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Gli occhi intelligenti delle Smart Cities


È possibile trasformare qualcosa di così comune come una telecamera in un complesso sistema di monitoraggio mobile per un’analisi avanzata del traffico? Possiamo distinguere comportamenti anomali e aggressivi dei conducenti, acquisire traiettorie complete di veicoli o persino rilevare incidenti stradali prima che si verifichino? Queste sono alcune delle domande a cui la nuova edizione di una rivista di smart city chiamata D!CITY cerca di rispondere, che includeva anche due soluzioni di smart city che utilizzano le telecamere: DataFromSky e ParkingDetection e anche la piattaforma di smart city del nostro partner OMS Lighting.

In passato, il compito principale delle telecamere era registrare eventi, che purtroppo potevano essere interpretati solo dagli umani. Oggi, grazie alla crescente disponibilità di telecamere di alta qualità e principalmente a causa dell’immenso progresso tecnologico nel campo dell’intelligenza artificiale e dell’apprendimento automatico, la fotocamera è diventata un sensore universale con applicazione in molti campi del concetto di smart city, in quanto assolve alla funzione di “occhi intelligenti delle città intelligenti”. Questo segna l’inizio di una nuova era, in cui l’immagine può essere elaborata anche dalle macchine e in cui la fotocamera rappresenta una ricca fonte di dati a costi anche molto bassi. Quali sono le principali aree di analisi del traffico, in cui una telecamera si dimostra già in azione?

Nei momenti in cui il trasporto individuale aumenta più velocemente che mai, si possono verificare congestioni del traffico o addirittura collassi su base giornaliera. Fortunatamente, ci sono sistemi che possono aiutare ad ottenere un traffico più fluido anche senza costose modifiche all’infrastruttura, è sufficiente una certa visione a volo d’uccello. Se diamo “ali” alla telecamera, ad esempio collegandola a un veicolo aereo senza pilota, otteniamo un sistema di monitoraggio per analisi del traffico avanzate che non è solo molto preciso ma anche a un prezzo accessibile. Questo è esattamente ciò di cui tratta il nostro progetto DataFromSky, poiché esistono diversi progetti di ricerca che richiedono proprio questo tipo di analisi del traffico. Il sistema può rilevare veicoli e altri elementi del flusso di traffico, che include non solo le traiettorie e le velocità, ma anche il rilevamento di comportamenti potenzialmente pericolosi con il deep learning e l’intelligenza artificiale. Questo può persino rilevare incidenti stradali prima che si verifichino, il che può fornire agli ingegneri del traffico dati molto preziosi sulle cause degli incidenti stradali nell’area testata al fine di cercare modi per evitarli in futuro con misure preventive convenienti.

Le telecamere stanno diventando una tecnologia di spicco per l’analisi del traffico anche nelle cosidette “intersezioni adattative”, in quanto possono rilevare accuratamente non solo i veicoli, ma anche i pedoni e i ciclisti, che svolgono un ruolo importante nel flusso di traffico dato. Con il controllo intelligente dei semafori, basato sui dati di una rete di sensori, l’intero sistema diventa molto più fluido e flessibile quando si tratta di reagire ai rapidi cambiamenti del traffico, rendendolo anche molto più sicuro. Un altro uso delle telecamere si trova nel campo dell’illuminazione intelligente, in quanto la telecamera può raccogliere dati visivi e utilizzarli per analizzare spazi pubblici, monitorare il traffico o rilevare comportamenti anomali. Questo ci offre molte possibilità di progettare strade intelligenti con l’uso di un sistema di telecamere intelligenti, usando qualcosa di comune come l’illuminazione pubblica.

