Smart City

L’approccio Smart City parte dalla digital transformation e dall’utilizzo della tecnologia IoT (Internet of Things) in diverse aree della Pubblica Amministrazione, tra cui:

ConsolONE©

Il sistema di monitoraggio per le Smart City

Manutenzione e ottimizzazione degli edifici pubblici come scuole, ospedali e musei.

Il concetto di Smart city fa riferimento a una città intelligente, ma soprattutto a una città sostenibile, efficiente e innovativa. Si tratta di una città che mira a garantire un’elevata qualità di vita ai suoi cittadini attraverso l’utilizzo di soluzioni e sistemi tecnologici connessi e integrati.

Grazie a ConsolONE© puoi gestire le tue risorse da un’unica console di monitoraggio.

Gestione del dato mediante 5G, NBIoT

Gestione del dato mediante reti pubbliche LorWAN ,SigFox

Gestione impianti pubblici

Gestione aree di parcheggio

Gestione del traffico

gestione sicurezza cittadina

Controllo della qualità dell’aria

Controllo del Meteo

Monitoraggio aree a rischio incendi

Le caratteristiche della città intelligente

Come dichiarato dall’Unione Europea, quando si parla di Smart Cities bisogna includere 6 dimensioni che ne rappresentano le caratteristiche fondanti:

Smart People– le persone (i cittadini) vanno coinvolti e resi partecipi. Si parla di processo decisionale bottom up (dal basso all’alto) e di politica partecipativa.
Smart Governance– l’amministrazione deve dare centralità al capitale umano, alle risorse ambientali, alle relazioni e ai beni della comunità.
Smart Economy– l’economia e il commercio urbano devono essere rivolti all’aumento della produttività e dell’occupazione all’interno della città attraverso l’innovazione tecnologica. Un’economia basata sulla partecipazione e sulla collaborazione e che punta su ricerca e innovazione.
Smart Living– il livello di comfort e benessere che deve essere garantito ai cittadini legato ad aspetti come la salute, l’educazione, la sicurezza, la cultura ecc. sono anch’essi di prioritaria importanza.
Smart Mobility– le soluzioni di mobilità intelligente, dall’e-mobility alla sharing mobility ad altre forme di mobility management, devono guardare a come diminuire i costi, diminuire l’impatto ambientale e ottimizzare il risparmio energetico.
Smart Environment– sviluppo sostenibile, basso impatto ambientale ed efficienza energetica sono aspetti prioritari della città del futuro.

Le tecnologie abilitanti della smart city

Per far funzionare le smart cities, alla base ci sono delle tecnologie abilitanti in grado di supportare e facilitare il processo di trasformazione delle città. Tra queste tecnologie, vengono individuate come prioritarie:

Tecnologie e infrastrutture dell’informazione e della comunicazione (come il 5G)
Internet of things (IoT)
Analisi dei “big data”
Sensori e attuatori
Sistemi di riduzione e gestione del consumo energetico e di monitoraggio energetico
Sistemi di produzione e distribuzione dell’energia
Nuovi materiali e soluzioni per una edilizia sostenibile
Nuovi veicoli ibridi ed elettrici
Modelli di pianificazione urbana, supporto alle decisioni e gestione a livello amministrativo
Gestione del ciclo dei rifiuti: modelli di raccolta, trattamento e recupero
Intelligenza Artificiale (AI)

I layer di una Smart City

La città intelligente si articola su quattro strati che devono poi risultare collegati e interconnessi tra loro:

1.Infrastrutture e reti alla base della città intelligente:

Il primo layer rappresenta le fondamenta su cui si basano tutti i servizi e le attività della smart city. E’ il layer delle reti, delle infrastrutture e delle dotazioni tecnologiche abilitanti per la costruzione di una città intelligente come trasporti, telecomunicazioni, energia…

In questo ambito, rientrano le sperimentazioni 5G, le connessioni Wi-Fi e Li-Fi, la banda larga ma anche la sharing mobility e l’ottimizzazione del trasporto pubblico e della distribuzione di energia nonché una ottimizzazione della gestione di rifiuti e aree verdi.

Sensoristica e IoT per la smart city:

Questo secondo layer riguarda le reti di sensori e i dispositivi IoT necessari per raccogliere e analizzare i big data della città riguardanti l’ambiente (aria, acqua…), il comportamento degli utenti e lo stato delle infrastrutture in modo di poter attivare una gestione e manutenzione da remoto.

