Things sta permettendoci di monitorare gli ambienti rendendoli più sicuri e sostenibili, con benefici tangibili per l’economia. Ma oggi se guardiamo al futuro tendiamo a dimenticare che l’economia e i beni essenziali non si trovano soltanto sulla terraferma. Viviamo in un pianeta blu, e sfruttiamo intensivamente le risorse che vengono dal mare. Parliamo di cibo, dall’acquacultura alle alghe (che possono essere sfruttate anche in altri settori industriali), parliamo di risorse naturali ed energia, o della generazione di energie rinnovabili in ambienti off-shore. E - non ultimi - ci sono i temi della sostenibilità del nostro futuro, a partire dal cambiamento climatico, che sono strettamente legati al mare.

Se vogliamo dare evidenza ad alcuni fenomeni e comprendere fino in fondo i problemi, l’ambiente marino deve essere monitorato. Oggi non sfruttiamo il mare in maniera sostenibile prima di tutto perché non lo conosciamo abbastanza, perché in acqua non è possibile utilizzare le stesse tecnologie di connessione che utilizziamo sulla terraferma. Non siamo in grado di percepire e monitorare gli ambienti marini a meno di ricorrere a tecnologie costosissime, proprietarie, cablate, che magari richiedono grandi navi di supporto per operare e riescono a farlo su aree molto limitate. Il risultato è che non abbiamo big data sugli oceani, per comprendere i fenomeni naturali e pianificare lo sviluppo green.

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Grazie a Wsense è possibile acquisire Big Data sulla vita marina, consentendo il monitoraggio e lo sviluppo di tecnologie di sviluppo Green.

Perché è così complicato realizzare una rete di oggetti connessi in acqua?

Essenzialmente perché sono necessarie modalità di comunicazione differenti. Le tecnologie radio a cui siamo abituati sulla terra non funzionano, e se utilizziamo il WiFi le onde radio non si propagano se non nel raggio di pochi centimetri. Quindi si usano onde acustiche o - nel caso di comunicazioni ad alte prestazioni ma a basse distanze -comunicazioni ottiche wireless. Per superare le difficoltà ambientali (si pensi, ad esempio al disturbo recato dalle imbarcazioni Ndr) abbiamo messo in campo un’idea nuova: realizzare una rete sottomarina autoadattiva, in grado di autoapprendere il modo migliore per comunicare a seconda delle situazioni, che sappia scegliere dinamicamente quale protocollo utilizzare grazie ad algoritmi di intelligenza artificiale: una rete wireless mesh sottomarina (simile a quella che si usa per la domotica, Ndr) che consente prestazioni e affidabilità che in precedenza non si erano mai ottenute.

Abbiamo brevettato e portato sul mercato questo sistema con Wsense, arrivando a connettere dispositivi sottomarini multivendor. Abbiamo partecipato, pur essendo una piccola azienda italiana, ai primi comitati di standardizzazione, prima in ambito Nato e poi in altri settori come il mondo energy e quello dell’acquacultura.

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Ma non abbiamo concentrato l’attenzione soltanto sulla rete: per rendere possibile l’Internet of Underwater Things è stato necessario lavorare molto sulla riduzione del costo e delle dimensioni dei dispositivi e sull’ottimizzazione dei consumi energetici. Tutto questo per rendere possibile il monitoraggio ambientale e strutturale, a basso costo e con sensori dispiegati su aree ampie.

L’ultima sfida è quella della sicurezza delle comunicazioni, che in molti settori è centrale, e per questo abbiamo lavorato con un team di crittografi.

Come nasce Wsense, e quali sono oggi i principali settori e ambiti applicativi in cui è impegnata?

Wsense nasce come spin-off della Sapienza, da un’esperienza di ricerca sperimentale. Io sono un “cervello rientrato” dagli Stati Uniti, e in Italia ho formato un team con lo stesso tipo di approccio di ricerca fortemente sperimentale, come ero abituata a fare negli Usa. L’idea è nata da una serie di collaborazioni internazionali; poi grazie a un gruppo di giovani di talento che stavano per finire il dottorato di ricerca e avevano voglia di fare impresa, abbiamo pensato di portare nel mondo reale i risultati delle ricerche. Ma dal momento che un ricercatore non è un imprenditore, abbiamo sottoposto il progetto a un gruppo di manager esperti che hanno creduto nel fatto che quest’idea potesse “fare il salto”.

