Luce verde per le città digitali

Colloquio con Mauro Annunziato - ENEA

In ambito smart city, ENEA negli ultimi anni ha intrapreso una serie di azioni di notevole rilevanza, assumendo un ruolo di primo piano nel panorama italiano e non solo.

Mauro Annunziato, coordinatore delle attività dell’ente su queste tematiche, ci spiega meglio di cosa si tratta e quali sono stati fino ad ora i passi avanti fatti nel settore.

Dott.Annunziato, qual è la sua definizione di smart city?

Per smart city si intende un insieme coordinato di interventi che mirano a rendere le città più sostenibili. Innanzitutto da un punto di vista energetico- ambientale, attraverso scelte e tecnologie che permettano di risparmiare energia e di utilizzare energia rinnovabile sia nelle nostre case che nelle strade e, poi, da un punto di vista funzionale, assicurando qualità dei servizi urbani capaci di avere capacità di adattamento e di rispondere alle richieste degli utenti. Ma la sostenibilità è intesa anche nella qualità stessa della vita, a partire dallo sviluppo della partecipazione sociale, elemento fondante del “senso di comunità” (smart community) e nell’indotto produttivo collegato ai nuovi servizi.

Mauro Annunziato
ENEA
Unità Tecnica Tecnologie avanzate per l’Energia e l’Industria
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Quali sono le principali iniziative che ENEA sta portando avanti?

In collaborazione con altri partner universitari ed industriali, ENEA ha avviato, nel 2011, City 2.0, uno dei primi progetti sulle smart city in Italia. Il progetto mira alla realizzazione di una infrastruttura urbana basata sul sistema della pubblica illuminazione. I lampioni vengono trasformati in “pali intelligenti” attrezzati con apparati sensoriali e con tecnologie di trasmissione del segnale digitale. In questa rete sono integrati sistemi di monitoraggio del traffico, controllo di flotte di veicoli elettrici, rilevamento mobile di qualità ambientale, comunicazione urbana interattiva tra cittadino e PA centrato sui beni e processi culturali territoriali e infine una “piattaforma smart city”, ossia un’architettura di sensori, linee di trasmissione e software che apre la strada ad un mercato di servizi smart al cittadino.

Ad oggi è in corso la realizzazione di uno smart ring, ossia un anello stradale lungo quasi 5 km che circonda il centro storico de L’Aquila: la via da cui sta ripartendo la città e che vuole costituire un modello di riferimento per il futuro. Si tratta di vari interventi correlati tra loro che riguardano l’illuminazione pubblica intelligente, il trasporto pubblico attraverso i cosiddetti bus on demand e la realizzazione di smart building per l’ottimizzazione degli edifici. Grande attenzione è posta, inoltre, al tema della partecipazione sociale, vista come una componente fondamentale per la realizzazione di una città più sostenibile. Fare in modo che la città si adatti sempre più al bisogno del cittadino diviene quindi una priorità nella creazione della nuova città 2.0.

A tal fine è stata realizzata un’installazione interattiva a cui è associato un portale: chiunque può interagire attraverso i social network, mandando delle creazioni o fotografie (tutto è giocato sul tema dell’identità storica, della creatività, del bene culturale) che vengono visualizzate su questa installazione. L’idea principale è di realizzare una “città ibrida”, in cui la dimensione virtuale e quella reale sono molto più interconnesse da un punto di vista spaziale e relazionale. Le tecnologie ICT sono state ancora poco valorizzate a livello locale eppure, è proprio a questo livello che potrebbero giocare un ruolo molto importante per aumentare la partecipazione sociale e il senso di comunità. In questo senso, la connettività assume un valore fondamentale, quello di avvicinare la relazione virtuale a quella fisica.

SMART RING A L’AQUILA
Un modello di riferimento lungo 5 chilometri

Gli interventi, che saranno realizzati nei prossimi mesi, riguardano l’illuminazione pubblica intelligente “smart lighting”, ossia pali che vengono usati non soltanto per illuminare ma anche per analizzare in tempo reale la scena urbana, il transito di persone e veicoli e in funzione di questo regolare l’illuminazione, permettendo un risparmio energetico notevole. L’applicazione di sensori permette di far passare informazioni digitali direttamente attraverso i cavi elettrici utilizzando la tecnologia delle onde convogliate. I lampioni non serviranno solo per il monitoraggio del traffico, ma consentiranno l’interazione con una navetta pubblica elettrica “on demand”, capace di adattare il proprio percorso sulla base delle chiamate.