I sensori possono ad esempio rilevare la sicurezza degli edifici e lo smart metering, possono essere integrati nella illuminazione pubblica a LED e agire per il controllo ambientale, per la rete stradale e il monitoraggio del traffico o della mobilità…

Service Delivery Platform:

La piattaforma di delivery dei servizi deve essere in grado di elaborare e valorizzare i big data del territorio generati dagli altri strati per migliorare i servizi esistenti e crearne di nuovi. Deve agire come una specie di “centrale operativa”.

Applicazioni e servizi delle smart cities:

Il quarto strato, l’ultimo, riguarda la creazione di servizi a valore aggiunto per i cittadini tramite applicativi mobile e web, punto di contatto con gli utenti finali. In questa sfera rientrano tutti gli aspetti legati a sanità, turismo, mobilità e government (es. sistemi di identificazione) che devono necessariamente innestarsi e integrarsi con gli altri tre livelli.

ll risultato è un sistema integrato

La governance della Smart City deve operare in modo coerente con questa impostazione. Il percorso verso la costruzione di una Smart City deve essere finalizzato a creare una singola infrastruttura di base e un’unica piattaforma di delivery dei servizi in grado di elaborare le informazioni trasmesse dai sensori per erogare servizi a valore aggiunto per i cittadini, contribuendo a migliorarne la qualità della vita.

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I benefici della Smart City

Una città più efficiente

La capacità di attuare una strategia di analisi dei dati e di raccogliere ed elaborare i “big data” a livello urbano consentono alle città di accedere a informazioni che non erano mai state disponibili prima. Poter monitorare le metriche desiderate in tempo reale e anticipare eventuali situazioni di disagio o eventuali problematiche, permette inoltre di innalzare i livelli di servizio consentendo allo stesso tempo un processo decisionale più veloce e più efficace.

Una città più sicura

L’utilizzo di tecnologie di videosorveglianza e altre tecnologie innovative permette un maggiore controllo delle diverse aree urbane e una diminuzione della criminalità.

Una città più partecipata e inclusiva

La possibilità di avviare un dialogo con i propri cittadini è fondamentale. Ne stiamo vedendo un esempio ora, ai tempi del coronavirus, con sindaci collegati in chat e social media o streaming per avere un filo diretto con i propri cittadini… Ma pensiamo anche all’utilizzo di mappe interattive, dashboard sulla mobilità urbana o sull’efficienza energetica. Un modo per abbattere le distanze tra amministrazione pubblica e cittadini e aumentare il livello di fiducia e coinvolgimento.

Una città più sostenibile

Lavorando nel modo giusto, le nuove tecnologie possono diventare uno strumento prezioso per ridurre l’inquinamento e le emissioni di CO2. E ovviamente anche per aumentare i risultati di efficienza energetica attraverso l’utilizzo di fonti rinnovabili in modo integrato.

Servizi e infrastrutture ottimizzati

Una città smart può offrire servizi a valore aggiunto, come un miglioramento del trasporto pubblico, e infrastrutture avanzate, come ad esempio, sistemi di illuminazione pubblica adattivi. Inoltre, può monitorare più efficacemente situazioni di difficoltà, come edifici con problemi strutturali o infrastrutture da manutenere. Attraverso un controllo real time dei consumi di energia, acqua e gas, la città può inoltre gestire meglio le risorse e ottimizzare l’utilizzo.

Una città più connessa e digitale

La rete di informazioni e telecomunicazioni è alla base dello sviluppo di una smart city. Per cui una città intelligente è sicuramente una città più connessa, in grado di creare un ambiente digitale per i propri cittadini. Questo si traduce in un’ampia disponibilità di Wi-Fi in vari punti della città, rendendo più accessibili i servizi digitali e promuovendo l’interconnessione tra le persone e le risorse della città.

Maggiori opportunità economiche e di lavoro

Investire in tecnologie smart city può avere un effetto moltiplicatore sulle imprese e sui lavoratori. Azioni di questo tipo possono gocare un ruolo importante nell’aumentare il livello di competitività. Inoltre, l’adozione di sistemi intelligenti può diminuire la necessità di lavoro manuale e spingere l’utilizzo di risorse umane verso iniziative più strategiche.

Una città con meno costi e più tempo

Una smartcity taglia i costi e ha un notevole ritorno sull’investimento, calcolato in pochi anni.

In sintesi, ci sono molti benefici che una smart city offre ai suoi cittadini. Ma oltre ai vantaggi sopra citati ce n’è un altro molto prezioso anche se nascosto: il risparmio di tempo. Una città intelligente offre infatti la possibilità di ridurre i tempi nelle interazioni con la Pubblica amministrazione e con il sistema sanitario (e-Gov) piuttosto che nello spostamento da un punto all’altro della città o nella ricerca di parcheggio. (attraverso sistemi ad esempio di monitoraggio traffico e smart paking o di un migliore trasporto pubblico).

