WSense, così l’Internet delle Cose arriva nelle profondità del mare

Il 29 per cento della superficie terrestre è attraversato da connessioni IoT (Internet of Things), che collegano oggetti d’uso comune come smart watch, telecomandi, telecamere e dispositivi per la domotica. Sott’acqua, però, c’è ancora molto silenzio: nelle profondità del mare, le comunicazioni radio sono troppo deboli per permettere il funzionamento di una rete Wi-Fi.

Oggi, Internet funziona anche sott’acqua. E lo si deve all’intuizione di una ricercatrice italiana, Chiara Petrioli: l’innovativa tecnologia di WSense, la scale-up guidata da Petrioli, sfrutta gli ultrasuoni, e permette di monitorare 24 ore su 24 le profondità marine.

Una svolta molto attesa nell’ambito della Blue Economy, che è già stata messa alla prova nel contesto archeologico subacqueo di Baia e che ha appena attirato un notevole pool di investitori internazionali capitanato da Blue Ocean, il fondo di SWEN che investe in innovazioni per la salute degli oceani allo scopo di contribuire al raggiungimento dell’Obiettivo 14 dei Sustainable Development Goals (SDGs).

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Nasce l’Internet of Underwater Things, l’Internet delle Cose Subacquee

Gli oggetti intelligenti, oggi, comunicano tra loro in tempo reale: il progresso delle tecnologia IoT (Internet of Things), che ormai si è estesa ben oltre la sfera della domotica, coinvolge i macchinari industriali più sofisticati tanto quanto wearable e assistenti virtuali come Alexa e Google Home.

I dispositivi smart costituiscono una rete intelligente che consente di fare cose impensabili soltanto dieci anni fa. Questo rapido progresso, però, ha lasciato fuori oltre il 70 per cento del pianeta: sott’acqua, infatti, il Wi-Fi dei dispositivi IoT non funziona.

L’acqua del mare costituisce un ostacolo alla propagazione delle onde radio, quindi Internet sott’acqua non funziona. O meglio, non funzionava fino a qualche tempo fa, quando l’intuizione dell’informatica Chiara Petrioli, che si è da poco aggiudicata il “Women Startup Award” nell’ambito del “Premio GammaDonna”, ha aperto la strada a un mercato completamente inesplorato, quello dell’Internet of Underwater Things (IoUT).

Le tecnologie brevettate da WSense, società deep tech nata come spin-off dell’Università La Sapienza di Roma e guidata dalla Petrioli, sfruttano tecnologie ottiche wireless e onde acustiche simili a quelle che i delfini usano per comunicare: il risultato è che oggi la comunicazione Wi-Fi subacquea è una realtà. È nato l’Internet delle Cose subacquee.

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WSense porta Internet sott’acqua, e questo è l’inizio di un nuovo corso

Si stima che la Blue Economy abbia un valore di oltre 1.500 miliardi di dollari l’anno a livello globale, una cifra destinata a raddoppiare entro il 2030. In Europa, in particolare, la essa gioca un ruolo fondamentale: genera infatti circa 667,2 miliardi di euro di fatturato e 183,9 miliardi di euro di valore aggiunto lordo, impiegando quasi 4,45 milioni di persone, con un peso quasi doppio rispetto a quello degli Stati Uniti.

La comunicazione wireless subacquea, in questo contesto, è un settore con enormi potenzialità: si stima che il valore odierno del suo mercato globale, pari a 3,5 miliardi di dollari, possa crescere del 22 per cento su base annua da qui fino (almeno) al 2027.

WSense è il primo enabler tecnologico dell’Internet of Underwater Things: tra i clienti della società deep tech ci sono il National Oceanography Centre di Southampton nel Regno Unito, l’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, ma anche aziende come ENI e Terna.

La nuova tecnologia permette comunicazioni wireless sottomarine affidabili, in tempo reale, sicure ed economiche: ciò rende possibile la raccolta di dati subacquei su una scala senza precedenti, rivoluzionando lo studio e la comprensione degli Oceani e del pianeta.

La connettività subacquea di Wsense apre la strada a una lunga serie di nuove possibilità: dal monitoraggio di aree archeologiche e infrastrutture marine alla transizione ecologica, dallo screening in tempo reale delle condizioni ambientali all’acquacoltura sostenibile basata sui dati. Il tutto senza interferire con la vita delle creature marine e senza provocare danni ai fondali.

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L’Internet delle Cose Sottomarine: ecco le prime applicazioni pratiche

Fondata da Chiara Petrioli, professore ordinario di Ingegneria informatica all’Università Sapienza, che oggi ricopre anche il ruolo di CEO, WSense offre soluzioni che consentono il networking mesh multi-hop e che garantiscono l’interoperabilità delle reti wireless tra sensori subacquei multi-vendor e veicoli autonomi come ASV e AUV.