Quali sono i progetti per il futuro?

Recentemente è stato approvato il progetto Res Novae (Reti, Edifici, Strade‐ Nuovi Obiettivi Virtuosi per l’Ambiente e l’Energia), uno dei più importanti in questo momento in Italia. Con un budget di circa 23 milioni di euro, ha come obiettivo quello di sviluppare e dimostrare una soluzione integrata di assetto urbano in cui le funzionalità di distribuzione energetica (elettrica e termica), gestione di reti di edifici, gestione di strade e monitoraggio real time della città siano coordinate e cooperanti tra loro. Questo progetto intende integrare le cosiddette smart grid, reti elettriche intelligenti, a molti edifici pubblici, come scuole e uffici comunali, ma anche edifici residenziali. La novità è che tutta la parte di intelligenza verrà messa non sul singolo edificio ma in un centro unico di supervisione (Urban Control Center), un sistema cloud potente che opera in regime di open data, in cui vengono raccolti e analizzati in tempo reale tutti i dati della città; il tutto gestito da una nuova figura professionale, un operatore nuovo del mercato: l’aggregatore, che permette di applicare quella che viene chiamata la gestione della “domanda attiva”, cioè la possibilità di flessibilizzare il consumo e quindi di risparmiare energia o spostare quando possibile i consumi in ore in cui le tariffe sono più convenienti. In questo modo, oltre al risparmio energetico si ha anche il risparmio economico.

Una sorta di sala controllo della città con la quale la Pubblica Amministrazione avrà a disposizione una mappa energetica urbana che le consentirà di svolgere al meglio l’attività di pianificazione strategica territoriale. Allo stesso tempo, i cittadini avranno la possibilità di informarsi al fine di avere dei consumi energetici più consapevoli con un beneficio, non solo in termini di impatto ambientale, ma anche di economia familiare. Res Novae coinvolge due aree urbane dell’Area della Convergenza: le città di Bari e Cosenza. Il progetto è coordinato da ENEA per la parte scientifica e vede la partecipazione di partner sia del lato ricerca come CNR, Politecnico di Bari, università della Calabria, che dell’industria (IBM, General Electric, ENEL).

Qual è il ruolo e la funzione dei centri di ricerca in queste interessanti iniziative?

I centri di ricerca rappresentano il laboratorio per testare in modo accurato e puntuale tutte le tecnologie intelligenti che poi andranno applicate alle città. Presso il Centro Ricerche ENEA di Casaccia, a nord di Roma, abbiamo realizzato uno Smart Village, un’infrastruttura pilota di ricerca, un vero e proprio “laboratorio a cielo aperto” attraverso il quale è possibile sperimentare l’integrazione di diverse funzionalità di gestione. Anche lo Smart Village si basa sui quattro pilastri principali descritti in precedenza quali illuminazione avanzata, smart building, mobilità intelligente, metodi di partecipazione alla smart community. Ad oggi, ci sono già dei risultati interessanti: abbiamo trasformato una decina di edifici in smart building ed è stato realizzato un sistema di illuminazione adattiva del parcheggio. Possiamo contare, inoltre, su un viale a LED dove siamo in grado di regolare l’intensità luminosa in base alle esigenze di traffico grazie allo sviluppo di sistemi per il monitoraggio della mobilità e dei flussi pedonali all’interno del centro. Non meno importante è la realizzazione di una piattaforma ICT per il monitoraggio, la diagnostica, il controllo e l’ottimizzazione real time dell’intero sistema. Nell’ambito della pianificazione di una città intelligente, possono esserci varie soluzioni, più o meno costose, con effetti più o meno rilevanti. L’esperienza dello Smart Village serve anche per trovare il modello ottimale, bilanciando costi e benefici, in modo da consigliare alla Pubblica Amministrazione una soluzione che permetta di minimizzare il tempo di ritorno dell’investimento, ma che al tempo stesso abbia un forte impatto sul territorio.

Come vengono gestiti i dati prodotti dallo Smart Village?

