Smart City nel mondo, in Italia e a Roma. Prof. Dott. Ing. Fabio Pompei

Transcript

1 Smart City nel mondo, in Italia e a Roma Prof. Dott. Ing. Fabio Pompei

2 Execu6ve Summary Obie:vo è quello di presentare lo stato a?uale della ricerca Smart City in Europa e nel mondo

3 Indice Execu6ve Summary Introduzione alle Smart City Benchmarking Amsterdam e l efficienza energe6ca Helsinki e la ges6one del traffico Torino e la cabina intelligente Varese e i sistemi NFC Telecom Italia: Smart City collabora6va e sicura Smart City Vodafone Italia Vodafone e Atac riqualificano Stazione Metro Termini Roma Capitale Focus on Smart Mobility Conclusioni

4 Introduzione alle Smart City Una Smart City è una ci?à che ges1sce in modo «intelligente» le a:vità economiche, la mobilità, le risorse ambientali, le relazioni tra le persone, le poli6che dell abitare ed il metodo di amministrazione Obie:vo è alimentare uno sviluppo economico sostenibile ed una elevata qualità della vita, con una ges1one saggia delle risorse naturali, a?raverso un metodo di governo partecipa1vo ATTENZIONE BISOGNI PERSONE SVILUPPO SOSTENIBILE GESTIONE OTTIMIZZATA DELLE RISORSE SOSTENIBILITA ECONOMICA

5 Introduzione alle Smart City Da sempre, in tu?o il mondo, si è cercato di semplificare ed innovare u6lizzando gli strumen6 a disposizione (telefono, computer, Internet) In Europa si è iniziato a formalizzare il termine di Smart City a par6re dal 2010 L Unione Europea promuove finanziamen6 per proge: di innovazione in questo ambito rivol6 all ecosostenibilità allo sviluppo urbano, alla diminuzione di sprechi energe1ci ed alla riduzione dras6ca dell inquinamento grazie anche ad un miglioramento della pianificazione urbanis1ca e dei traspor1

6 Benchmarking ALCUNI ESEMPI DI SMART CITY in Italia e nel Mondo: Amsterdam Helsinki Cairo Malaga Santander Torino Varese

7 Smart Santander hpp://youtu.be/qanqhfrtkcs

8 Amsterdam e l efficienza energe6ca Amsterdam si concentra sull efficienza energe1ca e tecnologica L obie:vo è il raggiungimento degli standard del New Amsterdam Climate, il piano di intervento che prevede entro il 2025 una riduzione del 40% delle emissioni di CO2 Ad oggi, oltre 400 abitazioni, sono state dotate di uno sistema di ges1one dell energia che consente di o:mizzare i consumi dei singoli apparecchi ele?rici e dell intera abitazione, favorendo un risparmio di energia ed emissioni fino al 14 % per abitazione

9 Helsinki e la ges6one del traffico Helsinki è concentrata sulla raccolta di da6 con tecnologie smart favorendo le poli6che di ges1one del traffico e della mobilità urbana Nel 2005, la ci?à ha fondato insieme ad Elisa, Nokia, IBM, Siemens, Digitanel il Forum Virium Helsinki s Smart City Project Area La strategia del Forum Virium al 2015 è quella di rendere la Finlandia un caso riconoscibile a livello internazionale per i servizi digitali offer1 Grazie alle ubiquitous technologies, tecnologie completamente integrate nella vita e nelle a:vità quo6diane delle persone, si avranno: informazioni real- 1me sul traffico, apertura di da1 pubblici e maggiore coinvolgimento dei cipadini nelle dinamiche urbane

10 Torino e la cabina intelligente Nell ambito del proge?o Torino Smart City, ad aprile 2012 è stata inaugurata una delle prime forme di cabina telefonica intelligente a servizio del cipadino La cabina è dotata di tecnologia touch screen per l accesso ad informazioni e servizi di pubblica u6lità: dal turismo alla mobilità, dal tempo libero al social networking e ai servizi online DETTAGLIO SERVIZI: Accesso wi- fi Pannello fotovoltaico Centralina per il rilevamento inquinamento atmosferico Sistema di video sorveglianza

