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Smart City: i mille utilizzi della sensoristica IoT

- Noemi Tava
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Quando parliamo di Smart City e di sensoristica IoT parliamo di una città interconnessa e dall’intelligenza condivisa. Una città governata in tempo reale grazie alla capacità recentemente acquisita di raccogliere dati attraverso migliaia di sensori, centralizzarli, analizzarli ed elaborarli in tempo reale.

Il risultato è un insieme di attività e strategie di pianificazione urbanistica in grado di migliorare i servizi offerti, rispettando l’ambiente con un uso più ponderato delle risorse, offrendo servizi più semplici ed intuitivi, grazie all’impiego di nuove tecnologie ed aumentando l’efficienza energetica.

Sommario

Smart City, Smart Industry e IoT

Invisiblefarm da anni studia soluzioni non solamente incentrate sulla Smart City, in ottica soprattutto di Illuminazione Pubblica “smart”, ma anche da un punto di vista di Smart Industry, per servizi intelligenti attraverso sensoristica e connettività con soluzioni LPWAN.

Grazie all’Internet of Things (IoT) il mondo digitale e tecnologico, dell’informazione e della comunicazione viene strettamente legato al mondo reale delle cose. Il concetto di IoT, infatti, si basa sulla presenza pervasiva intorno a noi di una varietà di cose o di oggetti che, attraverso schemi di indirizzamento unico, sono in grado di interagire tra di loro.

Gli oggetti, quindi, diventano intelligenti grazie alla loro capacità di poter trasmettere dati, ricevere istruzioni ed accedere ad informazioni aggregate da parte di altri sistemi interconnessi, creando così una rete che si avvale di molteplici tecnologie di comunicazione.

Sensoristica IoT e Web App

Grazie alle competenze dei suoi sviluppatori, Invisiblefarm è in grado di realizzare sensori pensati su misura, oppure di offrire la sua esperienza nella scelta della sensoristica già presente sul mercato più indicata alle esigenze del cliente.

Inoltre, specialità della software house Invisiblefarm è soprattutto la gestione dei dati ricavati, in ottica di analisi dei Big Data e della presentazione delle informazioni al cliente, attraverso la realizzazione di software gestionali e di Web App dedicate.

Ma vediamo adesso quali sono i possibili utilizzi della tecnologia IoT.

Smart Lighting: la gestione intelligente dell’Illuminazione Pubblica

Un settore aziendale riguarda proprio la gestione e riqualificazione degli impianti di Illuminazione Pubblica anche in ottica smart. Partiamo del risparmio energetico, attraverso sensoristica dedicata per la gestione dell’accensione e spegnimento degli impianti in base alla quantità di luce rilevata o di aree sensibili, ma non solo.

Attraverso la Smart Lighting è possibile anche gestire comodamente da smartphone, attraverso notifiche via App, gli interventi di manutenzione mirati agli impianti. Inoltre, vi è anche la possibilità di integrare all’interno dello stesso sistema, altri dispositivi di rilevazione, come per esempio l’inquinamento dell’aria, l’inquinamento acustico o il monitoraggio del traffico.

Monitoraggio della qualità dell’aria: inquinamento, temperatura e umidità

Fortemente legati alla Smart Lighting, sono i sistemi di rilevamento dell’aria. Specifici sensori, facilmente installabili senza necessità di alimentazione elettrica, che possono essere collocati anche direttamente sugli impianti IP.

Questi rilevatori sono in grado di monitorare la qualità dell’aria, come inquinamento, CO2, temperatura e umidità, inviando periodicamente i dati raccolti e impostando livelli di alert tramite App o portali web. Inoltre, con i dati raccolti è possibile creare modelli di controllo e prevenzione dell’inquinamento particolarmente dettagliati e replicabili su scala. Se utilizzati, invece, in ambienti chiusi, possono rilevare la qualità del ricircolo d’aria e contribuire al miglioramento della salute nei luoghi chiusi.

Tutto questo con costi contenuti, facilità di installazione e gestione e bassissima manutenzione.

Smart Metering: monitoraggio e gestione dei contatori

Con il termine Smart Metering, si racchiude tutto il monitoraggio e gestione intelligente dei contatori, sia di abitazioni private, che di edifici pubblici. Un sistema di misura centralizzato e automatizzato che permette di massimizzare le prestazioni di misura, realizzare efficienza energetica e garantire diversi vantaggi per il consumatore finale.

Realizzare un sistema di Smart Metering, quindi, significa creare una rete attraverso la quale un sistema di misurazione evoluto ed efficiente è in grado di attuare automazioni, telecontrollo e telegestione di contatori d’utenza.

