Sensor-based technologies for facility management : scenarios of innovation

This thesis has the objective to highlight the possible improvements in the management of Facility services through the use of real-time sensing devices. All this is inserted in a current scenario characterized by a growing diffusion of the Internet of Things (IoT) that leads to a data production in high volume, at high velocity and in a wide variety of formats (Big Data). The methodology adopted brought to the definition of a reference cognitive tool useful in order to provide a framework able to support the whole process of integration of sensing technologies in the field of strategic and operative management of Facility services. The research has been developed around three questions. The first is linked to the need to investigate the presence, nowadays, of a reference taxonomy for the classification of the physical quantities, trackable thanks to the use of sensors. The second research question is focused on the market supply in order to understand if it is able to face the growing need for traditional instruments and sensors, useful for the measurement of the previous defined physical quantities. Once identified what is possible to measure and how it can be done, the third question is referred to real possibility to obtain an improvement, in the whole management of Facility services, thanks to the adoption of real time sensing devices. The work is structured into two parts. In the first is reconstructed the current situation related to the diffusion and the application of sensing technologies, through a bibliographical research and an analysis of real applicative examples in the FM field. The second part allows to answer to the three research questions previousily identified, thanks to the construction of the parameter classification matrix, useful for the categorization of the physical quantities that are possible to be tracked, a matrix that associates to the classification of physical quantities the one related to the categorization of sensors and instruments, with the aim to verify if the market is able to cover the increasing necessity for sensing technologies for the measurement of the physical quantities above mentioned. Finally, is provided a set of innovative scenarios, possible thanks to the use of sensing technologies, for the improvement of FM services and, in particular, applied to the planning, programming and delivery of Operations&Maintenance, Cleaning and Space Management.

Il lavoro di tesi si pone come obiettivo quello di mettere in luce i miglioramenti possibili nella gestione dei servizi di Facility Management attraverso l’uso di dispositivi di rilevamento real time, quali i sensori. Tutto ciò si inserisce in un contesto attuale di diffusione crescente dell’Internet of Things (IoT) che si tramuta in una produzione di dati in grosso volume, ad alta velocità e caratterizzati da una varietà di formati (Big Data). La metodologia adottata ha portato alla definizione di uno strumento conoscitivo di riferimento la cui utilità è quella di fornire una struttura conoscitiva in grado di supportare l’intero processo di integrazione delle “sensing technologies” nell’ambito della gestione strategica e operativa dei servizi di FM. La ricerca si è sviluppata attorno a tre domande. La prima è legata alla necessità di indagare la presenza, ad oggi, di una tassonomia di riferimento per la classificazione delle grandezze fisiche, tracciabili grazie all’uso di sensori. Con il secondo quesito ci si vuole chiedere se l’offerta di mercato sia effettivamente in grado di far fronte alla crescente necessità di strumenti e sensori per la misurazione delle suddette grandezze fisiche. Una volta definito cosa si può misurare e come è possibile farlo, la terza domada è riferita alla concreta possibilità di ottenere un miglioramento nella gestione complessiva dei servizi di FM, grazie all’uso di sistemi di rilevamento real-time. Il lavoro di tesi è strutturato in due parti. Nella prima viene ricostruito il quadro di riferimento attuale di applicazione e diffusione delle “sensing technologies”, attraverso una ricerca bibliografica e un’analisi di casi applicativi nell’ambito del FM. La seconda parte permette di dare una risposta ai quesiti precedentemente identificati attraverso la definizione di una matrice di classificazione dei parametri, utile a fornire una categorizzazione delle grandezze fisiche che è possibile tracciare, una matrice che associa alla classificazione delle grandezze fisiche quella di strumenti e sensori (Parameters-Sensors matrix), con l’obiettivo di verificare se il mercato sia in grado di coprire la crescente necessità di tecnologie per la misurazione delle grandezze fisiche precedentemente definite. In ultimo, vengono forniti degli scenari innovativi di ottimizzazione,possibili grazie all’implementazione delle “sensing technologies”, applicati, in particolare, alla pianificazione, programmazione ed esecuzione dei servizi di Manutenzione, Pulizia e Gestione degli Spazi.