IoT e tecnologie per la città intelligente

L’Internet of Things (IoT) è tra le tecnologie abilitanti delle smart city. Sicuramente una delle tecnologie più importanti.

La possibilità raccogliere, analizzare, elaborare e monitorare i dati così come la possibilità di far comunicare diversi oggetti tra loro è uno degli aspetti fondamentali che stanno rendendo le nostre città più intelligenti.

Ma quali sono i dati (i big data) di una città?

Si tratta di dati come il traffico, l’utilizzo dei servizi, la qualità dell’aria, il livello delle acque dei fiumi, le vibrazioni e i rumori, solo per citarne alcuni.

Questi dati includono anche informazioni sulla geolocalizzazione delle infrastrutture come parcheggi per disabili, colonnine per la ricarica dei veicoli elettrici oppure sulla frequenza di transito dei mezzi di trasporto o sull’accesso a piattaforme digitali.

L’analisi di questi dati ci consente di comprendere lo stato di salute della città, monitorare le sue problematiche, e identificare come migliorare i suoi servizi e il suo impatto ambientale.

Reti di sensori wireless nella città intelligente

Per fare questo tipo di analisi e monitoraggio strutturati, una smart city deve potersi appoggiare su reti di sensori. Sono infatti i sensori a rappresentare le terminazioni di tutto il sistema intelligente. Sensori IoT ovviamente, capaci di rilevare ad esempio le condizioni ambientali (come qualità dell’aria, rumore, umidità) o sensori di movimento ma che integrano tecnologie Internet of Things per la comunicazione dei dati.

Qui entrano in gioco anche le Wireless Sensor Network (WSN) ovvero le tecnologie wireless che permettono la comunicazione tra gli oggetti e i protocolli di comunicazione IoT.

Cos’è una Wireless Sensor Network o rete di sensori wireless

La Wireless Sensor Network è caratterizzata da una architettura distribuita e si realizza con un insieme di dispositivi IoT che raccolgono dati dall’ambiente, comunicano tra loro e inviano le informazioni su piattaforma.

La scelta della tecnologia su cui si basa la rete è ampia e non esiste una soluzione unica per per tutti i tipi di necessità o applicazione. La società di ricerche Navigant Research ha valutato le diverse tecnologie wireless per ognuna delle principali funzioni che sono potenzialmente richieste, ad esempio, da una smart city.

Come:

Lampioni intelligenti e illuminazione pubblica adattiva,
Monitoraggio ambientale e controllo della qualità dell’aria,
Monitoraggio del traffico e Smart parking,
Smart Mobility,
Lettura Targhe

Nella tabella sono riportate le valutazioni dell’analista.

Tecnologie di connessione e Wirless Sensor Network per smart city

Tecnologia	Controlli Luci	Monitoraggio Ambientale	Monitoraggio Traffico	Smart Parking	Controllo Semafori
Sig Fox	****	***	**	**	*
LoRa	****	****	***	**	*
NB-IOT	****	****	***	**	**
LTE	***	***	***	**	**
RF Mesh	***	****	****	****	*
3G / 4G	**	**	**	**	**

* = Inadatto ** = poco adatto ***= accettabile ****= adatto

Fonte: Navigant Reasearch

LoRa e NB-IoT tra le tecnologie più interessanti

Come si nota anche dall’analisi di Navigant Research, SigFox, LoRa e NB-IoT sono tra le tecnologie più promettenti in questo ambito. Vi spieghiamo brevemente che cosa sono:

In particolare, LoRa è un protocollo di comunicazione wireless ad ampio raggio (Long Range) utilizzato in molte applicazioni IoT nella smart city.

LoRa è stata sviluppata per consentire la trasmissione dati a bassa frequenza su lunghe distanze, tra sensori e attuatori dell’Internet delle cose.

NB-IoT o Narro band IoT è una tecnologia di connettività molto versatile.

Si rivela particolarmente adatta per garantire connettività IoT in applicazioni che non prevedono la trasmissione o ricezione continua di informazioni.

La sicurezza nella Smart City

La sicurezza è un aspetto cruciale nella pianificazione delle smart city. Tra gli obiettivi principali vi è la riduzione della criminalità e la gestione di emergenza come terremoti, alluvioni o pandemie.

