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Smart city: cos’è, come funziona, caratteristiche ed esempi
Nella smart city, le tecnologie sono usate per rendere la città più efficiente, sicura e sostenibile e per migliorare la qualità della vita dei cittadini
A fronte della crescente urbanizzazione, sempre più città aspirano a diventare smart city e uno dei punti di partenza riguarda sicuramente i sistemi di illuminazione stradale e illuminazione pubblica intelligente e connessa.
La trasformazione dei pali della luce in lampioni connessi è diventato un ingrediente importante delle strategie di trasformazione digitale per molte città. Ma non è sufficiente riqualificare i sistemi di illuminazione stradale con sorgenti a LED energeticamente più performanti per fare il salto di qualità. Sebbene passando alla tecnologia LED si ottengano già immediati risultati in termini di efficienza energetica e riduzione dei costi, l’illuminazione pubblica connessa è qualcosa di più ed è un passaggio importante per la digitalizzazione delle città.
Stando a una ricerca condotta da IoT Analytics su 111 città e smart city in tutto il mondo, è stata effettuata una classifica dei maggiori sistemi di illuminazione stradale a LED connessa e delle best practice in fatto di gestione dell’illuminazione secondo il principio “la luce quando e dove serve”. Ecco le prime 5 città intelligenti e connesse emerse.
A Miami, in Florida (USA), ci troviamo di fronte al sistema di illuminazione stradale connessa più ampio al mondo. I suoi 500.000 pali di
illuminazione stradale connessi in rete – attraverso un’architettura mesh RF wireless IEEE 802.15.4g – rappresentano una delle strategie governative per ridurre il consumo energetico e le emissioni di anidride carbonica.
Nella capitale francese, i 280.000 lampioni a LED parigini sono collegati utilizzando l’architettura mesh RF wireless IEEE 802.15.4g supportata da Wi-SUN Alliance, la cui missione è quella di accelerare l’interoperabilità di sistemi IoT nelle smart city.
Sono 225.000 i lampioni intelligenti a Madrid, in Spagna, controllati e monitorati a distanza in funzione delle esigenze. Con questi, la città beneficia di un risparmio energetico annuale del 44%.
A Los Angeles, in California (USA), 165.000 pali di illuminazione stradale a LED connessi, basati su tecnologia wireless, sono stati posizionati per fornire il supporto dorsale per ospitare altre applicazioni IoT. L’obiettivo è quello di trasformare i pali della luce in “Smart City Hub” attraverso speciali sensori per il monitoraggio del territorio, ad esempio per monitorare il rumore ambientale (come spari o esplosioni) e per altri servizi, come ad esempio la ricarica dei veicoli elettrici.
In Indonesia, ben 140.000 punti luce a Jakarta consentono alle autorità cittadine di monitorare a distanza l’infrastruttura dei lampioni, identificare le luci difettose e controllare a distanza la luminosità dell’illuminazione stradale. Il risparmio energetico con le nuove tecnologie è del 70%.
A livello globale, IoT Analytics stima che il mercato dei lampioni connessi supererà i 3,6 miliardi di dollari nel 2023 crescendo a un tasso annuo del 21%. A livello regionale, l’Asia dimostra un passo molto più veloce nell’adozione di illuminazione stradale connessa (Connected Streetlight), con India e Cina in testa.
Il mercato dell’illuminazione stradale connessa in Europa è ancora un po’ lenta, ma potrebbe crescere a un CAGR del 6% nei prossimi 5 anni. Le previsioni parlano di un valore del mercato europeo pari a 450 milioni di dollari nel 2025.
I temi dell’illuminazione pubblica intelligente e delle smart city sono al centro di Key Energy, manifestazione dedicata alle energie rinnovabili e al risparmio energetico, che dedicherà un’area alla città sostenibile e intelligente. L’evento ospiterà tra l’altro anche la XXI edizione del premio Ecohitech Award, riconoscimento alle smart city e ai comuni green.
Altri esempi virtuosi di pubblica illuminazione e lampioni stradali intelligenti riguardano più da vicino la nostra Europa con qualche punta di eccellenza in altre parti del mondo all’avanguardia.
