La crescente diffusione di dispositivi IoT, reti di nuova generazione e applicazioni data-intensive pone sfide sempre più rilevanti in termini di latenza, sicurezza, efficienza energetica e capacità decisionale in tempo reale. In questo contesto si inserisce ITACA – Edge in IoT Analytics & Computing Applications, un progetto di ricerca industriale e sviluppo sperimentale promosso da Deep Consulting Srl nell’ambito del programma di aiuti in esenzione n. 17 del 30 settembre 2014 della Regione Puglia, finanziato a valere sul Fondo Europeo di Sviluppo Regionale (Titolo II, Capo 2 del Regolamento Generale).
L’obiettivo del progetto è la realizzazione di una piattaforma tecnologica di nuova generazione per l’elaborazione dei dati in modalità Edge Computing, con particolare attenzione all’integrazione con le reti 5G, l’Internet of Things e l’Intelligenza Artificiale. ITACA propone un cambio di paradigma rispetto ai modelli tradizionali basati su cloud e data center centralizzati: i dati non vengono più trasferiti integralmente verso infrastrutture remote, ma elaborati direttamente “ai bordi” della rete, in prossimità della loro fonte.
Questo approccio consente di ridurre drasticamente la latenza, migliorare l’efficienza delle comunicazioni e rafforzare la protezione dei dati sensibili, introducendo un modello di sicurezza “by design”. La piattaforma è pensata per operare in modalità IaaS, PaaS o SaaS, adattandosi alle esigenze di imprese ed enti pubblici e consentendo la creazione di ecosistemi digitali distribuiti, scalabili e personalizzabili.
Un’architettura edge-to-cloud per decisioni in tempo reale
Dal punto di vista architetturale, ITACA si articola su tre livelli integrati. Il Field Layer è dedicato alla raccolta dei dati attraverso sensori, attuatori e dispositivi IoT. L’Edge Layer rappresenta il cuore del sistema, dove i dati vengono elaborati in tempo reale mediante microservizi e algoritmi di Intelligenza Artificiale, consentendo decisioni autonome e locali. Il Core/Cloud Layer coordina i nodi edge, abilita funzioni avanzate di machine learning e supporta analisi su larga scala.
L’intera infrastruttura è progettata secondo un modello scalabile basato su container, con sistemi di orchestrazione intelligente, sicurezza Zero Trust e metodologie DevSecOps, che garantiscono affidabilità, flessibilità e protezione lungo l’intero ciclo di vita delle applicazioni. Questo assetto consente a ITACA di operare sia in ambienti on-premise sia in cloud, mantenendo continuità operativa anche in condizioni di connettività limitata.
Un progetto collaborativo con forte impatto territoriale
Il progetto ITACA, partito il 31 Luglio 2023, ha una durata complessiva di 36 mesi e coinvolge partner scientifici e industriali di eccellenza, tra cui il Politecnico di Bari, Ready2Use, Spindox S.p.A. e Strade Srl. L’investimento complessivo supera i 5,4 milioni di euro e si traduce in un impatto occupazionale diretto, con la creazione di nuove professionalità altamente qualificate sul territorio pugliese.
ITACA si configura come un ponte tra ricerca e industria, capace di coniugare innovazione tecnologica, sostenibilità e competitività industriale, e di aprire la strada a un nuovo paradigma di intelligenza distribuita a servizio delle future applicazioni digitali della Puglia e dell’Italia.
Casi d’uso: l’Edge Computing applicato al mondo reale
Per validare l’efficacia della piattaforma, il progetto prevede la sperimentazione di tre casi d’uso in settori strategici: agricoltura intelligente, sorveglianza delle infrastrutture e gestione sostenibile dei rifiuti organici.
Caso d’uso 1. Agricoltura intelligente e monitoraggio olivicolo
Nel settore agricolo, ITACA sperimenta soluzioni avanzate di agricoltura di precisione basate su Intelligenza Artificiale, machine learning ed edge computing. La piattaforma è stata applicata al monitoraggio delle coltivazioni di ulivo, integrando dati ambientali e immagini provenienti da sensori e videocamere intelligenti installate direttamente sul campo.