Smart Industry: per le aziende che vogliono evolvere in ottica industria 4.0

Il termine Industria 4.0 rappresenta il trend che vede la crescente integrazione tra tecnologie d’automazione e tecnologie informatiche applicate al campo della manifattura. Uno dei principali elementi sulla questa evoluzione è rappresentato proprio dalla sensoristica IoT.

In quest’ottica la Smart Industry comprende: nuove tecnologie produttive che creano collaborazione; infrastrutture informatiche e tecniche che permettono di integrare sistemi, attori e strutture esterne; e soluzioni di efficientamento per ottenere sistemi più performanti.

Un primo principio riguarda l’interoperatività dei sistemi, ovvero l’abilità di macchinari, dispositivi, sensori e addetti ai lavori di connettersi e comunicare tra loro sulla base del concetto di IoT.

Il secondo riguarda la trasparenza delle informazioni, cioè la capacità dei sistemi informatici di creare una copia virtuale del mondo fisico arricchendo le rappresentazioni digitali con i dati forniti dai sensori e aggregandoli per creare informazioni contestualizzate ad alto valore.

Il terzo principio riguarda l’ausilio tecnico, ovvero l’abilità dei sistemi di supportare gli operatori umani aggregando e visualizzando le informazioni in modo comprensibile per consentire di prendere decisioni informate e risolvere rapidamente i problemi urgenti. A questo si aggiunge l’abilità dei sistemi di sostituire gli operatori nell’esecuzione di una serie di compiti non graditi, ripetitivi, pesanti o poco sicuri.

Infine, il quarto principio è la decentralizzazione delle decisioni sfruttando l’abilità dei sistemi di effettuare scelte e svolgere attività in autonomia, delegandole solo in caso di eccezioni, interferenze o conflitti.

Smart Security: sorveglianza e sicurezza di abitazioni private o edifici pubblici

Con la Smart Security parliamo di sensoristica dedicata alla sorveglianza e sicurezza, non solo delle abitazioni private, ma anche degli edifici pubblici. Sistemi di allarme troppo complicati, infatti, necessitano spesso di molta manutenzione e rischiano di complicare solamente la vita e le abitudini degli utilizzatori.

I dispositivi IoT, invece, appoggiati ad un buon sistema di controllo e gestione tramite App, sono facilmente installabili e gestibili anche senza alimentazione elettrica e comunicando su una linea indipendente dalla rete internet risultano molto più sicuri.

Tali dispositivi si prestano per la sorveglianza di porte e finestre, come rilevatori di movimento, come dispositivi di allarme su determinate condizioni che necessitano di notifiche mobile, oppure per la gestione tramite smartphone di telecamere wireless.

Smart Parking: gestione dei posti auto, accesso alle aree camper e pagamenti

Si parla di Smart Parking, quando la sensoristica è dedicata al conteggio dei veicoli di passaggio e dei posti auto disponibili, alla gestione delle aree di sosta per i camper e alla gestione dei diversi pagamenti legati alle soste.

La gestione intelligente dei parcheggi permette di decongestionare il traffico indirizzando gli utenti verso i parcheggi disponibili ed aumenta notevolmente il livello del servizio fornito. Un sensore IoT per il monitoraggio dei parcheggi, di dimensioni molto ridotte e facilmente posizionabile, può rilevare le informazioni sulla disponibilità dei posti auto e inviarle al sistema centrale per elaborare una mappa dei posti vacanti. Inoltre, questa mappa può essere inviata ai gestori dei parcheggi o direttamente agli automobilisti tramite App sui propri dispositivi mobile.

Infine, tramite con la sensoristica IoT è facile identificare anche le violazioni, oppure i ticket scaduti, direttamente sul sistema gestionale, senza la necessità di ulteriori spostamenti.

Smart City: Smart Waste, Smart Governance del verde pubblico, Smart Mobility e Smart Buildings

Partiamo parlando della gestione intelligente dei rifiuti, ovvero lo Smart Waste. Solitamente, la raccolta dei rifiuti viene gestita su base ciclica, con mezzi di raccolta che compiono un percorso prestabilito ad intervalli di tempo regolari, svuotando tutti i raccoglitori indipendentemente dal loro livello di riempimento. Può succedere così, che alcuni contenitori siano praticamente vuoti e altri sovraccarichi da tempo.

Grazie a sensoristica dedicata, collocata all’interno dei cassonetti, è possibile rilevarne il vero livello di riempimento e pianificare una raccolta intelligente, riducendo i tempi di raccolta e i costi per spostamenti inutili.

