Telecamere e intelligenza artificiale per ridurre i rischi in cantiere - Smart Space

Telecamere e intelligenza artificiale per ridurre i rischi in cantiere

Il mantenimento della distanza sociale si è in breve tempo radicato nelle nostre abitudini comportamentali e probabilmente così sarà anche in un futuro prossimo. Questo aspetto si riflette inevitabilmente anche nel settore delle costruzioni dove diventa fondamentale per la gestione della sicurezza, la prevenzione del contagio e l’intervento tempestivo laddove si possano verificare situazioni di rischio. In questo contributo vi forniremo la risposta di Smart Space a supporto della verifica anti-assembramento in cantiere.

Il settore delle costruzioni e in particolare il contesto di cantiere spesso incorre in una gestione poco efficiente dei processi con ricadute a volte anche gravi dal punto di vista della sicurezza. In questo senso sta crescendo negli ultimi anni l’attenzione verso nuove tecnologie che possano contribuire a salvaguardare la salute degli operatori e anche ad ottimizzare i processi sia per quanto riguarda la produttività sia per l’impatto economico.

In questa direzione i sistemi di intelligenza artificiale offrono l’enorme vantaggio di poter raccogliere dati provenienti dal cantiere senza soluzione di continuità e al tempo stesso fornire in maniera precisa e tempestiva un quadro della situazione che si prevede possa verificarsi in cantiere.

Diverse aziende di costruzione hanno già iniziato a testare soluzioni basate sull’intelligenza artificiale, introducendo nella realtà di cantiere applicazioni di deep learning, computer vision, realtà aumentata. Gli scopi per cui sono state impiegate riguardano principalmente: il controllo della qualità, la verifica automatica della corrispondenza tra ciò che si è costruito e quanto era stato progettato, il controllo sull’attuazione delle corrette procedure di lavorazione, il controllo per un utilizzo efficace dei dispositivi di protezione individuale, la tracciabilità degli accessi di mezzi e persone e la mappatura dei percorsi delle risorse all’interno dell’area di cantiere.

La possibilità di avere a disposizione sistemi in grado di elaborare enormi quantità di dati ed apprendere in modo automatico dalle informazioni acquisite per prevedere sviluppi futuri rappresenta senza dubbio un notevole potenziale per il nostro settore in termini di ottimizzazione della gestione delle risorse umane e strumentali e della prevenzione dei rischi legati alla sicurezza.

Abbiamo già discusso negli articoli precedenti sul tema della smart safety riguardo alle problematiche più diffuse che si possono riscontrare gestendo la sicurezza in cantiere. Vi abbiamo anche proposto le nostre soluzioni per rispondere in maniera “smart” e secondo i criteri di “Cantiere digitale” ad alcune delle principali situazioni critiche.

In linea con i presupposti trattati in apertura a questo articolo, oggi vogliamo presentarvi la nostra soluzione di monitoraggio intelligente del distanziamento sociale in cantiere.

Vi abbiamo già accennato al nostro sistema ALGIZ per la sicurezza in cantiere. Il sistema racchiude al suo interno più soluzioni per rispondere alle differenti esigenze di cantiere. I moduli che lo compongono sono integrati tra loro ma possono essere applicati anche singolarmente e riguardano il monitoraggio dello stato di salute degli operatori, la gestione delle risorse, il controllo degli accessi, il monitoraggio dei dispositivi di protezione individuale, la gestione delle emergenze, la gestione ambientale del cantiere, il monitoraggio e la verifica delle prescrizioni anti-Covid19.

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A questo proposito vogliamo parlarvi della nostra soluzione Algiz.Vision che si pone l’obiettivo di supportare i responsabili della sicurezza in cantiere monitorando per loro le condizioni di assembramento. In questa soluzione viene sfruttata la Computer Vision per operare la verifica delle norme che contrastano la diffusione del virus Covid-19. Ma vediamo nel dettaglio come funziona questo modulo del sistema ALGIZ.

Ridurre i rischi in cantiere: Algiz.Vision

Con questa soluzione introduciamo il mondo dell’intelligenza artificiale nella gestione della sicurezza in cantiere. Algiz.Vision consente il monitoraggio del personale e dei mezzi di cantiere, al fine di scongiurare il verificarsi di condizioni di assembramento. Vediamo come questo sia possibile.

Al livello più basso, quello di campo, abbiamo un sistema di videosorveglianza con tecnologia all’avanguardia interattivo h24. Al livello più alto si trova la piattaforma di intelligenza artificiale che si serve delle acquisizioni delle telecamere per interpretare di volta in volta e con cognizione di causa lo scenario che si presenta in cantiere. La piattaforma si comporta quindi come un attento supervisore su ciò che accade o che potrebbe accadere nel contesto di cantiere.