Così, combinando la ricerca alle esperienze di business, tre anni fa è nata Wsense; partita come una startup, le prime soluzioni prototipali sono state notate da importanti realtà internazionali. È il caso, ad esempio, del secondo player mondiale nel settore dell’allevamento del salmone, che sta ottenendo grazie a noi una tecnologia per monitorare il benessere dei pesci che cercava da anni di mettere a punto. Ascoltando le necessità dei player con cui siamo entrati in contatto, siamo andati avanti a piccoli passi e procediamo con una crescita esponenziale, vincendo gare e stipulando contratti sempre più significativi. In tre anni siamo arrivati ad aprire una società controllata in Norvegia e una nel Regno Unito e siamo passati da zero a più di 30 dipendenti.

Lei dirige le attività di ricerca e sviluppo di Wsense: su cosa siete particolarmente concentrati in questo periodo?

Stiamo finalizzando il nostro lavoro su una soluzione integrata per il monitoraggio ambientale, grazie anche ad un innovativo modem miniaturizzato, che può trovare applicazione in ambienti oceanici ma anche nel monitoraggio dei parametri ambientali e dei parametri vitali dei pesci: si chiama AQ4.0. Questo strumento verrà prodotto in serie a partire da febbraio e potrà essere utilizzato anche in contesti diversi dall’acquacultura. Ad esempio è stato testato per le comunicazioni tra sub, per consentire anche attraverso dispositivi portabili, come i tablet subacquei, la fruizione aumentata di siti archeologici complessi.

Contemporaneamente siamo impegnati a studiare soluzioni che si basano su tecnologie di comunicazione wireless sottomarina in diversi contesti applicativi e siano integrabili in robot sottomarini destinati a svolgere compiti complessi. 

Lei è la dimostrazione che una donna può fare strada in un settore ad alta tecnologia. È recentemente stata inclusa nella lista delle 50 donne che stanno facendo la storia nel campo della computer science. Che consiglio darebbe alle ricercatrici che oggi combattono per emergere in un settore ancora molto “maschile”?

Ho avuto l’opportunità, fuori dall’Italia, di capire quello che poteva essere il mio potenziale senza farmi scoraggiare. Il consiglio che mi sento di dare è di non farsi mai smontare dai no o dai giudizi discriminatori di genere che ancora ci sono: per fortuna viviamo nel mondo globale e lo sviluppo della capacità di essere leader unita alla voglia di innovare sono le qualità premiate in una persona, indipendentemente dal genere.

Negli Stati Uniti mi è stato spiegato che la mia vera sfida non era fare qualcosa che mi risultava semplice, ma cercare di trovare la mia strada e saper individuare nuove direzioni di ricerca. È fondamentale immaginare un mondo diverso, dare un contributo, anche attraverso la tecnologia, a plasmare il nostro futuro, nell’interesse dei nostri figli. Non si può negare che oggi resistano ancora stereotipi e pregiudizi di genere ma fare ricerca significa anche non scoraggiarsi, farsi guidare dalle proprie passioni acquistando forza dalle difficoltà. Io ho sempre ascoltato con molta attenzione i suggerimenti ma non ho rinunciato a fare i miei tentativi. E quando ho fallito ci ho provato un’altra volta.

È da poco stata nominata prorettrice alla Sapienza con delega allo scouting, fundraising e incubazione di impresa all’università Sapienza di Roma. Quali sfide la attendono in questo nuovo ruolo?

In Sapienza sono entrata per fare ricerca e quello che è successo con Wsense è del tutto in linea con il mio modo di vedere la ricerca: concretizzare le tecnologie sviluppate in ambito academico. È per me un grande motivo di orgoglio essere entrata nella squadra della nuova Rettrice Antonella Polimeni, che dà una grande importanza al mondo della tecnologia. Ci diamo l’obiettivo di contribuire a risolvere i problemi del mondo reale con l’eccellenza della nostra ricerca, un approccio fondamentale soprattutto nel caso di un Paese in crisi economica come l’Italia.

Dai centri di ricerca possono nascere in maniera naturale le big tech del futuro: tanti atenei oggi si stanno muovendo per realizzare un ecosistema dell’innovazione, per creare le basi di un futuro italiano in cui le tecnologie facciano la differenza per sviluppare un nuovo modello economico di crescita per il Paese. Questa è l’ambizione al servizio della quale ho voluto mettere la mia esperienza.