La congestione del traffico può anche essere causata dalla situazione dei parcheggi, in particolare nelle situazioni in cui i conducenti stanno cercando di trovare un parcheggio vuoto in un’infrastruttura, che è già sovraccarica. Una delle possibili soluzioni è quella di utilizzare gli attuali parcheggi in modo più efficace o persino di guidare i conducenti verso i parcheggi con posti disponibili per parcheggiare la propria auto. Questa è la principale area di interesse del sistema chiamato ParkingDetection. Per quanto riguarda gli aspetti tecnici ed economici, una telecamera rappresenta una soluzione sensoriale adatta per il monitoraggio anche di decine o centinaia di parcheggi, poiché anche parcheggi molto grandi possono essere coperti da una singola smart camera a costi molto bassi, mentre i sensori magnetici sarebbero estremamente costosi e persino meno precisi. Se aggiungiamo anche una telecamera ALPR per la lettura delle targhe, otteniamo un numero significativo di potenziali soluzioni tecniche per il parcheggio residenziale, la prenotazione di singoli parcheggi o persino una maggiore sicurezza all’interno del parcheggio.

Siamo nell’era delle macchine fotografiche? In un passato non così lontano, i veicoli autonomi o l’uso dei droni per l’analisi del traffico sembrerebbe fantascienza. Al giorno d’oggi, queste tecnologie stanno già diventando realtà, anche grazie al progresso delle macchine fotografiche e dell’intelligenza artificiale. Sta diventando chiaro che le telecamere svolgeranno un ruolo importante nel futuro delle città intelligenti.

L’intera rivista è disponibile a questo link.

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Articolo riguardo DataFromSky in una rivista hi-tech

Un articolo su DataFromSky è apparso sulla rivista elettronica Xataka. Questa newsletter online si occupa di soluzioni smart in vari settori, comprese le smart businesses, le smart cities, i comuni o il governo. L’articolo descrive il nostro percorso verso il successo, come è nato il progetto DataFromSky, quali sono i nostri risultati e gli obiettivi futuri.

L’articolo descrive anche come vengono raccolti i dati e quali sono le condizioni e i requisiti speciali per il video di input per l’analisi DataFromSky e menziona alcune restrizioni legali per droni e altri piccoli UAV che variano da paese a paese. Inoltre, viene descritto il processo di estrazione dei dati e delle traiettorie mediante DNN e apprendimento automatico.

Il nostro CEO spiega anche i piani futuri e la prospettiva di DataFromSky: “Vogliamo applicare tutto ciò che abbiamo imparato con i nostri algoritmi per rilevare veicoli e persone, in servizi come la sorveglianza e il traffico. E qui non stiamo parlando di un’analisi post-processing, ma del monitoraggio e dell’analisi dei dati in tempo reale direttamente in situ. Questo potrebbe essere fatto da droni o da telecamere fisse, e non sarebbe limitato a rilevare eccessi di velocità. L’idea è di essere in grado di determinare una guida aggressiva, una sufficiente distanza di sicurezza tra le auto, calcolare un eccesso di emissioni o qualcosa di semplice come contare il numero di auto che attraversano un punto in un certo periodo di tempo, abbinato alla lettura della targa. Sarebbe una grande evoluzione delle temibili telecamere del traffico che sono limitate a rilevare l’eccesso di velocità al giorno d’oggi.”

Per ulteriori informazioni, leggi l’articolo completo (disponibile solo in lingua spagnola) disponibile su questo link.

Inoltre, abbiamo partecipato a diverse conferenze Smart City con i nostri partner (vedi sotto) e abbiamo in programma di partecipare a molti altri eventi nei prossimi mesi.

Future of Transportation world conference held in Cologne, Germany, June 20th


Smart Cities Global Technology & Investment Summit 2018 in Algiers, June 28th

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DataFromSky nella stampa Ceca

Un articolo su DataFromSky è apparso sulla rivista elettronica ceca Svět-chytře. Questa newsletter online si concentra su soluzioni intelligenti in vari settori, comprese le imprese smart, le smart cities e i comuni o il governo smart.

