Le Smart City, le caratteristiche del loro successo

Una città intelligente è un ente gestito a norma di legge che utilizza le tecnologie dell’informazione e della comunicazione (TIC) per aumentare l’efficienza operativa, condividere informazioni con il pubblico e migliorare sia la qualità dei servizi governativi che il benessere dei cittadini.

La missione generale di una città intelligente è di ottimizzare le funzioni della città. Ovvero guidare la crescita economica migliorando al contempo la qualità della vita dei suoi cittadini utilizzando la tecnologia intelligente e l’analisi dei dati. Il valore viene dato alla città intelligente in base a ciò che scelgono di fare con la tecnologia, e non solo a quanta tecnologia possono avere.

Queste caratteristiche vengono utilizzate per determinare l’intelligenza di una città ed esse includono:

• un’infrastruttura basata sulla tecnologia;
• iniziative ambientali;
• un sistema di trasporto pubblico efficiente;
• un fiducioso senso della pianificazione urbana e
• umani di vivere e lavorare all’interno della città e di utilizzarne le risorse.

Il successo di una città intelligente dipende dalla sua capacità di creare un forte legame tra il governo, inclusi la burocrazia e le normative, e il settore privato. Questa relazione è necessaria perché la maggior parte del lavoro svolto per creare e mantenere un ambiente digitale basato sui dati avviene al di fuori del governo. Le apparecchiature di sorveglianza per le strade trafficate potrebbero includere sensori di un’azienda, telecamere di un’altra e un server di un’altra ancora.

Inoltre, possono essere assunti appaltatori indipendenti per analizzare i dati che vengono poi riportati al governo della città. Questi dati potrebbero quindi portare all’incorporazione di un team di sviluppo di applicazioni che viene assunto per trovare una soluzione ai problemi riscontrati nei dati analizzati. Questa azienda potrebbe entrare a far parte del sistema se la soluzione richiede un aggiornamento e una gestione regolari. Pertanto, il successo di una città intelligente diventa più incentrato sulla costruzione di relazioni positive che sul completamento di un singolo progetto.

La tecnologia della città intelligente

Le città intelligenti utilizzano una combinazione di dispositivi Internet of Things (IoT), soluzioni software, interfacce utente (UI) e reti di comunicazione. Tuttavia, si affidano prima di tutto all’IoT. L’IoT è una rete di dispositivi connessi, come veicoli, sensori o elettrodomestici, che possono comunicare e scambiare dati. I dati raccolti e forniti dai sensori e dai dispositivi IoT vengono archiviati nel cloud o sui server. La connessione di questi dispositivi e l’uso dell’analisi dei dati (DA) facilita la convergenza degli elementi fisici e digitali della città. Migliorano così l’efficienza del settore pubblico e privato, consentendo benefici economici e migliorando la vita dei cittadini.

I dispositivi IoT a volte hanno capacità di elaborazione chiamate edge computing. L’edge computing garantisce che solo le informazioni più importanti e rilevanti vengano comunicate attraverso la rete di comunicazione.

Per la protezione e la sicurezza é necessario un sistema firewall per la protezione, il monitoraggio e il controllo del traffico di rete all’interno di un sistema informatico. I firewall assicurano che i dati costantemente trasmessi all’interno di una rete di smart city siano protetti impedendo qualsiasi accesso non autorizzato alla rete IoT o ai dati della città.

Altre tecnologie per città intelligenti includono:

• interfacce di programmazione delle applicazioni (API)
• intelligenza artificiale (AI)
• cloud computing
• cruscotti
• apprendimento automatico (ML)
• da macchina a macchina (M2M)
• mesh network

Caratteristiche di una città intelligente

Le tendenze emergenti come l’automazione, l’apprendimento automatico e l’IoT stanno guidando l’adozione di smart city.

In teoria, qualsiasi area della gestione della città può essere incorporata in un’iniziativa di smart city. Un esempio classico è il parchimetro intelligente che utilizza un’applicazione per aiutare i conducenti a trovare i parcheggi disponibili senza dover girare a lungo in isolati affollati. Il contatore intelligente consente anche il pagamento digitale, quindi non c’è il rischio di rimanere a corto di monete per il contatore.

Anche nell’arena dei trasporti, la gestione intelligente del traffico viene utilizzata per monitorare e analizzare i flussi di traffico. Questo con l’obiettivo di ottimizzare l’illuminazione stradale ed evitare che le strade diventino troppo congestionate in base all’ora del giorno o agli orari di punta. Il trasporto pubblico intelligente è un altro aspetto delle città intelligenti. Le società di trasporti intelligenti sono in grado di coordinare i servizi e soddisfare le esigenze dei passeggeri in tempo reale, migliorando l’efficienza e la soddisfazione dei passeggeri. Anche il ride sharing e il bike sharing sono servizi comuni in una smart city.

