Scenari applicativi
Smart City, città connesse e più sostenibili

Cosa sono e come funzionano le Smart City

Di città intelligente, o smart city, se ne parla da tanto tempo e per svariati motivi; questo perché al suo interno rientrano molte soluzioni già presenti sia in Italia che nel mondo e molte altre sono in via di sviluppo pronte per portare la smart city alla massima espansione.
Ma cosa si intende esattamente per Smart City? Quali sono gli ostacoli, i vantaggi e le soluzioni rientranti in questo settore?

Smart City, soluzioni digitali a beneficio dei suoi abitanti

Come indicato all’interno del sito dell’Unione Europea la Smart City è:

“un luogo dove le reti e i servizi tradizionali sono resi più efficienti con l’uso di soluzioni digitali a beneficio dei suoi abitanti e delle sue imprese”

Questo significa che le Smart City sono città che puntano a diventare economicamente sostenibili ed energeticamente autosufficienti per garantire un’adeguata qualità della vita ai cittadini.
Sono città con un elevato livello di connettività e di sensori sparsi per il territorio in grado di raccogliere una considerevole mole di dati, aspetto fondamentale che permette di migliorare la vivibilità della Smart City in modo costante nel tempo, individuando i problemi presenti e trovando le soluzioni adatte.

Ma quali sono le soluzioni rientranti nel settore delle città intelligenti?
Come scritto in precedenza le soluzioni sono numerose e toccano diverse esigenze dei cittadini all’interno della città.
A partire dalle strade, dove il traffico viene gestito in funzione dei dati raccolti dalle auto connesse, dai lampioni, dai semafori e dalle strade stesse.
I parchi all’interno delle città aiutano a rilevare e migliorare la qualità dell’aria.
I centini sparsi per la città inviano dati al centro di raccolta in modo da ottimizzarne la raccolta, risparmiando tempo (meno strada), denaro (carburante) e diminuendo l’inquinamento.

Quali sono le tecnologie utilizzate nelle città intelligenti?

Lo sviluppo di Smart City sempre più efficienti ha fatto crescere nel tempo il valore di mercato, si prevede di arrivare a 442 miliardi entro il 2030. Questo anche e soprattutto grazie all’evoluzione delle tecnologie e degli strumenti impiegati nella creazione di Smart City, le cosiddette tecnologie abilitanti, che costituiscono un articolato framework ICT, ovvero una rete intelligente di oggetti connessi che trasmettono dati.
Questo articolato framework ICT è formato da 4 componenti principali:

  • le infrastrutture e le reti; come il 5G e le connessioni WiFi, grazie a queste connessioni è possibile monitorare la fornitura di energia elettrica per prevenire guasti improvvisi;
  • le apparecchiature IoT; sensori e dispositivi in grado di raccogliere e analizzare dati in tempo reale in diversi ambiti, dalla qualità dell’aria al traffico cittadino fino al controllo autonomo dell’illuminazione pubblica;
  • le piattaforme di servizi; sfruttano i dati raccolti per migliorare la qualità dei servizi offerti ai cittadini, sia in termini di quantità delle risorse disponibili che di distribuzione delle stesse;
  • le piattaforme di comunicazione; punto di contatto tra il fornitore e il cittadino (attraverso applicazioni web-based), particolarmente utili nell’ambito sanitario, turistico e culturale.

Vantaggi e svantaggi di una Smart City

Potrebbe sembrare che una Smart City riesca a portare solo benefici per l’ambiente, per i cittadini, per la gestione dell’intera città, ecc… In realtà quando si parla di nuove tecnologie, come l’IoT, implementate all’interno di soluzioni già esistenti esistono anche delle difficoltà, non veri e propri svantaggi ma difficoltà e criticità che possono frenare l’implementazione delle soluzioni IoT.

Partiamo proprio da qui, i possibili ostacoli all’interno di una Smart City riguardano principalmente la gestione corretta dei dati raccolti ed elaborati per migliorare i servizi offerti.
Il tema della privacy è, infatti, il motivo principale per cui le soluzioni di smart city non si diffondono con rapidità nelle grandi metropoli; pensare a soluzioni smart è semplice: un semaforo che rileva il traffico e gestisce le aree più complicate ma, pensando questa situazione lato privacy, cosa succederebbe se un malintenzionato usasse questi dati per colpire zone densamente frequentate?

In precedenza ho citato le grandi metropoli perché per le piccole cittadine c’è un ostacolo che potrebbe fermare l’implementazione delle soluzioni di smart city prima ancora di pensare alla gestione e protezione dei dati.
L’indisponibilità di fondi per gli investimenti, infatti, rischia di compromettere lo sviluppo di piccole smart city, anche se queste porterebbero numerosi vantaggi ai cittadini.

Infine, non è da sottovalutare la dipendenza dalla tecnologia e dalla connessione. Questa dipendenza non va letta in chiave negativa, semplicemente è un punto da risolvere prima di introdurre delle soluzioni smart all’interno del tessuto cittadino.
Bisogna porsi una semplice domanda: abbiamo un’infrastruttura di rete adeguata per gestire la nostra smart city?

Passiamo ora ai vantaggi di una smart city:

Aumento della sicurezza

All’interno del vantaggio riguardante la sicurezza rientrano diverse soluzioni, ognuna di esse con un obiettivo differente: partiamo dal sistema di videosorveglianza che permette di osservare il territorio con attenzione per rilevare situazioni pericolose o potenzialmente pericolose e diminuire la criminalità; ma anche monitorare la viabilità cittadina in tempo reale per segnalare incidenti alle autorità e ai soccorsi. Oppure pensiamo all’utilizzo dei sensori IoT per monitorare diversi parametri ambientali per individuare rischi idrogeologici e sismici oppure semplicemente per controllare in tempo reale le condizioni di stabilità degli edifici.

