Introduzione alla Tecnologia Digital Twin
In quest’ultimo periodo vi sarà capitato molto spesso di sentire la parola “Digital Twin”, ma cosa è realmente? Cerchiamo di vederlo insieme.
Innanzitutto ci teniamo a dire che questa particolare tecnologia rappresenta, per l’era digitale, una delle innovazioni tecnologiche più promettenti.
Un Digital Twin è una replica virtuale di un prodotto fisico (o processo) che fornisce una fotografia dello stato del prodotto, in tempo reale, inoltre i digital twin ci consentono di prevedere le prestazioni future dell’asset fisico e di sperimentare miglioramenti senza doverli testare sul prodotto stesso. Questa tecnologia sta portando a delle piccole rivoluzioni in vari settori, dall’automotive alla gestione energetica degli edifici, dall’industria manifatturiera all’healthcare e, più recentemente, all’agricoltura.
Utilizzi e Benefici del Digital Twin
Una delle caratteristiche più importanti del Digital Twin è la sua capacità di riuscire a ridurre i costi, migliorare l’efficienza operativa e ottimizzare le prestazioni.
L’utilizzo di questa tecnologia sta crescendo notevolmente sul mercato. Secondo MarketsandMarkets, il mercato globale dei digital twin nel 2023 ha avuto un valore di 10,1 miliardi di dollari, numeri che sono sicuramente destinati a crescere visto che si suppone di arrivare ai 110,1 miliardi di dollari entro il 2028 raggiungendo così un CAGR del 61,3% tra il 2023 e il 2028.
Ottimizzazione Energetica e Comfort Indoor
Tra i vari campi di applicazione, citati anche in precedenza, sicuramente quello relativo alla gestione energetica degli edifici è il più interessante. Le attuali tecnologie tradizionali spesso non riescono a fornire un’ottimizzazione personalizzata e dinamica per il controllo del clima, ma grazie all’aiuto di un Digital Twin, si possono tenere sotto controllo, in tempo reale, le condizioni interne di ogni stanza. Questo ci permette di massimizzare il comfort degli occupanti, ottimizzando il consumo energetico per il riscaldamento e il raffreddamento.
Di seguito si riportano alcune possibili applicazioni del Digital Twin per l’ottimizzazione energetica:
1. Monitoraggio e Diagnosi
Un Digital Twin, grazie al monitoraggio continuo, è in grado di identificare inefficienze energetiche e il tutto in tempo reale. Un esempio: è in grado di rilevare se un sistema HVAC (Heating, Ventilation, and Air Conditioning) sta consumando più energia del necessario e suggerire interventi correttivi.
2. Manutenzione Predittiva
Un Digital Twin è in grado di prevedere guasti e malfunzionamenti, questa sua caratteristica ci permette di riuscire a pianificare interventi di manutenzione prima che si verifichino problemi gravi e questo porta sicuramente ad una riduzione dei costi di manutenzione, ma allo stesso tempo anche di evitare delle possibili interruzioni del servizio.
3. Simulazioni e Ottimizzazione
Il digital twin può elaborare delle simulazioni per valutare l’effetto di eventuali modifiche operative o strutturali sull’efficienza energetica.
Comfort Indoor: Un Nuovo Standard di Vivibilità
Il Digital Twin rappresenta un vero e proprio standard di vivibilità, perché attraverso il suo utilizzo possiamo riuscire ad ottimizzare le condizioni ambientali interne di una stanza, regolando automaticamente temperatura, umidità e qualità dell’aria. Le condizioni climatiche di una stanza vengono adattate in base alle preferenze ed esigenze degli occupanti, tutto questo ovviamente è possibile grazie all’impiego di sensori o algoritmi di apprendimento automatico, che permettono ai digital twin di imparare le preferenze. Inoltre i digital twin sono in grado di monitorare la qualità dell’aria e capire così quando i livelli di CO2 sono troppo elevati o se sono presenti altre sostanze inquinanti. In questo caso specifico sarebbero in grado di attivare alcuni sitemi come quello di ventilazione o di purificazione dell’aria, al fine di ottenere un ambiente più salutare e confortevole.
Il progetto WISE-COOL
Questa tecnologia verrà utilizzata anche nel nostro progetto di ricerca e sviluppo: WISE-COOL. L’obiettivo del progetto è quello di realizzare una soluzione software-hardware innovativa, garantendo un controllo preciso delle condizioni indoor, minimizzando il consumo energetico per il riscaldamento e il raffreddamento degli edifici e migliorando il comfort indoor fornendo agli utenti servizi personalizzati.
La soluzione si basa su due componenti principali: Agrumino, il nostro dispositivo, per acquisire le condizioni indoor in ogni stanza, e un dispositivo di sniffing WiFi, per individuare i dispositivi connessi nelle vicinanze e identificare le persone in ogni stanza. L’architettura si basa su un insieme di cVO che rappresentano ciascun sensore IoT e attuatore termico, per massimizzare l’interoperabilità. Un modello di Edge AI funzionerà in tempo reale per perseguire la massima efficienza termica e adattarsi alle abitudini dell’utente e infine un’applicazione mobile fornirà un’interazione in tempo reale con il DigitalTwin della casa.