Il risparmio e l’efficienza energetica sono i principali obiettivi delle città intelligenti. Utilizzando sensori intelligenti, i lampioni intelligenti si attenuano quando non ci sono auto o pedoni sulle strade. La tecnologia delle reti intelligenti può essere utilizzata per migliorare le operazioni, la manutenzione e la pianificazione, nonché per fornire energia su richiesta e monitorare le interruzioni di energia.

Le iniziative per le città intelligenti mirano anche a monitorare e affrontare problemi ambientali come il cambiamento climatico e l’inquinamento atmosferico. Anche la gestione dei rifiuti e i servizi igienico-sanitari possono essere migliorati con la tecnologia intelligente. Utilizzano bidoni della spazzatura connessi a Internet e sistemi di gestione della flotta abilitati all’IoT per la raccolta e la rimozione dei rifiuti. Usano sensori per misurare i parametri dell’acqua e garantire la qualità dell’acqua potabile in prima linea fine del sistema, con un’adeguata rimozione delle acque reflue e drenaggio all’estremità posteriore.

La tecnologia delle città intelligenti viene sempre più utilizzata per migliorare la sicurezza pubblica. Dal monitoraggio delle aree ad alta criminalità al miglioramento della preparazione alle emergenze con i sensori. Ad esempio, i sensori intelligenti possono essere componenti critici di un sistema di allerta precoce prima di siccità, inondazioni, frane o uragani.

Anche gli edifici intelligenti fanno spesso parte di un progetto di città intelligente. Le infrastrutture esistenti possono essere adattate e nuovi edifici costruiti con sensori. Non solo forniscono alla gestione lo spazio in tempo reale e garantiscono la sicurezza pubblica, ma monitorano la salute strutturale degli edifici. I sensori possono rilevare l’usura e avvisare i funzionari quando sono necessarie riparazioni.

I cittadini possono aiutare in questa materia, avvisando i funzionari attraverso un’applicazione smart city quando sono necessarie riparazioni negli edifici e in altre infrastrutture pubbliche, come le buche. I sensori possono anche essere utilizzati per rilevare perdite nelle condutture idriche e in altri sistemi di tubazioni, contribuendo a ridurre i costi e migliorare l’efficienza dei lavoratori pubblici.

Le tecnologie per le città intelligenti apportano anche efficienze alla produzione urbana e all’agricoltura urbana, compresa la creazione di posti di lavoro, l’efficienza energetica, la gestione dello spazio e prodotti più freschi per i consumatori.

Come funziona una città intelligente

Le città intelligenti utilizzano la loro rete di dispositivi IoT connessi e altre tecnologie per raggiungere i loro obiettivi di migliorare la qualità della vita e raggiungere la crescita economica. Le città intelligenti di successo seguono quattro passaggi:

1. Raccolta: sensori intelligenti in tutta la città raccolgono dati in tempo reale.
2. Analisi: i dati raccolti dai sensori intelligenti vengono valutati al fine di ricavare approfondimenti significativi.
3. Comunicazione: Le intuizioni che sono state trovate nella fase di analisi vengono comunicate con i decisori attraverso forti reti di comunicazione.
4. Azione: le città utilizzano le informazioni estratte dai dati per creare soluzioni, ottimizzare le operazioni e la gestione delle risorse e migliorare la qualità della vita dei residenti.

Promuovere la sostenibilità con le città intelligenti

La sostenibilità è un altro aspetto importante delle città intelligenti. L’urbanizzazione dovrebbe aumentare ancora di più nei prossimi anni. Le Nazioni Unite riferiscono che circa il 55% della popolazione mondiale attualmente risiede in un’area urbana o in una città. Questa cifra è destinata ad aumentare del 68% nei prossimi decenni. La tecnologia intelligente aiuterà le città a sostenere la crescita e migliorare l’efficienza per il benessere dei cittadini e l’efficienza del governo nelle aree urbane negli anni a venire.

Mentre le città presentano già vantaggi ambientali, come impronte geografiche più piccole che incidono su un minor numero di sistemi ecologici. Quest’ultime hanno anche un impatto negativo sull’ambiente con le emissioni, come il loro uso estremo di combustibili fossili. La rete delle tecnologie per le città intelligenti potrebbe alleviare questi effetti dannosi.

Il passaggio a un sistema di trasporto pubblico elettrico non solo ridurrebbe le emissioni di carburante, ma potrebbe anche offrire il vantaggio di lavorare a stretto contatto con l’infrastruttura di energia elettrica della città. In modo di ridurre al minimo l’impatto della ricarica delle batterie durante le ore di punta del consumo elettrico. Inoltre, con un adeguato coordinamento, i veicoli elettrici potrebbero essere utilizzati anche per regolare la frequenza della rete elettrica cittadina quando non sono in servizio.