Dialogo tra istituzioni e cittadini

Per poter usufruire dei servizi messi a disposizione è necessario che i cittadini siano soddisfatti o che abbiano perlomeno la possibilità di segnalare problemi o suggerire dei miglioramenti. Il concetto di citizen-centered (il cittadino al centro) si pone proprio questo obiettivo: facilitare la comunicazione tra cittadini e Pubblica Amministrazione per migliorare l’efficienza dei servizi offerti in funzione delle segnalazioni dei cittadini.

Sostenibilità ambientale

Il ruolo dell’IoT nella sostenibilità ambientale sta diventando sempre più importante e nelle soluzioni di smart city lo è ancora di più. Questo perché all’interno delle città intelligenti esistono diverse soluzioni in grado di salvaguardare l’ambiente e la salute dei cittadini. Tra queste troviamo la gestione automatizzata del traffico che permette di ridurre l’inquinamento, l’implementazione di smart grid e smart metering per ridurre gli sprechi di risorse e il monitoraggio della qualità dell’aria per avvisare in tempo reale i cittadini sulle aree più inquinate della città.

Efficientamento dei servizi

Con tutti i dati raccolti dai sensori disseminati per la Smart City è possibile migliorare una serie di servizi utili alla comunità. In termini di trasporti pubblici e, più in generale, di viabilità, i dati raccolti dai sensori permettono di controllare il traffico proponendo percorsi alternativi per evitare code e aumento dell’inquinamento. Oppure, il semplice monitoraggio delle condizioni di ponti, reti ferroviarie, reti distributive, ecc… permette di offrire un servizio di manutenzione mirato e più efficiente per ridurre i rischi di incidenti.

Le applicazioni più comuni della Smart City

Finora abbiamo analizzato tecnologie, vantaggi e svantaggi presenti all’interno di una Smart City; ora concludiamo l’articolo analizzando alcune delle principali applicazioni presenti all’interno delle città intelligenti, considerando che la maggior parte di queste sono già presenti in molte città italiane e straniere.

Smart Lighting, gestione intelligente dell’illuminazione

Il primo esempio di soluzione per Smart City riguarda la gestione intelligente dell’illuminazione pubblica che permette non solo di monitorare lo stato dei lampioni da remoto (manutenzione preventiva) ma anche di risparmiare energia elettrica accendendo i lampioni in funzione della luce esterna.
Inoltre, c’è la possibilità di integrare altri sensori per monitorare il traffico, l’inquinamento atmosferico e quello acustico; in questo modo è possibile rimanere aggiornato in tempo reale sulle condizioni della città.

Controllo della qualità dell’aria delle Smart City

Un’altra soluzione molto diffusa riguarda il monitoraggio della qualità dell’aria, ottenibile grazie all’installazione di specifici sensori che non necessitano di alimentazione elettrica.
Questi sensori permettono di rilevare i livelli di CO2, pm2.5, pm10 e altri inquinanti presenti nell’aria e inviarli a una piattaforma in grado di elaborarli e, se necessario, inviare allarmi tramite App o portale web.
Il monitoraggio consente di creare modelli di controllo e prevenzione dell’inquinamento, inoltre, questi sensori possono essere utilizzati anche all’interno di luoghi chiusi con il medesimo obiettivo: controllare la qualità dell’aria che respiriamo.

Monitoraggio e gestione delle risorse energetiche: Smart Metering

Nel termine Smart Metering sono racchiuse tutte le soluzioni utili al monitoraggio e alla gestione dei contatori, sia per quanto riguarda le abitazioni pubbliche che per quelle private.
Creare un sistema di contatori intelligenti permette alla Smart City di efficientare il consumo di energia elettrica controllando la distribuzione di energia, effettuando azioni di telecontrollo da remoto e fornendo dei report di consumo dettagliati relativi a singole zone o addirittura singoli edifici.

Gestione intelligente dei parcheggi di una Smart City

Sono definite soluzioni di Smart Parking e comprendono tutta la sensoristica dedicata al conteggio dei veicoli di passaggio e dei posti auto disponibili, alla gestione delle aree di sosta per camper e al loro relativo pagamento.
Questa gestione intelligente permette di diminuire il livello di traffico presente per le strade, indicando al guidatore il parcheggio libero più vicino, ma anche indicare quello che costa meno e che rappresenta un buon compromesso tra vicinanza del parcheggio e costo da sostenere.
Inoltre, i sensori dedicati alla gestione dello Smart Parking hanno dimensioni molto ridotte e sono facilmente posizionabili in modo da facilitare l’implementazione di questa soluzione di Smart City e agevolare la gestione dei parcheggi (soprattutto quelli a pagamento).

Smart Security nelle città intelligenti

L’ultimo ambito analizzato riguarda la sicurezza di una Smart City, cioè dell’insieme dei sensori dedicati alla videosorveglianza della città e degli edifici sia pubblici che privati.
Sfruttando i dispositivi IoT è possibile creare dei sistemi di sicurezza facilmente installabili in grado di controllare l’area e inviare allarmi alle applicazioni presenti sul nostro smartphone (in caso di abitazioni private) o direttamente alle forze dell’ordine (in caso di problemi per le strade della città).