I lampioni del progetto SIIur a Barcellona sono dotati di tecnologia LED per ridurre i costi e l’inquinamento. Le lampade includono sensori che raccolgono ed elaborano le informazioni ambientali e rilevano presenza, temperatura, umidità, rumore e inquinamento, oltre a inviare comunicazioni e a essere trasformati in colonnine di ricarica e hubspot per il wi-fi. Questo sistema di illuminazione ha due obiettivi primari: testare nuovi sistemi di illuminazione più efficienti e integrare le tecnologie per sviluppare un vero ambiente di città intelligente.
A Nuenen, in Olanda, speciali lampioni con sensori (CitySense) possono attenuare le luci (al 20%) quando non c’è attività per le strade e aumentare la luminosità al 100% al rilevamento di un pedone, un ciclista o un’auto. Le unità CitySense comunicano con le unità vicine tramite una rete mesh wireless dicendo loro di aumentare di luminosità, garantendo così la massima sicurezza su strada ma senza sprechi.
A Porto, i pannelli solari altamente efficienti integrati nella struttura generano energia ogni volta che c’è luce solare e la pala del rotore orizzontale funziona indipendentemente dalla direzione del vento. In città, il sistema può alimentare apparecchiature elettroniche separatamente dalla rete elettrica urbana. Quando il sole tramonta, l’illuminazione a LED intelligente si accende automaticamente, utilizzando l’energia accumulata per illuminare il porto turistico.
Shanghai ha installato diversi lampioni stradali multifunzione dotati di touch screen e telecamere di videosorveglianza che, tra le altre cose, forniscono Wi-Fi gratuito, monitoraggio del traffico e colonnine di ricarica per veicoli elettrici. Ciascuno dei lampioni è dotato di un pulsante di emergenza collegato alle forze dell’ordine. In caso di grave congestione del traffico o pericoli pubblici, la radio del lampione trasmette informazioni e istruzioni sull’evacuazione e sulle emergenze.
Il progetto nel centro di San Diego ha un sistema chiamato “Intelligent Environments for Cities” in cui i lampioni a LED sono collegati in una rete che permette analisi dati e raccolta su cloud. Grazie a un sistema wireless chiamato LightGrid vengono controllati a distanza 3.000 lampioni con notevoli risparmi di energia e manutenzione. Le luci sono dotate di sensori e software di intelligenza artificiale in grado di monitorare il traffico, gestire i parcheggi in modalità smart parking ed elaborare dati in tempo reale.
A Jyväskylä, in Finlandia, un progetto pilota con apparecchi di illuminazione urbana a LED, gestiti con un sistema di tele-gestione permette di modulare il flusso luminoso degli apparecchi in base al tempo e rispondere dinamicamente al flusso di veicoli o pedoni. Il risparmio energetico è dell’80% circa.
NYC ha appena allestito un lampione dimostrativo che parla ai passanti. In futuro, i lampioni parleranno agli smartphone inviando informazioni, alert e indicazioni utili. Il progetto dimostra come una rete di lampioni intelligenti possa tenere d’occhio i parcheggi disponibili, monitorare il traffico e le condizioni di transito.
A Livorno, grazie al progetto pilota avviato da ENEA, la riqualificazione della pubblica illuminazione prevedere la sostituzione di tutti i lampioni cittadini (ovvero 16mila punti luce) con lampade a LED e sistemi di smart lighting. I pali della luce intelligenti si baseranno su sistemi di telecontrollo e telegestione integrando sensori capaci di raccogliere ed elaborare i dati sul flusso del traffico, sulla disponibilità dei parcheggi e sulla qualità dell’aria e le emissioni di CO2 in atmosfera. L’obiettivo è quello di ridurre i consumi energetici del 70% mettendo in rete l’intero sistema e sfruttando la nuova piattaforma PELL (Public Energy Living Lab), messa a punto proprio da Enea.
Il progetto SIPIS (Servizio Integrato Pubblica Illuminazione Smart) di Livorno integra nel sistema di illuminazione anche sistemi e sensori per il controllo allagamento sottopassi, panchine smart con connessione wifi, stazioni di ricarica per bici elettriche e relative bici e progetti di Illuminazione monumentale. Un progetto ambizioso che metterà l’Italia ai primi posti nelle best practice per l’illuminazione stradale e la pubblica illuminazione.