Anche il numero di auto utilizzate nelle città dovrebbe diminuire man mano che i comuni diventano più intelligenti. I veicoli autonomi, o auto a guida autonoma, potrebbero potenzialmente cambiare la prospettiva di una popolazione sulla necessità di possedere automobili. Si sospetta che l’adozione di veicoli autonomi ridurrà la quantità di veicoli di proprietà di civili, diminuendo così il numero di auto in strada e abbassando ulteriormente l’emissione di gas dannosi.

Sfide e preoccupazione della città intelligente

Le iniziative di smart city devono includere le persone che mirano ad aiutare: residenti, uomini d’affari e visitatori. I leader delle città non devono solo aumentare la consapevolezza dei vantaggi delle tecnologie smart city implementate, ma anche promuovere l’uso di dati aperti e democratizzati per i propri cittadini. Se le persone sanno a cosa stanno partecipando e i benefici che può portare, è più probabile che si impegnino.

Promuovere la collaborazione tra il settore pubblico e privato e i residenti della città è la chiave per creare un cittadino intelligente che sarà impegnato e autorizzato a contribuire positivamente alla città e alla comunità. I progetti di città intelligenti dovrebbero includere piani per rendere i dati trasparenti e disponibili per i cittadini. Spesso attraverso un portale di dati aperti o un’app mobile. Ciò consente ai residenti di interagire con i dati e capire a cosa servono. Attraverso un’app smart city, i residenti possono anche essere in grado di completare le faccende personali. Come visualizzare il consumo energetico della propria casa, pagare le bollette e trovare trasporti pubblici efficienti.

Gli oppositori delle città intelligenti temono che i gestori delle città non terranno al primo posto la privacy e la sicurezza dei dati. Temono l’esposizione dei dati che i cittadini producono quotidianamente al rischio di hacking o uso improprio. Inoltre, la presenza di sensori e telecamere può essere percepita come un’invasione della privacy o della sorveglianza del governo. Per risolvere questo problema, i dati delle città intelligenti raccolti dovrebbero essere resi anonimi e non essere informazioni di identificazione personale.

Tuttavia, forse la più grande sfida che le città intelligenti devono affrontare è il problema della connettività. Le migliaia o milioni di dispositivi IoT sparsi per la città sarebbero defunti senza una connessione solida e la stessa città intelligente sarebbe morta.

Inoltre, il trasporto pubblico, la gestione del traffico, la sicurezza pubblica, la gestione dell’acqua e dei rifiuti, l’approvvigionamento di elettricità e gas naturale possono essere inaffidabili, soprattutto quando un sistema invecchia e cresce. Tuttavia, l’importanza di queste operazioni non farà che aumentare con l’espansione della città e con l’aumento delle esigenze infrastrutturali. Questi sistemi devono essere costantemente mantenuti e testati per garantirne il corretto funzionamento.

Le città intelligenti devono anche trovare modi per attrarre e trattenere i residenti privi di un tessuto culturale. L’essenza culturale di un’area è spesso ciò che attrae di più i residenti. Questo è qualcosa che non può essere programmato o controllato con un sensore. Pertanto, le città intelligenti possono vacillare perché non possono fornire un senso di autenticità, particolarità o luogo.

Inoltre, le città intelligenti create da zero – come Neom dell’Arabia Saudita e Buckeye dell’Arizona costruite nel deserto – mancano di una popolazione consolidata e si trovano quindi di fronte all’ostacolo di dover reclutare residenti. Anche queste future città intelligenti non hanno avuto successo in passato per fornire fiducia. Man mano che Neom e Buckeye sono stati costruiti, sono aumentate le preoccupazioni sulla disponibilità o meno di una fonte d’acqua sostenibile.

Perché abbiamo bisogno di città intelligenti

L’obiettivo principale di una città intelligente è creare un ambiente urbano che garantisca un’elevata qualità della vita ai suoi residenti. Deve generare al contempo una crescita economica complessiva. Pertanto, uno dei principali vantaggi delle città intelligenti è la loro capacità di facilitare una maggiore fornitura di servizi ai cittadini con meno infrastrutture e costi.

Poiché la popolazione all’interno delle città continua a crescere, diventa necessario per queste aree urbane accogliere la popolazione in aumento facendo un uso più efficiente delle proprie infrastrutture e risorse. Le applicazioni per città intelligenti possono consentire questi miglioramenti, far progredire le operazioni cittadine e migliorare la qualità della vita tra i residenti.

Le applicazioni smart city consentono alle città di trovare e creare nuovo valore dalla loro infrastruttura esistente. I miglioramenti facilitano nuovi flussi di entrate ed efficienze operative, aiutando governi e cittadini a risparmiare denaro.