PROAIR – Digital Twin e Data Lake per il monitoraggio avanzato della qualità dell’aria

Tecnologia sviluppata:Piattaforma basata su Digital Twin ambientali, Data Lake multidati e modelli di Machine Learning per la simulazione e previsione degli inquinanti atmosferici
Stazione appaltante: Università degli Studi di Napoli Federico II
Beneficiari: Università degli Studi di Cassino e del Lazio Meridionale

I dettagli del progetto
Enviroment

Sintesi del progetto

PROAIR si propone di trasformare il monitoraggio della qualità dell’aria in un sistema predittivo, attraverso un’infrastruttura basata su Digital Twin ambientali e analisi avanzata dei dati. Il progetto nasce dalla crescente esigenza di monitorare in modo continuo e ad alta risoluzione la distribuzione degli inquinanti atmosferici, superando i limiti delle reti di rilevamento attuali, spesso insufficienti per attivare misure di tutela della salute in tempi rapidi. Il sistema integrato progettato combina dati eterogenei—sensoristici, meteorologici, territoriali e storici—per alimentare modelli predittivi in grado di anticipare picchi di inquinamento e supportare politiche ambientali più informate.

Obiettivi

Il progetto punta a creare una piattaforma decisionale per enti pubblici e stakeholder privati, capace di prevedere la diffusione degli inquinanti, valutare scenari di mitigazione e fornire alert precoci sui rischi per la salute. La visione è creare città più resilienti e sostenibili, supportando la pianificazione urbana, la gestione delle emergenze e le strategie di riduzione delle emissioni attraverso strumenti data driven e facilmente integrabili nei processi operativi delle amministrazioni.

Problemi e necessità

La qualità dell’aria rappresenta una delle principali minacce per la salute pubblica e l’attuale infrastruttura di monitoraggio non consente una copertura adeguata né la capacità di prevedere eventi critici. Le amministrazioni necessitano di strumenti scalabili, continui e integrati che combinino dati in tempo reale con modelli predittivi avanzati. La varietà dei dati ambientali richiede soluzioni ad alte prestazioni, in grado di eseguire simulazioni multiparametriche su Digital Twin urbani e di gestire dataset ad alta dimensionalità.

Soluzioni sviluppate

Il progetto ha prodotto un’analisi avanzata dello stato dell’arte sui Digital Twin ambientali, definito l’architettura complessiva della piattaforma, individuato i parametri ambientali rilevanti e progettato il Data Lake e i modelli di AI per simulazioni predittive. La pipeline prevede il trasferimento automatizzato dei dati, armonizzazione in cloud, simulazione tramite Digital Twin e modelli di Machine Learning continuamente validati. La piattaforma può stimare la distribuzione degli inquinanti, supportare valutazioni di correlazione tra salute e qualità dell’aria, e permettere a enti locali di simulare l’efficacia di politiche per la diminuzione delle emissioni e piani traffico.

Impatti

L’adozione di PROAIR potrà ridurre l’esposizione della popolazione a sostanze nocive, diminuire l’incidenza di malattie respiratorie e cardiovascolari e migliorare la sicurezza ambientale. La capacità predittiva della piattaforma rafforza la resilienza delle città, riduce costi sanitari e consente pianificazioni urbane più sostenibili. Le funzionalità di simulazione migliorano la trasparenza decisionale e favoriscono la progettazione di strategie efficaci, aumentando l’attrattività territoriale e la qualità della vita di cittadini e visitatori.

Settori di applicazione

La piattaforma incrementerà la capacità di Pubbliche Amministrazioni, Agenzie Ambientali, Utility energetiche e idriche, Aziende di Trasporto, Centri di Ricerca e Organizzazioni di elaborare strategie e iniziative a tutela della salute. L’approccio è replicabile in altri ambiti ambientali, come monitoraggio della qualità delle acque, del rumore e dei rifiuti, espandendo ulteriormente l’impatto dei risultati.

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