Con i gemelli digitali urbani (GDU) è possibile migliorare la vita nelle città, sviluppando nuovi modelli di gestione intelligente e sostenibile per affrontare al meglio questioni chiave per il presente e il futuro come la crisi climatica e il risparmio energetico. In Italia c’è anche un progetto del CNR che ne prevede un ampio utilizzo.
Già impiegati in ambito industriale, i gemelli digitali rappresentano virtualmente qualsiasi entità fisica. E trovano perciò applicazione anche in un’ottica di smart city, laddove città e mezzi di trasporto sono sempre più connessi e in grado di fornire un’enorme quantità di dati utili a ottimizzare i processi di gestione urbana, tra device mobili, Internet of Things, 5G e sensori.
Gemelli digitali urbani: che cosa sono?
Un gemello digitale è una copia virtuale di un sistema complesso, in questo caso di una città. Attraverso esso, le molteplici dinamiche e interazioni di una comunità urbana vengono replicate e simulate in ambiente digitale, per effettuare analisi e previsioni sul loro funzionamento.
In tal modo, chi amministra una città, ma anche chi ci vive, può ottimizzare le proprie scelte e comportamenti in maniera più efficiente e sostenibile. Il concetto di gemello digitale (digital twin) è nato nel 1991 e il primo prototipo ha visto la luce solo nel 2002. Il termine, invece, è stato coniato soltanto nel 2010 dal manager NASA John Vickers.
Oggi, attraverso algoritmi di intelligenza artificiale, analisi dei big data e machine learning è possibile realizzare modelli sempre più avanzati e aggiornabili in automatico, per una formulazione affidabile di scenari futuri.
I benefici del gemello digitale per una città
Quali sono i maggiori benefici che i gemelli digitali possono apportare a una realtà urbana? In primis, essi contribuiscono alla progettazione delle smart city. Cioè le città dove reti e servizi tradizionali – mobilità, illuminazione, sicurezza, ciclo dei rifiuti, approvvigionamento idrico ecc. – sono messi a sistema attraverso tecnologie digitali.
Nel dettaglio, i GDU sono in grado di giocare un ruolo concreto in varie azioni quali:
- Migliorare la fluidità della circolazione e l’efficienza del trasporto pubblico, riducendo costi e impatto ambientale;
- Risparmiare energia ed evitare sprechi nella pubblica illuminazione e nei servizi a rete;
- Incrementare la sicurezza, tramite la previsione di eventi meteorologici estremi, gestendo al meglio le crisi e le risorse per prevenzione e intervento;
- Pianificare l’urbanistica del futuro in maniera intelligente.
L’utilizzo di gemelli digitali è possibile anche nell’automotive elettrico, per la prova virtuale dei veicoli connessi da integrare in un contesto di città intelligente.
Urban Intelligence: il progetto del CNR
In Italia i gemelli digitali sono al centro di Urban Intelligence, progetto del CNR (Consiglio Nazionale delle Ricerche) che punta a definire un nuovo modello di pianificazione e gestione urbana in grado di rispondere alle esigenze attuali, in città dove grazie alla diffusione di reti 5G e IoT milioni di dispositivi dialogheranno in modo sempre più stretto e dove strutture tradizionali (pali della luce, semafori, cassonetti) saranno in grado di gestirsi in autonomia.
Secondo il CNR, i gemelli digitali sono in grado di agevolare l’acquisizione di dati su infrastrutture e processi cittadini, migliorando la pianificazione urbanistica, il monitoraggio, la manutenzione e la gestione della città, coinvolgendo la comunità locale in comportamenti virtuosi.
