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Dare corpo, seppure virtuale, a digital twin per il settore delle infrastrutture che combinino dati di ingegneria civile e IoT (Internet of Things). La possibilità si è concretizzata nello strumento demo 'Connected Highway' che Bentley Systems ha presentato nel corso della conferenza Microsoft Build 2020 aperta a ingegneri del web e sviluppatori. Un team congiunto formato da staff interno e facente capo all'azienda informatica con sede a Redmond, nello stato di Washington (con cui è in corso da tempo una partnership strategica), ha disegnato la via verso una 'autostrada connessa', illustrando le modalità per una federazione (virtualizzazione) le due tipologie di dati di cui sopra ricorrendo alla integrazione tra la piattaforma iTwin di Bentley e il digital twin di Microsoft Azure.
Lo strumento demo svelato alla conferenza combina dati realistici, acquisiti da dispositivi di monitoraggio della qualità di aria e traffico, con informazioni sul terreno, mappe e modelli di ingegneria civile, generando un 'gemello digitale' in grado di valutare il rischio di incidenti stradali e il livello di sicurezza di una infrastruttura, grazie al monitoraggio in tempo reale, all'interno di un'unica applicazione IoT con pannello di controllo, di quelle critiche, come, ad esempio, strade e autostrade. Una solida base, quindi, per le analisi predittive e prescrittive.
Il concetto di digital twin sta trovando nuove possibilità di applicazione in questo specifico settore, al cui 'stato di salute' contribuisce migliorando affidabilità e sicurezza, ottimizzando lo spostamenti di persone/merci e aumentando, di conseguenza, il valore degli investimenti compiuti.
Per portare a compimento 'Connected Highway', il team al lavoro sul progetto è partito dal lancio di un hackathon virtuale di una settimana, durante la quale il digital twin di Azure è stato collegato a iTwin Viewer di Bentley e alle librerie di programmazione open source iModel.js.
Il passo successivo è consistito nella federazione del modello di una sezione di autostrada con una mesh (reticolo) realistica del terreno intorno costruita a partire da fotografie scattate da droni. Il collegamento ai dati IoT ha consentito l'accesso a una cronologia e un'analisi real time. In meno di tre settimane il team ha potuto presentare un'applicazione Web, predisposta per attivare in automatico allarmi nel caso in cui le soglie impostate siano superate, caratterizzata da una serie di elementi distintivi:
Pavan Emani, Vice President iTwin Software Development di Bentley Systems (foto), ha parlato della piattaforma omonima, una PaaS (acronimo che sta per 'Platform as a Service'), come di uno strumento che ha molte sinergie con il digital twin di Azure e che dispone di funzionalità complementari.
"Gli utenti - ha aggiunto - visualizzano i dati IoT nel nostro visualizzatore per digital twin e possono ottenere informazioni più dettagliate nei quadri di controllo di Power BI e Teams. La filosofia 'il cloud prima di tutto' di Microsoft si allinea alla nostra e le piattaforme da noi utilizzate consentono agli sviluppatori di creare e distribuire applicazioni di digital twin in tempi record. Nell'integrazione con i digital twin e l'hub IoT di Azure, siamo passati da 0 a 60 in tre settimane.".
Basato su iTwin Viewer di Bentley per la visualizzazione 3D di dati tecnici complessi, il front-end del digital twin si avvale di un browser web standard, mentre per i servizi cloud back-end, che collegano informazioni acquisite da fonti diverse (carica e normalizza dati da file CAD - Computer Aided Design -, 2D, BIM - Building Information Models -, 3D e GIS - Geographical Information Systems), ci si appoggia a Microsoft Azure.
L'iter abituale prevede la generazione di un modello dell'ambiente fisico per poi passare alla federazione dei dati provenienti dai dispositivi ioT all'interno del 'gemello digitale'. Per semplificare il lavoro degli sviluppatori, il digital twin di Microsoft Azure provvede a estrarli e a fornire le relative API (Application Programming Interface). In modo semplice, e in un lasso di tempo ridotto, questi professionisti sono in grado di generare da iTwin il DTDL (Digital Twin Definition Language), inserendo il grafico di intelligenza spaziale (ottenuto a partire da dati reali) nel 'gemello digitale' gestito dall'azienda di Redmond.
Jerry King, Vice President, Strategic Channel di Bentley Systems (foto), ha dichiarato: "Molti utenti di Bentley scelgono Azure come piattaforma cloud per gestire i dati. C'è una sovrapposizione significativa nella nostra base di utenti, quindi per noi ha senso implementare l'integrazione di iTwin e i digital twin di Azure per acquisire sinergie. Il nostro obiettivo è essere riconosciuta come l'azienda che fornisce la piattaforma per digital twin infrastrutturali. Ciò significa combinare le tecnologie ingegneristiche (ET), le tecnologie dell'informazione (IT) e le tecnologie operative (OT), cioè integrare i dati CAD, BIM e GIS con i dati ERP, EAM e IoT per creare un digital twin. Utilizzando i digital twin e l'hub IoT di Azure, facciamo affiorare i dati IoT.".
Il già citato Pavan Emani (Vice President iTwin Software Development dell'azienda) ha aggiunto: "Ciò che rende Bentley diverso è l'approccio aperto. Un ambiente aperto e open source significa garantire agli utenti di mantenere il controllo e la flessibilità. Ci piace dire che maggiore è la densità tecnica, più alto è il valore che aggiungiamo. Spesso, il valore scaturisce dalla semplice visualizzazione dei dati tecnici nel contesto. Unificare strati di dati in un unico pannello di controllo o un'unica visione dei dati reali, offre a molti un modo intuitivo per comprendere e interagire con informazioni molto complesse.".
Sam George, Corporate Vice President per Azure IoT di Microsoft, ha sottolineato la compatibilità tra il proprio servizio per il cloud computing, la piattaforma iTwin di Bentley, le API aperte e le librerie di programmazione open source. "Si integrano perfettamente con il digital twin e l'hub IoT di Azure - ha aggiunto . La piattaforma iTwin di Bentley gestisce dati tecnici complessi, supporta le visualizzazioni 3D e può rivoluzionare il modo in cui i progetti vengono pianificati, realizzati e gestiti. Bentley semplifica la creazione di applicazioni basate sui digital twin per infrastrutture di importanza critica, reti e città intelligenti, costruzioni, strade e ingegneria automobilistica.".