In Norvegia, per esempio, la tecnologia di WSense viene utilizzata per monitorare la qualità dell’acqua e la salute dei pesci negli allevamenti di salmoni. In Italia, invece, una delle applicazioni più straordinarie è stata quella del progetto MUSAS, ideato e diretto dall’archeologa dell’ICR Barbara Davidde e coordinato dall’Università La Sapienza.

Il progetto, che ha attirato l’attenzione della BBC, nasce con l’obiettivo di mettere in rete le aree archeologiche sommerse e i Musei che ne conservano i reperti emersi attraverso l’uso di tecnologie innovative.

Nel Parco Archeologico Sommerso di Baia, l’Internet of Underwater Things di Wsense consente il monitoraggio remoto e continuo delle condizioni ambientali, come il pH e i livelli di anidride carbonica, che possono influenzare la crescita di microrganismi che potrebbero essere dannosi per i preziosi reperti.

Inoltre, l’Internet delle Cose sott’acqua consente ai subacquei di comunicare in tempo reale tra loro e con i colleghi in superficie, che tra le altre cose possono utilizzare la tecnologia per localizzarli in profondità.

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Come funziona l’Internet delle Cose Subacquee congegnato da WSense

Per creare la rete internet sott’acqua, la tecnologia Wsense sfrutta dei nodi sensori sottomarini (W-Node), piccoli tubi composti da una batteria, un trasmettitore a ultrasuoni e dei sensori che possono monitorare la salinità, la temperatura e addirittura delle telecamere in tempo reale fino a 3.000 metri di profondità.

Ognuno di questi nodi funziona in modo simile al modem Wi-Fi di qualunque casa, con la differenza che usa onde acustiche: i segnali acustici viaggiano quindi da nodo a nodo fino a raggiungere l’elemento di raccordo tra il mondo sommerso e la superficie. Le informazioni arrivano al W-Gateway, una sorta di boa che le converte in radiofrequenze e le spedisce a tutti i dispositivi che possono comprenderle, dagli smartphone in poi.

Il sistema si basa su algoritmi AI che permettono di modificare costantemente il protocollo di rete, in modo da modificare il percorso delle informazioni da un nodo all’altro in base alle condizioni del mare.

A un chilometro di distanza, il sistema Wsense può inviare informazioni alla velocità di un kilobit al secondo, e su distanze più brevi raggiunge decine di megabit al secondo. I dati vengono infine trasmessi a una piattaforma software in Cloud per essere memorizzati, analizzati e visualizzati tramite interfaccia per PC, tablet o telefono.

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Internet delle Cose e sostenibilità: la tecnologia che protegge gli oceani

Alla fine di ottobre 2023, la scale-up WSense ha attirato investimenti per 9 milioni di euro, che insieme al seed round del 2022 porta a un finanziamento totale di oltre 13 milioni di euro: l’azienda deep tech guidata dalla Petrioli sarà quindi in grado di potenziare la sua espansione internazionale e ampliare il portfolio delle sue rivoluzionarie soluzioni tecnologiche.

“Questo nuovo round, e soprattutto la fiducia dei nuovi investitori internazionali“, spiega Chiara Petrioli, “ci permettono di rafforzare ulteriormente la nostra leadership tecnologica in un mercato sempre più competitivo in cui anche i grandi player stanno iniziando ad entrare”.

“Grazie alla nostra abilità nell’implementare tecnologie prima impossibili nell’ambiente marino, insieme alla nostra capacità di sviluppare soluzioni all’avanguardia, credo che WSense sia ben posizionata per avere un impatto positivo sul nostro pianeta”, continua la CEO.

“Stiamo infatti sviluppando partnership che ci consolidano in aree emergenti come l’energia rinnovabile marina, la robotica autonoma sottomarina, la sicurezza e la sorveglianza delle infrastrutture“.

“L’oceano svolge un ruolo centrale nella regolazione del clima”, aggiunge Christian Lim, amministratore delegato di Blue Ocean (il principale investitore di questo ultimo seed round), “tuttavia, rimane in gran parte sconosciuto a causa delle attuali limitazioni tecnologiche, che rendono la comunicazione e il monitoraggio nell’oceano molto più difficili e costosi rispetto alla terraferma”.

“WSense sta cambiando questa situazione”, spiega Lim. “La sua tecnologia di telecomunicazione subacquea wireless è altamente scalabile e consente una copertura completa dell’oceano, in tempo reale. Questo ci fornisce dati e strumenti fondamentali per comprendere meglio l’oceano e per proteggerlo, sfruttando al contempo la sua potenza per affrontare la crisi del clima e della biodiversità“.

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