Proseguendo con le Smart City, un altro utilizzo della sensoristica da parte delle Pubbliche Amministrazioni, riguarda la Smart Governance del verde pubblico. Una gestione intelligente dell’irrigazione del verde urbano può, infatti, permettere di risparmiare in costi e risolse ambientali. Sensori dedicati possono regolare l’irrigazione in base alle condizioni atmosferiche o allo stato del terreno e delle piante.

Altro settore importante riguarda la Smart Mobility: una parola che racchiude tantissime sfaccettature legate alla mobilità delle grandi città. Si parla di mobilità alternativa, con condivisione e noleggio dei veicoli, come per esempio il car sharing, ma anche la mobilità sostenibile, come i veicoli elettrici o monopattini, fino ad arrivare alla gestione dei parcheggi, di cui abbiamo parlato in un capitolo precedente. Inoltre, utilizzando della sensoristica dedicata, è possibile monitorare il traffico cittadino e deviarlo a seconda delle necessità.

Infine, parliamo di Smart Building, anch’esso un settore che racchiude diverse tipologie di sensoristica IoT. L’obiettivo principale è la gestione intelligente dell’energia e l’efficientamento energetico degli edifici; a questo si associa l’obiettivo di offrire il miglior comfort possibile a chi vi abita. Molti gli aspetti che ruotano intorno a questo utilizzo della sensoristica IoT: dal controllo delle luci degli edifici, al controllo della temperatura, dal controllo degli accessi con sensoristica dedicata, alla gestione della sicurezza e della videosorveglianza, fino ad arrivare alla gestione dei sistemi antincendio.

Smart Agrifood e Smart Wearable: sensoristica in ambito agricolo e zootecnico

La Smart Agrifood, ovvero la sensoristica IoT applicata al mondo dell’agricoltura, permette di ridurre i tempi di passaggio del prodotto dal produttore al consumatore, riuscendo a fornire, quindi, un prodotto più sano, fresco e di qualità.

Attraverso sensori IoT è possibile monitorare la maturazione dei prodotti prevedendo ed organizzando i periodi di raccolto. Inoltre, l’utilizzo di contenitori dotati di sensori IoT permette di tracciare i prodotti lungo tutta la filiera dalla raccolta fino al consumatore, monitorando tempi e condizioni ambientali per garantire rapidità di consegna e alti standard qualitativi. Inoltre, tutti questi dati, grazie ad applicazioni realizzate ad hoc, possono essere comodamente accessibili sul proprio dispositivo mobile.

Per quanto riguarda la Smart Wearable, è utilizzato per definire la sensoristica applicata al campo zootecnico. Infatti, grazie ad essa è possibile, per esempio, migliorare il controllo del bestiame e l’identificazione dei capi a rischio salute. L’applicazione dei sensori IoT agli animali da allevamento permette di raccogliere dati sulle condizioni ambientali, come temperatura e umidità, e sulle condizioni di salute dell’animale, come segni vitali e spostamenti.

L’allevatore può ricevere così le informazioni sulla posizione e lo stato di salute dei propri animali direttamente sul proprio smartphone. Inoltre, possono essere impostate anche delle notifiche nel caso gli animali oltrepassino l’area geografica prestabilita o in caso vengano rilevate condizioni di temperatura/umidità non ottimali.

Smart Health per il mondo medicale: monitoraggio e gestione dei pazienti

La Smart Health racchiude tutta la sensoristica IoT applicata alla medicina e al monitoraggio e gestione dei pazienti. Sensori che applicati direttamente sui pazienti o ai macchinari, permettono di raccogliere informazioni da analizzare per poter prevenire malori o aiutare lo staff medico a diagnosticare più rapidamente una malattia.

Moltissimo in questo settore è dato dalla analisi dei Big Data in aiuto alla ricerca scientifica. Infatti, in futuro, grazie alla sensoristica IoT e all’intelligenza artificiale sarà possibile prevedere con precisione l’insorgenza di un infarto o di un ictus.

Vantaggi della sensoristica IoT

La sensoristica IoT può essere utilizzata in tantissimi ambiti e presenta numerosi vantaggi legati alle dimensioni ridotte e maneggevoli e all’assenza di fili, che la rendono facilmente posizionabile.

Inoltre, non richiede particolari manutenzioni, in quanto dotata di batterie a lunga durata in grado di alimentare i sensori fino a 10 anni e grazie alla rete LPWAN è possibile la comunicazione anche a lunghe portate.

Infine, attraverso l’integrazione con web application, i dati rilevati possono essere storicizzati in un database, analizzati e consultati in ogni momento attraverso qualsiasi dispositivo mobile. Un mondo di vantaggi, quindi, che vale la pena sfruttare per evolversi verso la Smart City. Contattaci se vuoi avere maggiori informazioni o necessiti di consulenza per un progetto ad hoc.

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