L'Internet delle cose al servizio della meteorologia

Ogni sensore della rete di rilevamento al suolo di MeteoSvizzera è collegato a un componente elettronico e forma un oggetto che trasmette autonomamente i dati misurati a un servizio cloud utilizzando un protocollo progettato per separare la pubblicazione e l’utilizzazione di questi messaggi.

Le stazioni diventano così un insieme di sensori che condividono un'infrastruttura comune, ma che possono essere facilmente configurati in base alle esigenze dell'utente (aggiunta o spostamento di un sensore, ecc.). La trasmissione dei dati di ogni oggetto è protetta da un certificato che identifica l’oggetto in modo univoco per il servizio cloud.

La configurazione di tutti questi oggetti (più di 3.000) nella rete è altamente automatizzata, cosa che è possibile grazie al numero limitato dei diversi tipi di sensori utilizzati (circa venti). Ogni accoppiamento sensore-componente elettronico richiede lo sviluppo di un software specifico, ma poi l'implementazione di un oggetto sul campo è una questione di configurazione controllata da una banca dati centrale presso MeteoSvizzera. Con queste nuove tecnologie, la rete di rilevamento al suolo di MeteoSvizzera sfrutta appieno le tecnologie del 21e secolo, come l'Internet delle cose e i servizi cloud, garantendo al contempo una rete di rilevamento operativa robusta e funzionale.

La rete SwissMetNet

SwissMetNet è la rete di rilevamento al suolo ufficiale di MeteoSvizzera. Per tenere conto delle esigenze in continua evoluzione dei nostri utenti e partner (ad esempio per contribuire alla protezione della popolazione e dei beni durante eventi meteorologici estremi, per rispondere ai bisogni del mondo dell'aviazione, dei servizi cantonali e federali o dell’esercito, per sostenere la sicurezza nucleare e lo sviluppo delle previsioni a brevissimo termine (nowcasting),  per permettere applicazioni in campo meteorologico e climatologico), il numero di siti di rilevamento che compongono la rete SwissMetNet è stato negli anni notevolmente aumentato. L'infrastruttura di base e la maggior parte degli strumenti di misura sono ancora in ottime condizioni, ma l'elettronica per l'acquisizione dei dati e per la loro trasmissione sta raggiungendo la fine del suo ciclo di vita.

Il progetto SwissMetNet ACquisition and Data Communication (SMN ACDC)

Alla fine del 2018, la Direzione di MeteoSvizzera ha deciso di dare il via al progetto SMN ACDC: questo progetto ha come obiettivo il rinnovamento delle infrastrutture della rete di rilevamento SwissMetNet dedicate alla raccolta dei dati e alla loro trasmissione. Particolare attenzione viene messa nel garantire qualità e resistenza della rete, cercando nel contempo di ridurre i costi (sia di investimento che per la gestione operativa). Un approfondito studio di fattibilità ha evidenziato che l'utilizzo di tecnologie basate sull'Internet delle cose (IoT) e sui servizi cloud è in grado di soddisfare gli obiettivi ed è economicamente vantaggioso. La Direzione ha approvato questo approccio per le tecnologie di trasmissione dei dati e ha incaricato il team del progetto di mettere in atto una soluzione in tal senso. Questa decisione si inserisce, rafforzandola, nella strategia di innovazione/automazione di MeteoSvizzera e, in particolare, nella strategia cloud della Confederazione. A lungo termine, assicura la robustezza delle nostre operazioni, aspetto che è pure un orientamento strategico per MeteoSvizzera.

La realizzazione del progetto è programmata in due fasi pilota e una di implementazione. Dieci stazioni sono state realizzate nella prima fase pilota, nel corso del 2022. Questa fase aveva lo scopo di valutare la nuova soluzione e  l’esperienza fatta ha permesso di raccogliere importanti indicazioni per rendere più efficace la configurazione finale. Una seconda fase pilota avrà luogo nel 2023. Dopo un ulteriore passaggio di validazione, il progetto entrerà nella fase di implementazione vera e propria e la soluzione verrà installata in tutte le stazioni della rete SwissMetNet tra il 2024 e il 2026.

• Mandante del progetto: Bertrand Calpini
• Responsabile del progetto: Christian Félix