Digital twin e smart city, unione virtuosa per città intelligenti

Digital twin e smart city saranno sempre più uniti. Lo sostiene ABI Research, che ha pubblicato proprio di recente un report dedicato in cui mette in evidenza come il concetto di gemello digitale combinato alla modellazione urbana stia trasformando ed è destinato a innovare il modo in cui le città saranno progettate, monitorate e gestite.

Cos’è il digital twin per la smart city

Un gemello digitale, in questo caso, è un modello 3D intelligente della città. Esso rappresenta accuratamente tutte le infrastrutture presenti, dagli edifici alle strade, della realtà fisica. Il modello è alimentato dai dati e dal flusso costante generato, grazie ai sensori, e ciò permette di aggiornare tutto in tempo reale. Il digital twin può anche fornire informazioni immediate sul flusso energetico o idrico, ma anche su lavori in corso. Insomma, tutto quello che avviene in città viene replicato pari pari nel modello virtuale. Secondo quanto riporta la piattaforma web dell’Unione Europea dedicata alle smart city:

“Quando si combina il gemello digitale con la potenza predittiva dell’analisi dei big data e dell’intelligenza artificiale, le città sono essenzialmente in grado di avanzare rapidamente nel tempo per migliorare la pianificazione urbana per tutti i tipi di eventi – dagli investimenti infrastrutturali a lungo raggio, alle operazioni di servizio in tempo quasi reale. L’intelligenza scaturita dal gemello digitale permette alle città di migliorare il loro ambiente urbano fisico e sociale”.

Digital twin per le smart city, i benefici

La tecnologia digital twin, espone il report, si sta diffondendo, passando dalle sue origini industriali al mondo delle smart city. In quest’ambito “permette un approccio più olistico in termini di ottimizzazione trasversale della progettazione urbana, e di gestione e funzionamento delle infrastrutture urbane”. I benefici includono il risparmio sui costi operativi, una maggiore efficienza energetica e resilienza, oltre a contare su città più sostenibili; secondo ABI Research l’unione virtuosa può contare anche su un impatto positivo in termini di crescita economica.

Le soluzioni digital twin includono la modellazione spaziale dell’ambiente costruito, modelli matematici di sistemi elettrici e meccanici e dati in tempo reale dei sensori provenienti dalle piattaforme Internet of Things. I casi d’uso più frequenti includono la modellazione di rischi ambientali (prevedendo così uno scenario di potenziale inondazione, per esempio), la gestione energetica di molteplici edifici, l’ottimizzazione delle energie rinnovabili e del flusso del traffico oltre a permettere lo studio e la pianificazione di un eventuale sviluppo dell’area urbana.
Per tutti questi motivi cominciano a prendere piede i gemelli digitali delle città: tanto che secondo ABI Research, la base installata di realizzazioni dovrebbe passare dai pochi casi che si contano oggi a più di 500 entro il 2025.

Gemelli digitali per città intelligenti: le applicazioni

Ma come avverrà questa applicazione? Secondo Dominique Bonte, Vice President End Markets di ABI Research avverrà attraverso una “aggregazione e integrazione di gemelli digitali specifici di sistemi quali gli smart building, le infrastrutture stradali, le reti elettriche e la gestione idrica”.

I principali casi d’uso su scala verticale includono, infatti, la simulazione dei movimenti delle persone e delle evacuazioni di emergenza, ma anche la stessa progettazione di edifici intelligenti e la gestione dell’energia attraverso diversi parametri. Il digital twin della città intelligente permette una maggiore attenzione alla sostenibilità: si pensi, per esempio, all’attenzione ai parametri ottenuti dal monitoraggio della qualità dell’aria, dalla progettazione delle infrastrutture verdi. Inoltre un modello di questo tipo tiene conto anche dell’analisi delle minacce informatiche.

I benefici della modellazione sono numerosi e vanno dalla manutenzione preventiva, all’efficienza operativa e al risparmio sui costi, al miglioramento dei servizi per i cittadini, all’aumento della sicurezza e dell’ottimizzazione delle risorse.

Secondo gli analisti di ABI Research, è chiaro che la modellazione urbana e i gemelli digitali costituiscono il traguardo finale del lungo percorso che dovranno affrontare le città intelligenti verso la progettazione ottimizzata e il funzionamento ultra-efficiente di intere città.

Digital twin e smart city, gli esempi

Gli esempi di applicazione non mancano. A Singapore è stato realizzato Virtual Singapore, un modello 3D in cui virtuale e reale si intersecano, incorporando dati in tempo reale relativi a più ambiti, dal clima al traffico. La sua utilità si estende anche per simulare situazioni di emergenza in stadi o in centri commerciali, in modo da stabilire i protocolli di evacuazione più adatti.

Ma anche in Europa ci si sta lavorando: Rotterdam sta creando, infatti, un gemello digitale per la città. Anche a Newcastle si sta ragionando in termini analoghi, grazie a una partnership tra la Newcastle University e Northumbrian Water sarà possibile ricreare la città sulla base dei dati provenienti da ogni sua parte e verificare potenziali emergenze.

C’è poi il caso di Helsinki, che ha sperimentato per la prima volta un modello di città già nel 1987 e che di recente ha sperimentato nel distretto smart di Kalasatama le nuove possibilità di questa tecnologia innovativa.