Il sistema consente di monitorare in tempo reale le condizioni del suolo e dell’ambiente, rilevare automaticamente la presenza di parassiti come la Dacus oleae tramite algoritmi di computer vision basati su modelli YOLO, prevedere i rischi di infestazione attraverso l’integrazione di dati microclimatici e previsioni meteo, e ottimizzare gli interventi agronomici riducendo l’uso di fitofarmaci e risorse idriche.
La sperimentazione è stata condotta presso l’azienda Agricola Pinto Nicola a Carlantino (FG), dove il sistema ha integrato sensori ambientali, videocamere multispettrali e RGB, trappole digitali intelligenti e modelli previsionali basati su serie storiche. I benefici includono maggiore efficienza operativa, riduzione dell’impatto ambientale, incremento della qualità del prodotto e strumenti digitali accessibili per la gestione quotidiana dell’azienda agricola.
Caso d’uso 2. Sorveglianza intelligente per il trasporto pubblico
Il secondo caso d’uso riguarda la sorveglianza intelligente applicata ai sistemi di trasporto pubblico e alle infrastrutture urbane. In questo contesto, ITACA introduce un modello di videosorveglianza in tempo reale in cui l’elaborazione dei dati avviene direttamente sul campo, riducendo i tempi di risposta e garantendo la tutela della privacy.
Il sistema è progettato per contare automaticamente il numero di persone a bordo di autobus o in aree di attesa, rilevare la presenza di oggetti pericolosi come armi e fornire dati in tempo reale per ottimizzare la gestione del servizio e aumentare la sicurezza dei passeggeri. L’elaborazione avviene su dispositivi ITACA Edge installati a bordo dei mezzi, evitando il trasferimento di immagini sensibili verso sistemi esterni.
La sperimentazione si è concentrata sugli autobus della città di Lucera, utilizzando algoritmi di object detection basati su YOLO e dataset specializzati come CrowdHuman e Guns-Knives Object Detection. I benefici comprendono sicurezza potenziata, ottimizzazione dei flussi di trasporto, riduzione dei costi operativi, tutela della privacy e possibilità di estensione del modello ad altri contesti urbani e infrastrutturali.
Caso d’uso 3. Compostaggio intelligente e gestione della FORSU
Il terzo caso d’uso è dedicato al Compostaggio Intelligente, con l’obiettivo di trasformare gli impianti di trattamento della FORSU in sistemi autonomi, adattivi e sostenibili. Grazie all’integrazione tra Edge Computing, IoT e Intelligenza Artificiale, ITACA consente il monitoraggio in tempo reale dei parametri critici del processo di compostaggio, la previsione di situazioni di rischio e l’attivazione automatica di azioni correttive.
Il progetto è stato sviluppato in collaborazione con InnovAction S.r.l. e sperimentato in un impianto pilota situato a Morciano di Leuca (LE). I dati raccolti da sensori ambientali e impiantistici vengono elaborati localmente tramite dispositivi edge e sincronizzati con il cloud per la generazione di modelli predittivi e dashboard di monitoraggio.
I benefici includono riduzione dei tempi di compostaggio, minori emissioni e impatti ambientali, maggiore efficienza energetica, manutenzione predittiva, riduzione dei costi operativi e tracciabilità completa dei dati per la conformità normativa. L’approccio data-driven consente il passaggio da una gestione reattiva a una gestione proattiva, contribuendo all’economia circolare e alla transizione ecologica.
Conclusioni
ITACA rappresenta un’infrastruttura tecnologica avanzata capace di integrare Edge Computing, Intelligenza Artificiale, IoT e connettività 5G in un modello coerente, scalabile e sicuro. Attraverso applicazioni concrete nei settori agricolo, urbano e ambientale, il progetto dimostra come l’intelligenza distribuita possa migliorare l’efficienza dei processi, la sostenibilità e la capacità decisionale in tempo reale.
Nel panorama dell’innovazione digitale, ITACA si propone come un riferimento per lo sviluppo di sistemi edge-to-cloud orientati al futuro, rafforzando il ruolo della ricerca applicata come motore di competitività industriale e sviluppo sostenibile del territorio.