Lo Smart Village produce già oggi una grande quantità di dati che vengono analizzati utilizzando la griglia computazionale realizzata da ENEA. La maggiore potenza di calcolo dell’infrastruttura è concentrata presso il centro di calcolo CRESCO a Portici (NA). I dati prodotti dallo Smart Village vengono inviati a CRESCO attraverso la rete GARR sfruttandone la sua elevata capacità di banda. In questo senso la rete GARR gioca un ruolo molto importante per lo sviluppo delle smart city perché quello che stiamo costruendo in ENEA è un contesto computazionale sul quale fare affidamento per tutte le applicazioni attualmente in corso. Per il futuro, anche i progetti de L’Aquila, Bari e Cosenza utilizzeranno questa infrastruttura per la raccolta dati in tempo reale e non solo; per le applicazioni previste dal progetto Res Novae, anche la piattaforma virtuale Urban Control Center sviluppata da IBM, sarà installata su macchine di calcolo ENEA.

ENEA gioca un ruolo importante nella definizione delle politiche per lo sviluppo delle smart city. Ci può raccontare cosa state facendo a questo proposito?

Nel novembre 2012 è stato approvato e lanciato il Joint Programme Smart Cities che al momento rappresenta la rete di ricerca e sviluppo più importante in Europa su questa tematica. Il programma è stato articolato in quattro aree di lavoro una delle quali, l’Urban Energy Network, è coordinata da ENEA. L’obiettivo è fare una mappatura di tutti i progetti che si stanno sviluppando in Europa sulle smart city, al fine di trovare best practice e di varare progetti congiunti. Un altro aspetto importante è quello di fornire input per il programma Horizon 2020, all’interno del quale le smart city hanno un ruolo determinante e proprio per questo è strategico contribuire alla definizione dei contenuti dei bandi che la Commissione Europea lancerà nei prossimi anni.

Come si colloca l’Italia in questo panorama?

Grazie anche alla scelta dell'ex Ministro Profumo di destinare un cospicuo budget al tema “Smart cities and communities”, l’anno scorso sono stati lanciati due bandi molto importanti che hanno portato al finanziamento di circa cinquanta progetti. Al fine di non disperdere i singoli sforzi fatti, stiamo cercando di costruire una massa critica italiana; ENEA coordina un network di ricerca formato da 12 istituti di ricerca (tra cui CNR e alcune tra le principali università italiane) e quattro aziende. Inoltre, abbiamo promosso a livello industriale una task force che, insieme a Confindustria, sta lavorando su questi temi. Passi avanti dunque sono stati fatti, il problema vero è che dobbiamo trovare una coesione di filiera e questo in Italia non è sempre facile. In Germania e, ancor più, in Giappone ciò avviene molto più frequentemente.

La sinergia all’interno della comunità della ricerca dunque è molto importante.

È fondamentale, soprattutto per una scienza nuova come le smart city, che sono l’insieme di tante tecnologie ben note ma dove il vero problema è quello di metterle insieme. La realizzazione delle città intelligenti, soprattutto perché parliamo della necessità di grandi investimenti per le trasformazioni urbane, deve essere un processo condiviso da molti soggetti: istituti di ricerca, associazioni industriali, amministrazioni pubbliche, al fine di definire degli standard comuni e modelli di riferimento utili a tutti.

Per maggiori informazioni: https://www.enea.it

Una delle spinte più forti allo sviluppo delle smart city a livello europeo viene dallo Strategic Energy Technology Plan (SET Plan). Il piano strategico per le tecnologie energetiche, adottato dall’Unione Europea nel 2008, mira ad aumentare, coordinare e concentrare il sostegno dell’Unione Europea sulle principali tecnologie a basse emissione di energia. È il principale strumento decisionale di supporto per la politica energetica europea. Nel 2010, sotto la spinta del SET Plan, si è formato il consorzio europeo European Energy Research Alliance (EERA) che ha lo scopo di accelerare lo sviluppo delle nuove tecnologie per l’energia attraverso la creazione e l’implementazione di Joint Research Programmes. Nel novembre 2011 è stato approvato e lanciato il Joint Programme Smart Cities che è, al momento, la rete di ricerca più importante in Europa su questa tematica. Il Programma è stato articolato in quattro aree di lavoro: Energy in Cities; Interactive Buildings; Urban City Related Supply Technologies; Urban Energy Networks; quest’ultima coordinata da ENEA.
https://www.eera-set.eu