La Città Sostenibile. Dipartimento di Ingegneria, ICT e Tecnologie per l Energia e i Trasporti (DIITET)

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1 La Città Sostenibile Dipartimento di Ingegneria, ICT e Tecnologie per l Energia e i Trasporti (DIITET) Piazzale Aldo Moro, Roma tel fax direttore.diitet@cnr.it segreteria.diitet@cnr.it

2 La Città Sostenibile Dipartimento di Ingegneria, ICT e Tecnologie per l Energia e i Trasporti (DIITET) Marco Conti Contatti direttore.diitet@cnr.it segreteria.diitet@cnr.it

3 La Città La città è il centro della vita economica e sociale di una nazione. il 50% della popolazione mondiale vive e consuma risorse nelle città. In Europa, la densità urbana è ancora più alta (circa il 72% della popolazione vive in aree urbane) Circa l 80% del PIL è prodotto dalla popolazione delle città Le città italiane -- con alto valore storico-culturale -- sono uno delle principali risorse nazionali La popolazione delle città, attualmente di circa 3.6 miliardi di abitanti, è stimata raggiungere i 6.3 miliardi nel 2050 Il crescente aumento della domanda di servizi, risorse e di impatto sull ambiente (oltre il 70% di tutte le emissioni di CO2 sono generate nelle città) richiede soluzioni sostenibili da punto di vista ambientale (l utilizzo delle risorse), economico e sociale. Una Città sostenibile richiede di ottimizzare l uso delle risorse e ridurre l impatto ambientale, mantenendo la crescita economica e la qualità della vita (sicurezza, salute, cultura, ecc.).

4 La Città Sostenibile La realizzazione di città sostenibili passa attraverso l uso di tecnologie quali quelle ICT, e sistemi integrati, per sviluppare soluzioni intelligenti e sostenibile nei vari domini che caratterizzano una città: Smart mobility & transport: sistemi di trasporti sostenibili ed integrati per muovere in ambito urbano persone e merci. Smart building: gestione energetica degli edifici, domotica, smart appliances Smart energy: energie rinnovabili, smart grid, efficienza energetica, Smart environment: utilizzo sostenibile delle risorse, prevenzione dell inquinamento e protezione ambientale; Smart living: società inclusiva, sicura, sana, istruita Smart government: partecipazione nel decision making, (e-democarcy); efficienza nei servizi (e-government) Una città smart potrà garantire ingenti risparmi alle Amministrazioni Locali e allo stesso tempo garantire un aumento della qualità dei servizi e del dinamismo economico. Stime indicano, per il 2020, una riduzione del 5% dell impatto ambientale e un risparmio annuo di 900 Miliardi di dollari, grazie all utilizzo delle tecnologie smart.

5 Ruolo del Dipartimento di Ingegneria, ICT e Tecnologie per l Energia e i Trasporti (DIITET) 2 Istituti Institutes (2) Support units (28) 400 unità di personale (850 ricercatori) Aree di ricerca: 3 3 energia, trasporti, nuovi materiali, sensoristica, aero-spazio; ICT, sistemi di produzione, costruzioni; Brevetti 2

6 Il DIITET e la cyber-physical convergence Data$gathering$ through$sensors$$ Data$Collec5on,$Storage$and$Processing$ On<line$social$networks$ Communica5on$networks$ Compu5ng$ Cyber&world& Physical&world& Physical$world$ adapta5on$ through$actuators$ Es: prevenzione delle collisioni tra autoveicoli; controllo del traffico aereo; chirurgia robotica; produzione a livello nano; efficienza energetica degli edifici; monitoraggio remoto delle condizioni di salute. Lo sviluppo di nuovi prodotti e servizi è sempre più basato sul potenziamento delle tecnologie del mondo fisico attraverso l integrazione con le tecnologie virtuali dell ICT. La caratteristica emergente è il crescente utilizzo di cyber-physical systems, cioè sistemi fisici integrati e controllati attraverso sistemi ICT (sensori ed attuatori, sistemi di calcolo, comunicazione e memorizzazione, ecc.) al fine di aumentarne l efficienza, l affidabilità, l adattabilità e la sicurezza e permetterne l utilizzo in molteplici scenari applicativi I Cyber-physical systems sono elementi di base per affrontare le principali sfide della società: Secure, clean and efficient energy; Smart, green and integrated transport; Maritime research; Inclusive, innovative and secure societies; Health and wellbeing; Climate action, resource efficiency

7 Smart cities Smart and sustainable Buildings Smart Mobility Smart Hospital MONITORING RENEWABLE ENERGY PRODUCTION Smart Energy TOWN AND BUILDINGS CONTROL THROUGH ACTURATORS

8 La smart city è un cyber-physical system Una smart city opera contemporaneamente nel dominio reale/ fisico e nel dominio vituale/cyber Sustainability, livability, and social equity through technological and design innovation thanks to digital nervous systems, intelligent responsiveness, and optimization at every level of system integration Data gathering through sensing Città Virtuale digital nervous system della Città Reale Città Reale Una Smart city addatta i suoi servizi ai bisogni dei cittadini Physical world adaptation through actuators Human interactions mediated through social networks The Smart Cities MIT

9 Le impronte digitali Virtual community Virtual social networks Physical community Electronic social networks Real community Human social networks

10 Big Data as proxies of the human behavior infrastruttura di ricerca sul tema Big Data e Social Mining promossa dal CNR

11 Smart City Operating System CENTRO DI CONTROLLO Governo della città (pianificazione, gestione, previsione) BIG DATA BUILDINGS Adattare la città alle esigenze dei cittadini Cittadini City Apps Market City Operating System ENERGY GRID MOBILITY PUBLIC LIGHTING OPEN DATA WATER RESOURCES SAFETY Non (solo) applicativi verticali ma soprattutto una piattaforma orizzontale (il sistema operativo della smart city) che assicuri interoperabilità, coordinamento, ed ottimizzazione dei servizi/ applicazioni attraverso l analisi dei big data.

