Smart city: cosa sono davvero e come funzionano le città intelligenti?

Cos’è davvero una smart city? In maniera semplice si tratta una città che grazie alle tecnologie digitali riesce a rendere più efficienti le reti e i servizi tradizionali.

Come risulta da un approfondito studio Intel, non tutti gli italiani sono pienamente consapevoli di che cosa sia una smart city: questo concetto rimane ancora oscuro ad una buona metà della popolazione italiana, anche sta iniziando a risultare di notevole importanza per il futuro assetto delle città a livello globale. Niente paura però, perché è vero che i progetti a tavolino sono molti, ma servirà ancora del tempo per vedere delle città completamente intelligenti in Italia e nel mondo. Per cui, se volete sapere nel dettaglio cosa sono e come funzionano le smart city siete ancora abbondantemente in tempo: avete voglia di cominciare già a capirne qualcosa di più, in soli 5 minuti?

Cos’è e come funziona?

Riprendendo la definizione più aggiornata del significato di smart city data dall’Unione Europea, possiamo considerare le città intelligenti come:

Un luogo in cui le reti e i servizi tradizionali sono resi più efficienti con l’uso di soluzioni digitali a beneficio dei suoi cittadini e delle imprese.

Proseguendo nella spiegazione, l’UE evidenzia il fatto che l’utilizzo delle tecnologie digitali e dell’intelligenza artificiale nelle strutture e nei servizi urbani porterebbe a:

• Impiegare meglio le risorse;
• Ridurre le emissioni inquinanti;
• Migliorare la fruibilità dei trasporti pubblici da parte degli utenti;
• Perfezionare gli impianti di smaltimento rifiuti e approvvigionamento idrico;
• Utilizzare fonti energetiche rinnovabili per l’illuminazione delle strade e il riscaldamento degli edifici.

Sul piano burocratico, invece, è sinonimo di una gestione amministrativa più rapida, interattiva e user-friendly, senza tralasciare l’importante aspetto del rafforzamento della pubblica sicurezza.

Il concetto di smart city è anche una diretta conseguenza dell’attuale trasformazione digitale che si sta verificando a livello globale, da quando Internet è diventato parte integrante e fondamentale della vita di persone, imprese e amministrazioni. Parlando di smart city, dunque, non si considerano solo le infrastrutture e i servizi urbani, ma si abbraccia un senso più ampio che accorpa questi ultimi al capitale umano, intellettuale e sociale, allo scopo di sviluppare un modello di città intelligente e sostenibile.

Dal concetto di città tradizionale che abbiamo conosciuto fino ad oggi, in cui si è sempre dato più peso all’economia lineare (cioè alla produzione di beni che producono rifiuti che non vengono reimmessi nel ciclo produttivo), si sta gradualmente passando all’idea di una città che gestisce le sue risorse attraverso un’economia circolare. Questo significa che, in una smart city, i prodotti esistenti vengono riutilizzati, riparati, migliorati e riciclati allo scopo di ridurre gli scarti e le emissioni inquinanti. Quindi la città intelligente, in poche parole, è una città che:

• Utilizza e gestisce le sue risorse in maniera intelligente grazie all’ausilio di nuovi strumenti informatici e tecnologici;
• Promuove un’economia sostenibile;
• È energeticamente autosufficiente;
• Sta al passo con la trasformazione digitale:
• Mette la qualità della vita e i bisogni dei cittadini e delle generazioni future al primo posto.

Tutto questo può apparire adesso come un’utopia, oppure un obiettivo lontanissimo o irrealizzabile. Invece, come vedremo più avanti, a livello mondiale già da qualche tempo diverse città hanno iniziato la propria trasformazione verso una gestione amministrativa e sociale più smart, mentre molte altre sono in fase di progettazione o realizzazione. Vediamo insieme cosa implica questo passaggio.

Quali sono le caratteristiche di una smart city?

Nell’ottica di iniziare un processo di sostenibilità che renda gli spazi e la mobilità urbana agevoli e sostenibili per i cittadini e l’ambiente, le nuove tecnologie digitali giocano un ruolo di attacco nella trasformazione delle città tradizionali in smart cities. Quali caratteristiche deve avere, all’atto pratico, una smart city rispetto alle città come le conosciamo oggi?

La tecnologia digitale al servizio di cittadini e amministrazioni

In primo luogo, una città che vuole diventare smart deve lavorare con reti di connessione internet ad elevate prestazioni e utilizzare dispositivi IoT in tutti quei settori che ricadono sotto la sua diretta gestione: mobilità, turismo, scuola, ambiente, sanità e government. Tramite questi espedienti, le amministrazioni riescono a controllare, raccogliere e trasmettere in tempo reale l’elevato traffico di dati prodotto dalle infrastrutture e dai servizi (pensiamo ai semafori intelligenti, ai sensori dei mezzi di micromobilità elettrica in sharing, ai servizi di localizzazione geografica, alle piattaforme di pagamento online, alle telecamere di sorveglianza, ai workspace scolastici, alla gestione delle prenotazioni mediche). Con lo scambio dati in tempo reale, infatti, si possono controllare i dati sul traffico automobilistico e migliorare le criticità, effettuare controlli e interventi tempestivi in caso di incidenti, prenotare comodamente un servizio di car o bike sharing da cellulare, comunicare in maniera diretta e rapida con i cittadini e molto altro.
Per essere in grado di realizzare tutto questo, una smart city ha bisogno di utilizzare una banda ultralarga molto veloce e a bassa latenza, che garantisca elevate prestazioni e fornisca ai cittadini la migliore connettività per l’IoT: parliamo della tecnologia 5G, la sola in grado (per il momento) di assicurare la capacità necessaria ad accogliere il traffico wireless in aumento. Ma in che modo si può sfruttare la connessione 5G in una smart city?