L’articolo stesso descrive DataFromSky come una soluzione, che viene spesso utilizzata per determinare la situazione del traffico e valutare se l’infrastruttura esistente, sia sufficiente o meno. Avete bisogno di uno studio sulla sicurezza di un particolare nodo stradale? Vuoi conoscere la capacità della rotatoria? Analizzare le ore di punta e il comportamento del conducente in archi temporali critici in segmenti di strada molto trafficati? O monitorare il rischio derivante dal comportamento dei conducenti sulle autostrade ecc.?

La combinazione della tecnologia drone per la raccolta dati e lo strumento avanzato di elaborazione video – DataFromSky – permette di assistere molti utenti come enti governativi e aziende di gestione stradali per effettuare il monitoraggio e la gestione efficace del traffico, forze di polizia per una sorveglianza delle condizioni di traffico continua, precisa e poco appariscente, ingegneri dei trasporti e molti altri. Poiché i piccoli UAV possono fornire un’ottima visibilità della situazione dall’alto, possono essere utilizzati in diverse situazioni nel monitoraggio del traffico, nella sorveglianza e nel controllo.

Oltre al traffico, la lista dei potenziali usi di DataFromSky va avanti. E’ possibile effettuare il monitoraggio della congestione durante gli eventi di massa, il controllo della folla durante le dimostrazioni e gli scioperi, la sorveglianza perimetrale e molto altro.

Come riassume l’articolo, la nostra AAI (Aerial Artificial Intelligence) utilizza reti neurali profonde che vengono addestrate su milioni di scatti provenienti da incroci di tutto il mondo, tra cui il Messico, gli Emirati Arabi Uniti, gli Stati Uniti, l’India e altri paesi del mondo. L’apprendimento automatico è un processo continuo e la capacità di analizzare e rilevare automaticamente gli oggetti nel video è costantemente migliorata. Grazie a ciò, l’analisi DataFromSky raggiunge l’accuratezza di oltre il 98,5%.

Per ulteriori informazioni, leggi l’articolo completo (disponibile solo in lingua ceca).

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Qual è la precisione dei piccoli UAV nei monitoraggi di traffico?

Una nuova ricerca dal titolo “How accurate are small drones for measuring microscopic traffic parameters?” pubblicata sul Transportation Letters Journal, può fornire una risposta. Adam Babinec, uno dei principali sviluppatori del software DataFromSky, co-autore dell’articolo realizzato presso la University of Athens e la Brno University of Technology, afferma:
“Con questa ricerca abbiamo voluto esaminare il potenziale nell’utilizzo dei piccoli droni come parte integrante della struttura ITS, come soluzione per estrarre dati relativi alle traiettorie reali provenienti da filmati aerei realizzati su un’intersezione caratterizzata da un basso volume veicolare e un attraversamento pedonale. Inoltre, abbiamo esaminato l’accuratezza dei dati relativi alle velocità raccolti da un drone rispetto a quelli raccolti da un dispositivo On-Board Diagnostic II (OBD-II).”

I risultati mostrano come la fase di correzione della distorsione e la calibrazione del video sono di cruciale importanza al fine di ottenere un elevato livello di precisione, in termini di stabilizzazione e georeferenziazione del video. Per estrarre dati precisi dai filmati realizzati con i droni, ogni video aereo deve essere stabilizzato per compensare il movimento della videocamera in quanto vibrazioni o piccole raffiche di vento possono portare ad elevati errori sul suolo.

Immagine: un drone leggero a sei braccia (sinistra), area di indagine – un’intersezione a basso volume di traffico nel campus dell’università di Atene(destra)

L’articolo completo è consultabile su questa pagina.

L’accuratezza sul sistema di DataFromSky è stata esaminata in un altro documento di ricerca, realizzato in collaborazione con la Facoltà di Tecnologia dell’Informazione e quella di Ingegneria Civile presso la Brno University of Technology e pubblicato nell’International Journal of Transportation Science and Tecnology. Per ulteriori informazioni, clicca qui.

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DataFromSky può essere abbastanza accurato per le tue applicazioni?