12 Smart City Living Labs: Il progetto CNR per le smart city MONITORING RENEWABLE ENERGY PRODUCTION DATA COLLECTION Town + Building CITY AND BUILDINGS CONTROL THROUGH ACTURATORS Demonstrators for sustainable building sustainable city sustainable historical site HISTORICAL DATA COLLECTION PROCESSING CONSUMPTION VS. PRODUCTION ECONOMIC VALUE We have selected, together with Associazione Nazionale Comuni Italiani (National Association of Italian Municipalities) three cities -- a small city, a touristic city and historical city --- to test CNR smart cities solutions. 2

13 Programma ore 0.30 Il Giornalista Rai, Daniele Cerrato - conduttore Tgr Leonardo e Presidente di CASAGIT - intervisterà i ricercatori CNR che affronteranno i seguenti argomenti: Dall Edificio alla Città: Metodi e strumenti di valutazione della sostenibilità ambientale - Giandomenico Cifani (CNR ITC) Mobilità sostenibile: sistemi di mobilità urbana in una visione di smart city Livia della Ragione (CNR IM) La Matematica delle città sostenibili - Roberto Natalini (CNR IAC) Big data: il tessuto connettivo e pulsante della città sostenibile - Marco Muselli (CNR IEIIT) Global security per la città: tecnologie di monitoraggio da satellite delle aree urbane e delle infrastrutture - Gianfranco Fornaro (CNR IREA) Produzione e uso sostenibile di energia in aree urbane: sistemi e integrazione di tecnologie per l energia ad alto contenuto innovativo - Francesco S. Marra (CNR IRC) Sensoristica per l ambiente: monitoraggio dei beni comuni, delle infrastrutture e delle zone critiche, sistemi per health care e assistenza domiciliare - Annalisa Milella (CNR ISSIA) La fabbrica a km 0: la produzione sostenibile nelle città - Giacomo Copani (CNR ITIA) Strategie basate su tecnologie dei materiali: Key enabling technologies per Smart Cities e Ambient Assisted Living - Monica Fabrizio (CNR IENI) Light lunch: ore ore Tavola rotonda SFIDE E OPPORTUNITÀ DELLA CITTÀ SOSTENIBILE Relatori Ing. Gaetano Cacciola (Assessore Comune Messina) Ing. Giancarlo Grasso (Senior Advisor Finmeccanica) Dr. Domenico Laforenza (Direttore IIT-CNR) Arch. Andrea Moro (Presidente iisbe Italia) Dr. Giulio Viezzoli (Autorità per l'energia elettrica e il gas)

14 DIITET: Attività di ricerca su Smart Cities and communities PON fase (PON SUD) PON PRISMA (Tecnologie cloud computing per smart government) PON DICET INMOTO (Smart culture e smart tourism) PON RES NOVAE (Energie rinnovabili, smart grid) PON I-NEXT (Trasporti intelligenti) PON SMART HEALTH (Salute) Cluster CLUSTER Tecnologie per le smart comunities CLUSTER Fabbrica intelligente CLUSTER Tecnologie per gli ambienti di vita CLUSTER Aereospazio CLUSTER Mezzi e sistemi per la mobilità di superficie terrestre e marina PON fase 2 (PON NORD) PON RIGERS (Architettura sostenibile e materiali) PON SMARTOUR (Beni culturali) PON DIONISIO (Domotica) PON WATERTECH (Gestione risorse idriche) PON SMARTGATE (Giustizia) PON PSC (Giustizia) PON CLARA (Sicurezza del territorio) PON S4E (Tecnologia del mare) PON ASMARA (Trasporti e mobilità terrestre)

15 DIITET: ricerca per l innovazione del Paese Nelle economie avanzate, la crescita economica si basa sul progresso tecnologico. Il Paese richiede lo sviluppo di prodotti e processi ad alto contenuto di conoscenza. DIITET unisce scienza e l'ingegneria per la creazione di nuova conoscenza per l'innovazione del Paese attraverso l'integrazione di discipline ingegneristiche tradizionali, ancorate al mondo fisico (ad esempio, meccanica, edilizia, energia, nuovi materiali e sistemi di produzione, ), con le tecnologie "virtuali" ICT. Il DIITET è pronto ad affrontare le sfide della società: Secure, clean and efficient energy; Smart, green and integrated transport; Maritime research; Inclusive, innovative and secure societies; Health and wellbeing; Climate action, resource efficiency. In vista di Horizon 2020, DIITET si propone quindi come il partner per aziende, enti locali e amministrazioni pubbliche per affrontare la sfida dell innovazione del Paese. Grazie!