Soluzioni avanzate e low cost per Smart Cities
Gli ambiti in cui è possibile applicare le tecnologie della “smart city” sono ormai tantissimi e ci sono soluzioni low cost di facile implementazione.
di Fonte ST 01-07-20
Parcheggi, illuminazione, cassonetti per rifiuti urbani, trasporto pubblico, contatori energetici intelligenti, monitoraggio infrastrutture, servizi ai cittadini. Gli ambiti in cui è possibile applicare le tecnologie della “smart city” sono ormai tantissimi e ci sono soluzioni low cost di facile implementazione.

«Ci sono già adesso tecnologie – spiega Filippo Colaianni, Technical Marketing Manager IoT di STMicroelectronics – che consentono di avere un’illuminazione pubblica intelligente, ne migliorano l’efficienza e ne abbassano i consumi. Grazie ai led driver e alla tecnologia del carburo di silicio prodotti da ST, ad esempio, le lampade a led possono avere maggiore efficienza e consentono un risparmio energetico non indifferente. A questo si può aggiungere l’uso di sensori e connettività per prevenire i guasti o ricevere segnali di allarme che indicano la necessità di sostituire la lampada». Su questa frontiera, aggiunge Colaianni, «c’è anche l’idea di introdurre sui pali dell’illuminazione una serie di sensori MEMS: all’inclinometro che ci indica se il palo si inclina e diventa pericoloso, all’uso di array di microfoni che permettono di monitorare i rumori ambientali e capire se c’è stato un incidente, se qualcuno è stato aggredito o semplicemente chiede aiuto; in tempo reale e senza bisogno di avere telecamere potrebbe partire la segnalazione alle forze dell’ordine. Una sperimentazione pilota di questo tipo è in corso a Torino e a Brescia».

Un altro fronte della smart city è quello dei parcheggi intelligenti. «Aziende campane – aggiunge Colaianni – hanno utilizzato magnetometri, microcontrollori e prodotti di connettività ST in diversi parcheggi intelligenti a Napoli e Caserta. I magnetometri misurano la variazione del campo magnetico quando il posto auto è vuoto o è pieno e, collegati a sistemi Bluetooth o LoRa, possono consentire di autorizzare il parcheggio e verificare se chi ha parcheggiato ne ha diritto: utili anche per i posti riservati a disabili o per il carico e scarico merci».

L’arrivo della rete 5G offrirà ulteriori opportunità, visto che la latenza, la capacità e la velocità di trasmissione dei dati sarà molto maggiore rispetto alle reti attuali, sino a 1Gb/s e la latenza di pochi millisecondi. Gli impieghi per la sicurezza, per esempio, potranno essere molto avvantaggiati, visto che lo streaming di immagini e dati potrà essere usato in tempo reale per prevenire disordini, attentati o aggressioni, o per il monitoraggio degli ambienti anche con l’uso dell’intelligenza artificiale. Il trasporto pubblico, ad esempio, potrebbe avvantaggiarsi molto della velocità di trasmissione dati, sincronizzando i veicoli con semafori e info sul traffico.

A Messina in tre anni si è passati da una sperimentazione sul campo ad una startup nata da uno spinoff universitario che lavora sul fronte delle smart city. Si chiama SmartMeIO. Ha sede nel dipartimento di Ingegneria dell’Università e conta già una quindicina di dipendenti. Uno dei fondatori è Antonio Puliafito, professore universitario di Sistemi distribuiti e Reti calcolatori e direttore del Laboratorio nazionale su smart cities and communities del CINI (Consorzio interuniversitario nazionale informatica). «Abbiamo cominciato tre anni fa con un progetto di crowdfunding on line – racconta Puliafito – per avviare a Messina una sperimentazione di servizi innovativi utili sia all’amministrazione comunale sia al cittadino. Ci proponevamo di raccogliere 25mila euro, ne abbiamo raccolti il triplo».

«Abbiamo sviluppato una piattaforma derivata da Open Stack, un ambiente aperto molto noto, estesa con componenti IoT, per riuscire a raccogliere ed elaborare dati provenienti da sensori, attuatori e telefonini degli utenti distribuiti sul territorio. Il progetto ebbe subito un discreto successo, venne anche una troupe della Cbs a fare un reportage, accostando città americane come Chicago a Messina. Quell’esperienza in città non è andata avanti, ma è nata la startup innovativa SmartMe.IO, che collabora con ST e altre grandi aziende».

Con il Cini, aggiunge Puliafito, «abbiamo lavorato a un progetto Pon Gov Toolsmart che ha come capofila il Comune di Torino e comprende anche Siracusa e Messina» e ha permesso di trasferire a queste città la buona pratica “SmartMe”. «Si è deciso di partire con sistemi di monitoraggio ambientale a basso costo che abbiamo pensato, disegnato, realizzato e poi installato: raccolgono in tempo reale dati su temperature, umidità, qualità dell’aria, polveri sottili, rumore e stiamo discutendo con Arpa di utilizzare questa rete in Piemonte e Puglia».

