QuAir al Buonarroti, per Naocology progetto nell’ambito della NAO Challenge

Tramite il robot NAO e il dispositivo QuAir, trovata la soluzione per risolvere un problema riscontrato in una delle tematiche dell’Agenda 2030, cioè l’importanza del mantenere il benessere nelle zone lavorative monitorando i parametri di qualità

Giuseppe Torrisi e Laura Borzi sono entrambi insegnanti presso l’ITT Buonarroti di Trento, dove si occupano del Laboratorio di Tecnologie Informatiche, cuore pulsante dello sforzo che l’istituto compie per preparare gli studenti alla rivoluzione digitale in corso. Ma oltre a essere sensibile all’innovazione, l’ITT Buonarroti – uno dei pilastri del sistema scolastico trentino – è anche attento al benessere di insegnanti e studenti, tant’è vero che ha aderito all’iniziativa di etika per migliorare la qualità dell’aria nelle scuole del Trentino grazie ai QuAir, i sensori sviluppati da UpSens.

Non è tutto. Con dieci studenti particolarmente intraprendenti i professori Torrisi e Borzi hanno portato avanti Naocology, innovativo progetto nell’ambito della NAO Challenge, che consiste «nell’utilizzare il robot NAO in modo che ordini la lettura dei dati rilevati dai vari dispostivi QuAir dislocati nell’istituto, e comandi le aperture e chiusure delle finestre, per riportare la qualità dell’aria ai valori ottimali». In questo post ci raccontano meglio la loro esperienza; segue un breve intervento dei dieci studenti.

Professori, com’è nata l’idea di questo progetto?

L’idea parte da un progetto interno al nostro istituto, che mira al monitoraggio della qualità dell’aria e del comfort ambientale negli spazi indoor, grazie alla misurazione e alla memorizzazione dei parametri fondamentali per la salubrità degli ambienti chiusi. Oltre ad UpSens sono state coinvolte le aziende Databoom ed Ecoopera. Naocology nasce poi dal desiderio dei dieci studenti che compongono la squadra di tutelare il benessere e la salute di tutti gli studenti e del personale scolastico dell’istituto: si usa la tecnologia per rendere gli spazi del Buonarroti più sicuri e anche sostenibili, contribuendo appunto al monitoraggio della qualità dell’aria.

Potete illustrarci meglio l’aspetto tecnologico del progetto?

Volentieri! Dunque, per la realizzazione del progetto ci siamo avvalsi di un Raspberry Pi, in modo da poter chiedere ai server della piattaforma Databoom i valori rilevati dai QuAir, e di un Arduino, per comandare l’apertura e chiusura delle finestre a seconda, ovviamente, dei parametri della qualità dell’aria. In dettaglio l’utente può chiedere al robot di leggere un parametro rilevato – ad esempio la CO2 –, e di aprire o chiudere una finestra in un’aula o in un laboratorio. È importante aggiungere che nella fase di lettura se un parametro rilevato non rientra nelle soglie prestabilite la finestra viene aperta automaticamente, e in ogni caso visualizzato su un monitor il grafico dell’andamento dei valori nell’ultima ora.

Fantastico. E quali risultati avete raggiunto?

Beh, abbiamo ottenuto i risultati che ci eravamo prefissati in fase di progettazione. Senz’altro i ragazzi hanno dato una buona prova di sé, realizzando il logo del progetto e il sito dello stesso, creando un modellino 3D della finestra, programmando sia NAO che Arduino e Raspberry, gestendo la pagina Instagram dedicata e curando il video finale pubblicato su YouTube. Infine, sono riusciti a qualificarsi per la finale che si è tenuta a Firenze a maggio: non hanno vinto, ma hanno comunque mostrato la stoffa di cui sono fatti. Siamo molto orgogliosi di loro!

Quali erano gli obiettivi formativi del progetto?

Naocology si teneva nell’ambito della NAO Challenge, contest didattico dedicato alle scuole secondarie di secondo grado con gli obiettivi di potenziare le conoscenze degli studenti nel mondo della robotica umanoide e di divulgare le potenzialità sociali della robotica di servizio. La competizione ogni anno prevede un percorso di formazione dedicato al tema individuato – quest’anno era la sostenibilità – e alla progettazione da vari punti di vista: tecnico, ma anche comunicativo ed economico. Inoltre, i partecipanti devono effettuare una ricerca con tutti i criteri caratteristici del protocollo scientifico del tema individuato. I parametri di valutazione per la preselezione – che i ragazzi hanno superato – includevano chiarezza di esposizione, uso del robot NAO, qualità della presentazione del progetto, software (scelte tecniche, fluidità, stabilità, dialoghi, interazioni), sito e social media ecc.

In che modo è stata utilizzata la piattaforma cloud dei sensori QuAir?

La piattaforma cloud è stata usata per prelevare i codici dei segnali in modo da realizzare un nostro piccolo database per il funzionamento dell’applicazione e per verificare la correttezza dei dati prelevati. L’applicazione per il Raspberry realizzata in Python trasforma la richiesta di NAO in una richiesta http con autenticazione bearer direttamente al server. La risposta in formato json viene poi elaborata per fornire le risposte a NAO.

Inoltre, il programma Python, in caso di lettura, esegue il comando per aprire una pagina web caricata sul Web Server Apache del Raspberry, all’interno della quale, grazie ad uno script JavaScript e ai Google Charts, viene visualizzato il grafico che descrive l’andamento del segnale richiesto nell’ultima ora.

Avete notato un miglioramento della qualità dell’aria in classe da quando avete iniziato a usare QuAir?

Sì, perché si fa più attenzione durante la lezione grazie al sensore!

Grazie prof. E a voi ragazzi, cosa vi è piaciuto di più del progetto Naocology?

La cosa che ci è piaciuta di più del progetto Naocology è stata il modo con cui siamo riusciti, tramite il robot NAO e il dispositivo QuAir, a trovare una soluzione per risolvere un problema riscontrato in una delle tematiche dell’Agenda 2030, cioè l’importanza del mantenere il benessere nelle zone lavorative monitorando i parametri di qualità dell’aria.

A vostro parere è importante sforzarsi di rendere le città più sostenibili e rispettose dell’ambiente?

Sì, certo, perché, in questo modo, aiutiamo a proteggere il nostro pianeta, e miglioriamo la qualità della vita delle persone garantendo un futuro migliore per tutti!

Pensate che sia importante sforzarsi di rendere salubri anche gli ambienti chiusi in cui tutti trascorriamo le nostre giornate?

Si, perché rendendo salubri gli ambienti chiusi come case, uffici e scuole – luoghi dove trascorriamo la maggior parte del nostro tempo – migliora il benessere e la salute di chi frequenta questi ambienti.

Secondo voi si sta meglio in classe da quando avete iniziato il progetto Naocology?

Grazie al progetto abbiamo capito che mantenere l’aria pulita nei luoghi dove si trascorre parecchio tempo offre moltissimi benefici per i presenti, tutto tramite il dispositivo QuAir che ci aiuta tramite le sue misurazioni a monitorare la qualità dell’aria che respiriamo nella classe.

Progetto svolto nell’anno scolastico 2022/2023