Ecco la risposta nel nostro nuovo articolo…Fin dall’avvio di DataFromSky abbiamo collaborato attivamente con gli accademici per analizzare il traffico e progettare sistemi di trasporto più sicuri per un futuro migliore.

Dietro lo sviluppo del processo di estrazione e analisi delle traiettorie dei veicoli, ottenibili tramite video aerei, cerchiamo anche di analizzare l’accuratezza del nostro metodo. In collaborazione con la facoltà di Tecnologia dell’Informazione e la facoltà di Ingegneria Civile alla Brno University of Technology, stiamo lavorando per analizzare la precisione della stima della posizione dell’oggetto e dell’ accuratezza delle traiettorie estratte e le loro proprietà nel caso in cui vengano stimate da UAV che volano basso (vedi le nostre notizie di un anno fa).

L’anno scorso abbiamo sviluppato un tool per valutare la precisione dell’algoritmo per la stima del posizionamento dell’oggetto simile a quello utilizzato in DataFromSky. Abbiamo utilizzato questo tool per la verifica dell’accuratezza della stima della posizione dell’oggetto partendo da immagini aeree catturate da un drone in diversi scenari e comparando i risultati con i dati spaziali raccolti con un sensore GPS a grado industriale. Una parte di questa ricerca e dei suoi risultati è stata pubblicata recentemente in una pubblicazione speciale di Unmanned Aerial Vehicles nel giornale scientifico sottoposto a peer-review International Journal of Transportation Science and Technology ed è già disponibile per l’anteprima pre-stampa al seguente link:
http://dx.doi.org/10.1016/j.ijtst.2017.02.002

L’articolo fornisce un approfondimento nella natura dell’accuratezza della stima della posizione e le proprietà dell’incertezza della propagazione attraverso l’algoritmo, tenendo in considerazione i diversi aspetti della videocamera, del luogo e la loro impostazione. Il contributo che offre l’articolo è quello di fornire uno strumento di guida per scegliere propriamente ed impostare la posizione del drone e della videocamera per raggiungere la precisione desiderata per la stima della posizione di un oggetto nel contesto del traffico precedente alla cattura del contesto stesso.

Figura: “Visualizzazione spaziale dell’errore in metri risultante dalla stima della posizione e causato dalla deformazione non-lineare, in tutto il campo visivo della telecamera. Le 4 croci rosse rappresentano i punti di riferimento. La videocamera è situata alla posizione (0, 0, 100) [m] guardando direttamente verso il basso.”

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DroneBlog e Intertraffic Amsterdam

DroneBlog logo Alcuni giorni fa, DroneBlog ci ha citati in un post chiamato “DataFromSky offre l’analisi dei dati di traffico da riprese video aeree”. Nonostante il blog sia rivolto per lo più al settore dei droni, una rilevante porzione del testo si occupa dei principi fondamentali della raccolta dei dati di traffico e di alcuni concetti specifici. Inoltre, vi è un accenno alla storia pregressa di DataFromSky, ovvero di come un gruppo di specialisti di computer vision si sia cimentato nell’analisi del traffico.

Intertraffic logo Altre notizie riguardano la nostra presenza all’ Intertraffic di Amsterdam, dove la concentrazione delle menti e delle imprese è spettacolare. Speriamo di ottenere interessanti accordi e nuove partnership!

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(English) DronEzine.it mentions DataFromSky and Smart Mobility World 2015

Ci spiace, ma questo articolo è disponibile soltanto in Inglese Americano.

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(English) Road design – more important than you think

Ci spiace, ma questo articolo è disponibile soltanto in Inglese Americano.

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(English) Mike On Traffic mentions DataFromSky

Ci spiace, ma questo articolo è disponibile soltanto in Inglese Americano.

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(English) Drone traffic monitoring demonstration in Netherlands

Ci spiace, ma questo articolo è disponibile soltanto in Inglese Americano.

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