11 Varese e i sistemi NFC Il proge?o Varese Smart City prevede la sperimentazione di sistemi NFC a favore di imprese ar6giane, commerciali, turis6che e per il marke6ng territoriale Near Field Communica6on (NFC) ( Comunicazione in prossimità ) è una tecnologia che fornisce conne:vità wireless (RF) bidirezionale a corto raggio (fino a un massimo di 10 cm). Si usa principalmente per sistemi di pagamento

12 Telecom Italia: Smart City collabora6va e sicura Telecom Italia propone un sistema di monitoraggio territoriale ed ambientale in real 1me per il contesto urbano e paesaggis6co delle ci?à La soluzione perme?e l analisi e la ges6one delle informazioni acquisite dal territorio intelligente e la loro successiva organizzazione, rappresentazione e condivisione grazie alla tecnologia Wireless Sensor Network DATI MONITORATI: Inquinamento Emissioni provenien6 da aziende Processi chimici e industriali Sostanze pericolose per la salute Prevenzione incendi boschivi NETWORK ENGAGEMENT SENSOR

13 Smart City Vodafone Italia SMART SOLUTION presentate da Vodafone: SMART PUBLIC SERVICES per una ges6one efficiente della PA e per rispondere alle esigenze connesse all adozione della firma digitale e dell archiviazione sos6tu6va (dematerializzazione dei documen6) SMART WORKING per o:mizzare il lavoro delle PA e favorire l erogazione dei servizi al ci?adino SMART EDUCATION per semplificare l erogazione dei servizi scolas6ci per scuole, insegnan6 e famiglie e per favorire l apprendimento intera:vo e la diffusione di contenu6 digitali In par6colare sono sta6 presenta6: SUSSIDIARIO INTERATTIVO per l interazione fra docente e studente REGISTRO DIGITALE per ges6re la comunicazione con le famiglie Fonte: Forum PA - h?p://saperi.forumpa.it/story/71763/vodafone- italia- presenta- forum- pa- le- soluzioni- le- smart- ci6es

14 Vodafone e Atac riqualificano Stazione Metro Termini RESTYLING colore rosso passione (colore campagna di comunicazione Live Red di Vodafone Italia) RENAMING: doppio nome TERMINI VODAFONE REORGANIZATION: nuovi servizi sulla superficie di piazza dei Cinquecento (pensiline, ingressi della metro, area tornelli, scale mobili, banchine) Roma è bellezza, Roma è passione.. messaggio promozionale Vodafone Italia per valorizzare il nodo di Roma Termini Fonte:

15 Smart City a Roma Pagare la sosta con il cellulare Servizi anagrafici: cambio residenza on line Servizi di car sharing ahvi Calcolo percorso bus e metro Sistemi di relazione: l'urc Polizia locale su twiper

16 Strisce blu

17 Cambio residenza on-line Dal 9 maggio 2012 i cambi di residenza (per chi proviene da un altro comune o dall estero e chiede l iscrizione anagrafica a Roma) e i cambi di abitazione (per chi è già residente a Roma e si trasferisce presso un altro indirizzo sempre all interno del territorio capitolino) saranno effe:vi entro 2 giorni lavora6vi dalla data di ricevimento della richiesta da parte dell ufficio. La richiesta di cambio di residenza può essere effe?uata per posta ele?ronica ordinaria o tramite Posta Ele?ronica Cer6ficata. In ques6 casi si deve scarircare il modulo. Dopo averlo compilato in ogni sua parte e firmato si potrà trasme?erlo scansionato insieme con una fotocopia completa (fronte - retro) del proprio documento d iden6tà in corso di validità (art. 38 del D.P.R.445/2000).

18 Car Sharing

19 Calcolo percorsi e a?esa bus

20 URC

21 Polizia locale su twi?er

22 Smart Mobility

23 Smart mobility: da dove par6amo Negli ul6mi anni l analisi delle problema6che rela6ve alla circolazione urbana delle autove?ure ha assunto un ruolo sempre più importante per cercare di sviluppare un funzionamento migliore dei traspor6 all interno delle ci?à. Uno scorrimento urbano fortemente rallentato e conges6onato, infa:, non solo può creare disagi agli automobilis6 per l aumento del tempo medio di percorrenza che devono sostenere per i loro spostamen6, ma rende meno sicura la circolazione in strada ed accresce l inquinamento atmosferico ed acus6co. Molte sono le cause che hanno portato ad un incremento del traffico, ma icuramente la pi`u importante e il forte aumento della domanda complessiva di trasporto; questo incremento `e dovuto a fa?ori di natura diversa quali una grande diffusione delle automobili, una decentralizzazione delle aree industriali.