Su questo fronte, un modello efficace si deve basare sull’utilizzo e sull’integrazione di diverse tecnologie, risorse e processi e, soprattutto, su una forte cooperazione tra autorità, istituzioni e soggetti (Forze dell’Ordine e Protezione Civile, ad esempio). La capacità di reazione e l’ottimizzazione degli sforzi in una situazione di allarme o di emergenza deve essere massima.

Videosorveglianza e control room per città più sicure

L’utilizzo di telecamere di videosorveglianza ad alte prestazioni, sistemi TVCC, integrati con dispositivi IoT, reti di sensori e software dedicati per la rilevazione e l’analisi dei dati, può migliorare notevolmente la sicurezza urbana. Questi sistemi consentono di identificare eventi insoliti, pensiamo ad esempio al riconoscimento di persone ricercate o all’analisi degli ambienti urbani in tempo reale, magari nelle zone considerate più a rischio.

La presenza di ConsolONE , in grado di elaborare grandi quantità di dati e informazioni in modo centralizzato e in tempo reale può diventare uno strumento importante per avere una visione completa sulla situazione della città, così come per evidenziare problemi o anomalia e per effettuare previsioni. Integrando telecamere di videosorveglianza, sensori posizionati nelle varie zone della città e grazie all’Internet of Things, ConsolONE può gestire, monitorare ed elaborare i big data di una smart city.

Monitoraggio del traffico

Attraverso telecamere di sorveglianza, equipaggiate anche di sensori (telecamere sensore) è possibile effettuare il monitoraggio del traffico e raccogliere dati sulle aree e strade più congestionate, sul conteggio di veicoli e persone, sulla copertura assicurativa dei veicoli o su determinati permessi di transito. Tramite la lettura delle targhe è anche possibile rintracciare un’auto rubata o dei criminali in fuga…
Nell’era post-coronavirus abbiamo inoltre scoperto che esistono degli altri mezzi per controllare le città, a supporto dei sistemi di videosorveglianza installati: i droni. Durante il lockdown, i droni sono stati particolarmente utili per effettuare controlli arei sia al centro città sia nei varchi di ingresso e di uscita.

ConsolONE può essere utile nel monitoraggio ambientale e quindi nell’analisi della qualità dell’aria, della temperatura, delle vibrazioni e del rumore. Arrivando a registrare dati che possono rivelarsi molto utili per segnalare alle autorità una situazione di potenziale emergenza, come un incendio o un terremoto.

Sicurezza informatica e cybersecurity: un aspetto chiave delle smart city

C’è un aspetto che va preso seriamente in considerazione in tema di sicurezza urbana. Il rischio di attacchi o minacce cyber da parte di criminali informatici.

Il passaggio da Smart City a Safe City prevede quindi di dare priorità non solo alla sicurezza fisica delle persone ma anche alla sicurezza informatica. La cyber security diventa un aspetto essenziale per qualsiasi iniziativa digitale applicata alle città intelligenti.

Benefici e vantaggi delle Smart City

La maggiore sicurezza delle smart city, poi, ha implicazioni positive su tanti aspetti, tra cui la riduzione della criminalità e degli incidenti. Da non tralasciare, naturalmente, il miglioramento della qualità ambientale, che ha un impatto diretto sulla vita e la salute dei cittadini. L’adozione di una piattaforma olistica ha ricadute difficilmente misurabili ma sicuramente positive nel lungo periodo per il benessere delle città.

Quanto guadagna il comune (e l’ambiente) di una città con i progetti Smart city

Investire nelle Smart City costa troppo? In realtà, no: basti pensare che, in una città come Milano sono sufficienti appena 1-2 anni per ripagare gli investimenti in un progetto di gestione dei parcheggi (sensori per monitorare la disponibilità di singoli posti auto e App per prenotare e pagare via smartphone).

Poco di più (2-4 anni) per impostare una raccolta dei rifiuti “smart”, ad esempio con cestini con sensori di riempimento per ottimizzare la raccolta. Un tempo ragionevolmente breve (3-5 anni) richiede anche l’adozione di soluzioni per l’illuminazione intelligente, come lampioni che adattano l’intensità alla luminosità dell’ambiente, sistemi di manutenzione predittiva e ottimale dei lampioni. Tempi più lunghi (6-9 anni), invece, si prospettano per l’implementazione di soluzioni di Smart Building in edifici pubblici (gestione di riscaldamento, climatizzazione e illuminazione). In termini di vivibilità per cittadini, la stima è che grazie a soluzioni di smart building, illuminazione intelligente e gestione parcheggi l’area milanese possa ridurre le sue emissioni di anidride carbonica di oltre 60.000 tonnellate di CO2 all’anno.

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