Generalmente in contesti industriali vengono sfruttate applicazioni della Computer Vision per localizzare in maniera precisa i soggetti all’interno del campo visivo di una o più telecamere. Nel nostro caso la potenzialità dell’intelligenza artificiale è impiegata per controllare all’interno di una determinata area la distribuzione spaziale delle persone. La rete neurale che sottintende alla piattaforma può identificare anonimamente l’”oggetto” uomo e riportare la sua corretta posizione. Non viene rilevata l’identità della persona ma solo “metadati” che servono per restituire il posizionamento del soggetto nello spazio osservato. La piattaforma interpreta i metadati della posizione dei soggetti e può facilmente parametrarli in termini di distanza fra loro.

Attraverso un’interfaccia utente di presidio, il responsabile della sicurezza, o suo delegato, può verificare in tempo reale la localizzazione degli elementi riconosciuti nel cantiere e monitorare le condizioni di rischio e/o pericolo in conformità con quanto previsto dalla normativa anti-Covid19.

Qualora venisse rilevato che due o più soggetti superino la soglia di sicurezza della distanza consentita, può essere generato automaticamente un allarme che può declinarsi in varie forme (avviso sonoro, registrazione temporale dell’evento, ecc.). Il sistema software analizza anche la dinamicità dell’evento, per cui è in grado di differenziare un veloce passaggio di fianco ad una persona da un tempo di permanenza in prossimità della stessa più prolungato, azzerando così il rischio di falsi allarmi. Il sistema non è assolutamente invasivo e permette di controllare il rispetto della distanza fra soggetti e gli eventuali assembramenti in qualsivoglia area coperta da telecamere di videosorveglianza.

Proprio per il fatto che l’intelligenza artificiale non ha la necessità di registrare immagini ma attua soltanto un’interpretazione neurale, questo inibisce la possibilità di rilasciare informazioni personali su chi viene osservato. Naturalmente chi è preposto e autorizzato alla supervisione visiva, può accedere alle immagini nel pieno rispetto del GDPR vigente.

Ridurre i rischi in cantiere: i vantaggi di Algiz.Vision

Riassumiamo di seguito i principali vantaggi di Algiz.Vision.
  • Il sistema è scalabile e può essere modulato in relazione agli obiettivi che si desiderano raggiungere.
    L’intelligenza lavora in modalità centralizzata (Edge o Cloud) e non richiede smart camera per le proprie funzioni.
  • L’impegno infrastrutturale è notevolmente ridotto se si pensa alla complessità di interfacciamento tra diversi apparati e installazioni che sarebbe richiesta normalmente per svolgere questi compiti.
  • La soluzione ha un impatto economico ridotto rispetto ai complessi apparati tradizionali poiché si possono sfruttare normali telecamere (on the shelf) o telecamere già esistenti, sia digitali che analogiche (è comunque sempre possibile richiedere insieme al servizio di piattaforma anche la fornitura delle telecamere da installare in situ).
  • Il sistema opera nel pieno rispetto della normativa europea in materia di protezione dei dati.

Ridurre i rischi in cantiere: alcuni aspetti tecnici di Algiz.Vision

Algiz.Vision è costituito dal lato software della piattaforma dalla composizione di tre moduli integrati (Machine learning, Localization e Workflow) che permettono di interpretare lo scenario di cantiere utilizzando le telecamere già installate o quelle fornite.

La peculiarità del sistema è quella di poter interpretare la scena senza soluzione di continuità temporale h24. Ciò avviene tramite una classificazione degli oggetti osservati. Le immagini rilevate vengono processate in modo automatico tramite algoritmi specifici derivati dall’azione della rete neurale che opportunamente “addestrata” impara a classificare gli oggetti osservati.

Sulla base della posizione dell’oggetto classificato nell’immagine è possibile trasformare l’informazione di localizzazione da relativa ad assoluta. Ciò permette di effettuare la trasformazione in coordinate metriche relative allo spazio in cui è installato il sistema di visione. Così avviene che ciò che è stato osservato può essere visualizzato attraverso una mappa sinottica dell’area complessiva, ovvero quella che risulta coperta dalle telecamere installate. Utilizzando il modulo di workflow è anche possibile definire aree specifiche in cui si vogliono applicare particolari regole al fine di generare comunicazioni, allarmi o attuazioni.

Algiz.Vision può operare anche interagendo con gli elementi IoT presenti in situ così da incrementare la propria capacità cognitiva. Questo può avvenire impostando le azioni da effettuare sempre all’interno del modulo di Workflow per poi attuarle sfruttando l’interfacciamento con la sensoristica esistente.

Vi abbiamo presentato il modulo Algiz.Vision del nostro sistema ALGIZ per una gestione “smart” della sicurezza in cantiere. Questa soluzione porta con sé tutti i benefici derivanti dall’applicazione dei sistemi di intelligenza artificiale nel contesto di cantiere. In particolare fornisce un supporto efficiente ed immediato, considerata la stringente necessità, per il monitoraggio del distanziamento sociale in cantiere nel rispetto delle norme per il contenimento della diffusione del virus Covid19.

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