24 Smart mobility: una ipote6ca soluzione Per cercare di risolvere il problema della mobilità urbana si può agire con una razionale ges6one delle infrastru?ure e con un programma di pianificazione della rete di traffico; nel caso in cui non si possa aumentare la capacità della rete migliorando gli impian6 stradali, l analisi e la proge?azione di strumen6 di controllo efficien6 sono fondamentali per rendere migliore la circolazione dei veicoli.

25 Smart mobility: il modello Per questo mo6vo pun6 urbani nevralgici da tenere so?o controllo sono sicuramente le intersezioni stradali; esse infa: rappresentano un nodo della rete nel quale possono aver luogo i confli: e perciò, se non adeguatamente proge?ate, portano a fenomeni di conges6one con il conseguente allineamento dei veicoli in coda o nei casi più gravi a inciden6. La scelta del 6po di intersezione diviene, perciò, fondamentale per offrire un miglior servizio agli uten6, dando loro la possibilità di percorrere in meno tempo possibile la tra?a di strada da loro prescelta. Con strumen6 di simulazione è possibile riprodurre il comportamento dei veicoli all interno di un incrocio a rotatoria e di un incrocio semaforizzato. Tramite l analisi di parametri fondamentali quali la coda media e il tempo medio di a?raversamento dei due incroci è possibile effe?uare un confronto dei due 6pi di intersezione.

26 Smart mobility: il modello Per questo mo6vo pun6 urbani nevralgici da tenere so?o controllo sono sicuramente le intersezioni stradali; esse infa: rappresentano un nodo della rete nel quale possono aver luogo i confli: e perciò, se non adeguatamente proge?ate, portano a fenomeni di conges6one con il conseguente allineamento dei veicoli in coda o nei casi più gravi a inciden6. La scelta del 6po di intersezione diviene, perciò, fondamentale per offrire un miglior servizio agli uten6, dando loro la possibilità di percorrere in meno tempo possibile la tra?a di strada da loro prescelta. Con strumen6 di simulazione è possibile riprodurre il comportamento dei veicoli all interno di un incrocio a rotatoria e di un incrocio semaforizzato. Tramite l analisi di parametri fondamentali quali la coda media e il tempo medio di a?raversamento dei due incroci è possibile effe?uare un confronto dei due 6pi di intersezione.

27 Le tecnologie a supporto Le tecnologie alla base della realizzazione del proge?o sono: Simulazione distribuita: ci si riferisce alla tecnica u6lizzata nell esecuzione della simulazione: l esecuzione è affidata ad un insieme di unità di elaborazione (Physical Execu6on Unit, PEU) interconnesse da una rete di comunicazione- Nel caso della simulazione parallela o distribuita il modello simulato risulta suddiviso tra le varie unità di esecuzione. Lo stato della simulazione non è più globale (e centralizzato) ma risulta composto da un insieme di sta6 locali Sono quindi necessarie opportune tecniche per la distribuzione delle informazioni. Big Data: è il termine per descrivere una raccolta di dataset così grande e complessa da richiedere strumen6 differen6 da quelli tradizionali, in tu?e le fasi del processo: dall'acquisizione, alla cura6on, passando per condivisione, analisi e visualizzazione. Knowledge Engineering: è una disciplina che riguarda l'integrazione della conoscenza in sistemi informa6ci al fine di risolvere problemi complessi che 6picamente richiedono un alto livello di specializzazione umana. La disciplina si riferisce alla costruzione, manutenzione e sviluppo di sistemi basa6 sulla conoscenza. È correlata all'ingegneria del sosware ed è u6lizzata in diverse aree dell'informa6ca quali l'intelligenza ar6ficiale, le basi di da6, il data mining, i sistemi esper6 e così via. L'ingegneria della conoscenza è anche correlata alla logica matema6ca e alle scienze cogni6ve.