L’innovazione sta nell’architettura “Arancino”: una tecnologia che raccoglie dati dall’esterno con la semplicità tipica delle soluzioni Arduino e grazie a un microprocessore elabora il dato sul posto, accelerando il processo. Le schede sono facilmente espandibili, operano anche su reti a poca banda perché veicolano dati essenziali, ma utili a capire cosa succede e fare scattare alert o controlli da remoto. «A Milano – aggiunge Puliafito – le schede “Arancino” sono diventate dei gataway LoRa, nuovo standard di comunicazione che si presta bene ad attuare nuovi servizi». L’azienda messinese ha sviluppato anche una telecamera smart che, senza trasferire file video molto pesante a cui serve molta banda, codifica sul posto gli oggetti frame by frame e conta, ad esempio, persone, auto, bici. Queste telecamere sono in fase di test a Milano e qualche altra città. Sono utili, ad esempio, per controlli antiassembramento. Analogamente possono essere utilizzate per la sicurezza sul lavoro. E garantiscono la privacy.

«Abbiamo sviluppato una piattaforma derivata da Open Stack, un ambiente aperto molto noto, estesa con componenti IoT, per riuscire a raccogliere ed elaborare dati provenienti da sensori, attuatori e telefonini degli utenti distribuiti sul territorio. Il progetto ebbe subito un discreto successo, venne anche una troupe della Cbs a fare un reportage, accostando città americane come Chicago a Messina. Quell’esperienza in città non è andata avanti, ma è nata la startup innovativa SmartMe.IO, che collabora con ST e altre grandi aziende».

Con il Cini, aggiunge Puliafito, «abbiamo lavorato a un progetto Pon Gov Toolsmart che ha come capofila il Comune di Torino e comprende anche Siracusa e Messina» e ha permesso di trasferire a queste città la buona pratica “SmartMe”. «Si è deciso di partire con sistemi di monitoraggio ambientale a basso costo che abbiamo pensato, disegnato, realizzato e poi installato: raccolgono in tempo reale dati su temperature, umidità, qualità dell’aria, polveri sottili, rumore e stiamo discutendo con Arpa di utilizzare questa rete in Piemonte e Puglia». L’innovazione sta nell’architettura “Arancino”: una tecnologia che raccoglie dati dall’esterno con la semplicità tipica delle soluzioni Arduino e grazie a un microprocessore elabora il dato sul posto, accelerando il processo. Le schede sono facilmente espandibili, operano anche su reti a poca banda perché veicolano dati essenziali, ma utili a capire cosa succede e fare scattare alert o controlli da remoto. «A Milano – aggiunge Puliafito – le schede “Arancino” sono diventate dei gataway LoRa, nuovo standard di comunicazione che si presta bene ad attuare nuovi servizi».

L’azienda messinese ha sviluppato anche una telecamera smart che, senza trasferire file video molto pesante a cui serve molta banda, codifica sul posto gli oggetti frame by frame e conta, ad esempio, persone, auto, bici. Queste telecamere sono in fase di test a Milano e qualche altra città. Sono utili, ad esempio, per controlli antiassembramento. Analogamente possono essere utilizzate per la sicurezza sul lavoro. E garantiscono la privacy.
«A Catania questo modello di guida delle Public Utilities per lo sviluppo della smart city – aggiunge Mammana – era già stato pensato nel 2014, quando l’Asec Spa, azienda che gestisce la distribuzione del gas metano, ha presentato e vinto un progetto di più di 3 milioni di Euro finanziato dall’Arera (Autorità di Regolazione per Energia Reti e Ambiente) per la sperimentazione di soluzioni di telegestione multi-servizio di misuratori di gas naturale, di altri servizi di pubblica utilità e di servizi afferenti alle smart city».

«Il piano proposto da Asec – specifica Mammana che ne curò la progettazione – riguardava la sperimentazione di un’infrastruttura di comunicazione multiservizio di 10.000 punti telegestiti nel territorio catanese. Al progetto parteciparono anche Sidra a Acoset e il Comune di Catania. Erano compresi i servizi gestiti da Asec (distribuzione gas), da Sidra e Acoset (servizio idrico), dal Comune di Catania (distribuzione di energia elettrica, illuminazione pubblica, stalli portatori handicap e gestione discariche). Il progetto prevedeva la realizzazione di un’infrastruttura a 169 Mhz, ancora oggi standard di riferimento, per la telelettura dei contatori acqua e gas e più in generale della smart city». Si potrebbe utilizzare ancora? «Sì, riprendendo quel modello di governance e sfruttando gli obblighi previsti da Arera per le telegestioni dei contatori domestici del gas – aggiunge Mammana – si potrebbe realizzare l’infrastruttura a 169 Mhz.

L’infrastruttura, tra l’altro, si ripagherebbe con la bolletta degli utenti del gas e offrirebbe alla città altri servizi smart. Si tratterebbe di una vera e propria restituzione, alla cittadinanza intera, del contributo pagato in bolletta e Catania potrebbe diventare realmente smart city e migliorare la qualità di vita ai suoi cittadini».

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(lo)