Open Fiber progetto MEGLIO: stato, curiosità e futuri casi d’uso della fibra come sensore

Nei mesi scorsi Open Fiber ha presentato il progetto sperimentale denominato MEGLIO, che si pone l’obiettivo di rilevare i terremoti utilizzando la tecnologia di fiber sensing tramite la sue rete in fibra ottica posata sul territorio nazionale.

Come già raccontato, il progetto MEGLIO di Open Fiber, acronimo di Measuring Earthquakes signals Gathered with Laser Interferometry on Optic Fibers, è frutto di una collaborazione con Pangea Formazione, INGV (Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia), INRIM (Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica) e Metallurgica Bresciana SpA.

La finalità di questa sperimentazione è quindi quella di realizzare un sistema di fiber sensing per la rilevazione dei terremoti sul territorio nazionale utilizzando l’infrastruttura totalmente in fibra ottica che Open Fiber sta costruendo in tutta Italia.

In dettaglio, sarà utilizzato un metodo ideato da INRiM che utilizzerà una coppia di laser ultrastabili realizzati da INRiM stesso installati su una porzione di fibra ottica interrata dell’infrastruttura di rete Open Fiber, così da quantificare e monitorare i movimenti sismici.

Ogni sensore è composto da una sorgente laser controllata in remoto e da una cavità ultrastabile a cui la sorgente è agganciata per garantire la purezza spettrale della radiazione laser da inserire sulla fibra ottica, necessaria a rilevare ogni minima variazione della lunghezza della fibra indotta da cause anche sismiche.

MondoMobileWeb ha avuto modo di raccogliere alcune curiosità in più e lo stato attuale del progetto e sui possibili casi d’uso futuri per cui la tecnologia di fiber sensing potrebbe essere utilizzata.

Attualmente è prevista entro l’anno la conclusione del design del sensore, che comprende anche la porzione geografica sulla quale si svolgerà la sperimentazione, mentre il progetto in sé ha una durata di due anni.

L’idea alla base di MEGLIO è quella di estendere il più possibile questa soluzione rendendola complementare alle tecniche di detection già utilizzate in sismografia.

Il progetto è infatti destinato all’utilizzo da parte dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV), che considera questo progetto pilota “di avanguardia” per l’uso delle reti in fibra per il monitoraggio sismico e non solo. Tuttavia, ad oggi, un quadro completo del potenziale di queste tecnologie non sembrerebbe ancora ben definito.

Il progetto MEGLIO di Open Fiber permetterà comunque all’INGV di valutare in quale maniera e misura questa nuova sensoristica si potrà integrare con le reti di monitoraggio tradizionali dell’ente.

Di certo in un paese con diverse zone ad alto rischio sismico come l’Italia progetti del genere potrebbero essere molto utili: tuttavia, l’implementazione a livello nazionale di questa tecnologia dipenderà molto dai risultati del progetto MEGLIO, su cui comunque l’INGV sembra essere fiducioso sulle potenzialità di questa soluzione per rinforzare il monitoraggio dei terremoti in Italia nel futuro.

Le reti di monitoraggio dei terremoti necessitano comunque di estendersi anche fuori dal territorio nazionale, compreso il mare.

Da questo punto di vista, la rete in fibra potrebbe essere una delle soluzioni per potere ampliare spazialmente la capacità di misurare con maggior precisione i terremoti limitrofi. Oltre ai terremoti, in futuro verranno esplorati anche altri temi, come la misura delle deformazioni del terreno o le variazioni improvvise della pressione in fondo al mare.

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Una parte importante in questo progetto ce l’ha sicuramente il software, visto che le fibre ottiche su cui verrà implementato il sistema non sono state progettate per l’individuazione dei terremoti.

L’informazione che si ricerca tramite MEGLIO è infatti un prodotto secondario che viene estratto da un sottofondo di altri segnali che in gergo viene chiamato “rumore”. Il software è proprio lo strumento attraverso cui viene raffinato il segnale.

Va infatti ricordato che le reti in fibra ottica di Open Fiber su cui verrà implementata la sensoristica del progetto MEGLIO si estendono per diversi chilometri sotto il suolo, e si rende quindi necessario distinguere le vibrazioni dovute a terremoti da quelle prodotte, ad esempio, dai mezzi stradali.

Sotto questo aspetto Open Fiber sta valutando l’implementazione di algoritmi di machine learning che, affiancati a tecniche standard di analisi del segnale, sono considerati solitamente efficaci nell’individuazione delle variazioni di segnale che vengono ricercate.

Altro aspetto importante è l’analisi dei dati, vista la cospicua quantità che viene acquisita con un’applicazione come quella del progetto MEGLIO.

In questo senso, poiché tutta la fase di processing dovrà essere automatizzata riducendo necessariamente al minimo l’intervento umano, Open Fiber sta pensando di impiegare tecniche di machine learning e tool basati su macchinismi di intelligenza artificiale.

Nella documentazione del progetto, Open Fiber sottolineava come soluzioni simili renderebbero “anacronistica” l’adozione massiva di dispositivi IoT connessi tramite reti wireless e 5G.

L’operatore wholesale only prende spunto, da questo punto di vista, da un’affermazione dell’operatore americano Verizon (“If carriers’ telecom fiber network can also function as a sensor network, then the infrastructure will not only carry telecom signals, but also generate various useful sensing data”) che ha già sperimentato il fiber sensing in ambito di monitoraggio del traffico cittadino.

Questa frase (“se la rete in fibra dei gestori di telecomunicazione può anche fungere da rete di sensori, l’infrastruttura non solo trasporterà segnali di telecomunicazione, ma genererà anche vari dati di rilevamento utili”) sottolinea la possible importanza dell’uso massivo della sensoristica per svariate applicazioni.

Tuttavia, nel caso specifico la fibra può abilitare delle funzionalità che sono a complemento di alcuni use case specialmente in ottica Smart City, come ad esempio l’analisi di stabilità di edifici quali case o ponti.

Proprio in questo senso, oltre alla rilevazione dei terremoti con il progetto MEGLIO, Open Fiber sta già pensando anche ad altre applicazioni del fiber sensing, anche se al momento non c’è nulla di concreto in cantiere.

Ad ogni modo, uno dei casi d’uso di questa tecnologia su cui l’operatore potrebbe puntare in futuro e che viene ritenuto maggiormente interessante è quello della rilevazione del traffico urbano.

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