28 Le tecnologie a supporto Le tecnologie alla base della realizzazione del proge?o sono: Simulazione distribuita: ci si riferisce alla tecnica u6lizzata nell esecuzione della simulazione: l esecuzione è affidata ad un insieme di unità di elaborazione (Physical Execu6on Unit, PEU) interconnesse da una rete di comunicazione- Nel caso della simulazione parallela o distribuita il modello simulato risulta suddiviso tra le varie unità di esecuzione. Lo stato della simulazione non è più globale (e centralizzato) ma risulta composto da un insieme di sta6 locali Sono quindi necessarie opportune tecniche per la distribuzione delle informazioni. Big Data: è il termine per descrivere una raccolta di dataset così grande e complessa da richiedere strumen6 differen6 da quelli tradizionali, in tu?e le fasi del processo: dall'acquisizione, alla cura6on, passando per condivisione, analisi e visualizzazione. Knowledge Engineering: è una disciplina che riguarda l'integrazione della conoscenza in sistemi informa6ci al fine di risolvere problemi complessi che 6picamente richiedono un alto livello di specializzazione umana. La disciplina si riferisce alla costruzione, manutenzione e sviluppo di sistemi basa6 sulla conoscenza. È correlata all'ingegneria del sosware ed è u6lizzata in diverse aree dell'informa6ca quali l'intelligenza ar6ficiale, le basi di da6, il data mining, i sistemi esper6 e così via. L'ingegneria della conoscenza è anche correlata alla logica matema6ca e alle scienze cogni6ve.

29 Caso Waze Waze è un applicazione gratuita di navigazione stradale per disposi6vi mobili basata sul conce?o di crowdsourcing (collaborazione di massa per la creazione di contenu6). Waze si differenzia dai tradizionali programmi di navigazione GPS in quanto, grazie agli u6lizzatori, è in grado di fornire aggiornamen6 sul traffico o altri avvenimen6 in tempo reale. Inoltre impara dai tempi di guida degli uten6. Raccoglie da6 cartografici e le altre informazioni da parte degli uten6 che u6lizzano il servizio. Ciò perme?e alla comunità di Waze di segnalare errori di navigazione, mappatura e inciden6 stradali semplicemente eseguendo l'applicazione durante la guida. Waze u6lizza un sistema a punteggio e classifiche per far impegnare ulteriormente gli uten6, consentendo di guidare su delle icone, situate in alcune località, per guadagnare pun6 aggiun6vi. I mini- giochi favoriscono il coinvolgimento e la concorrenza, e ciò rende le informazioni stradali più aggiornate nelle zone in cui i de?agli sono comunque pochi o mancan6. L applicazione, è des6nata ad uten6 iscri: a Waze ma l azienda è stata acquisita da Google nel 2013 (integrazione informazioni Google / Waze)

30 Google maps Esempio su un percorso elaborato con Google Maps che mostra da6 di traffico preleva6 da uten6 Android) Al termine di processi di analisi basa6 sulla «storia» è possibile calcolare e generare modelli simula6vi parametrizza6 che verranno elabora6 anche basandosi sulle API di Google L output sarà rappresentato dalla proposta di scenari reali da analizzare (es. situazioni di traffico conges6onato) e a cui so?oporre azioni mirate all o:mizzazione delle prestazioni (durata semafori o cambio sensi di marcia)

31 Modelli di ricerca opera6va Utilizzo di algoritmi da applicare allo scenario prodotto per generare soluzioni di ottimizzazione Utilizzo di Big Data per gestire l elevata mole di informazioni Algoritmo di Dijkstra (ipotesi) Dijkstra è un algoritmo utilizzato per cercare i cammini minimi (Shortest Paths) in un grafo con o senza ordinamento, ciclico e con pesi non negativi sugli archi. Big Data Big Data è il termine per descrivere una raccolta di dataset così grande e complessa da richiedere strumenti differenti da quelli tradizionali, in tutte le fasi del processo: dall acquisizione, alla curation, passando per condivisione, analisi e visualizzazione.

32 Obie:vo OTTIMIZZARE I PERCORSI PERCORSI PRIVATI UTENTE PERCORSI AUTOBUS GESTIONE INTELLIGENTE DEI SEMAFORI

33 Conclusioni Le ci?à come soggeh ahvi per l o:mizzazione delle risorse e delle best prac6ce Lavorare in strepa collaborazione con gli a?ori coinvol6 nei processi innova6vi La predisposizione all innovazione è la chiave per diventare una Smart City