Mobilità intelligente con il 5G e il deep learning

La connessione 5G riesce a collegare in maniera ottimale tra loro diversi dispositivi, che nel caso di una città, possiamo tradurre in semafori intelligenti, parcheggi, reti di ricarica elettrica, applicazioni per smartphone e pc per usufruire dei servizi di trasporto pubblico eccetera. Questa, insieme alle tecnologie 4.0 di intelligenza artificiale (deep learning e machine learning), permette la diffusione e il consolidamento di una smart mobility flessibile, sostenibile, on demand e conveniente, che integra il trasporto pubblico con i nuovi sistemi di condivisione veicoli (per esempio il car pooling e il car sharing) e incentiva l’utilizzo di auto elettriche e auto connesse.
L’obiettivo finale della mobilità smart nelle città intelligenti è quello di ridurre l’inquinamento, ridurre il traffico, creare flussi intelligenti e rafforzare l’economia circolare per offrire una mobilità efficiente e accessibile a tutti.
Un esempio di strumento che si inserisce nell’ottica della smart mobility? Telepass pay, un’applicazione fruibile da smartphone che permette di individuare e pagare i parcheggi sulle strisce blu.

Edifici e infrastrutture intelligenti

Un’altra caratteristica di una smart city è quella di prevedere edifici e infrastrutture intelligenti, autosufficienti dal punto di vista energetico perché alimentati da fonti naturali e rinnovabili e integrati con sistemi digitali avanzati di gestione dell’energia, che ne massimizzano l’utilizzo riducendo al minimo la spesa. Abitazioni, panchine, pensiline di autobus, illuminazione pubblica sono collegati alla rete tramite dispositivi digitali che le rendono controllabili anche tramite app, riuscendo così a creare un sistema di consumo e gestione energetica più fruibile, più versatile e più sicuro per tutti gli utenti.

Energia pulita e rinnovabile

In una smart city l’energia utilizzata è rinnovabile e viene distribuita tramite colonnine di ricarica digitali, controllabili in rete da app. Questo fenomeno è possibile attraverso una fase di transizione energetica, che consiste nel passare gradualmente dai combustibili fossili inquinanti a un’energia pulita che si può stoccare e riutilizzare, con un occhio di riguardo anche e soprattutto alle tariffe che gravano sugli utenti.

Burocrazia rapida e trasparente

Come dicevamo poco fa, un altro aspetto che caratterizza le smart city sono il 5G e i dispositivi IoT, tramite i quali le comunicazioni tra cittadini ed enti amministrativi sono senza dubbio molto più veloci. I cittadini riescono a prenotare appuntamenti, sbrigare pratiche e ottenere riscontri in maniera più comoda e immediata rispetto al passato grazie alle recenti identità digitali, che permettono di svolgere qualsiasi operazione comodamente da casa.

Spostamenti green e più aree verdi per tutti

Nel progetto globale di una smart city, si prevede anche di ampliare o migliorare le aree verdi esistenti e ridurre le carreggiate delle strade del centro città a favore di nuove zone pedonali e ciclabili. In questo modo si mira alla riduzione del traffico, all’abbassamento del limite a 30 km/h nel centro cittadino incentivando la walkability (lo spostamento a piedi), il trekking urbano e il noleggio di e-bike o monopattini elettrici.
Attuando questo programma, si inizierà a instillare nella quotidianità di cittadini e turisti l’abitudine tutta green di muoversi e fare, per quanto possibile, attività fisica. Di questo abbiamo visto ottimi risultati specialmente nel bike sharing: se lo si usa, si è sempre più invogliati ad andare in bicicletta.

Perché si parla tanto di smart city?

Come abbiamo visto, la smart city mira a migliorare la vita e il benessere dei cittadini (e di tutti coloro che si muovono all’interno della città), attraverso una serie di interventi che, tramite l’utilizzo di tecnologie high-tech, contribuiscono ad aumentare il livello di salute e della fruibilità dei servizi, diminuire l’inquinamento e mantenere un ritmo di vita armonioso con l’ambiente circostante. Ma non si parla di smart city unicamente per questi motivi.

Se oggi se ne parla tanto, è anche perché questa trasformazione smart coinvolgerà diversi settori professionali, in quanto si creeranno nuovi posti di lavoro che porteranno un notevole ritorno finanziario: pensiamo a quanto aumenterà il lavoro delle aziende che forniscono tecnologie di cloud computing, di connettività o di dispositivi per le smart home, sempre più richiesti da enti pubblici, aziende e cittadini privati. Oppure, immaginiamo quanti soldi risparmieranno le aziende di servizi che, tramite il digitale, riusciranno a monitorare costantemente e in real time i propri trend operativi e finanziari, individuando subito dove e come agire per arginare o eliminare le criticità.

Si discute molto di città intelligente, inoltre, perché la vita in una smart city è concepita per ottenere un ottimale work-life balance, che dopo la pandemia Covid-19 è stata forse la necessità più sentita da molti lavoratori. Ecco quindi che lo smart working e il lavoro ibrido attecchiscono sempre di più, ben visti sia dai lavoratori (che ne hanno compreso il potenziale per conciliare meglio lavoro e vita privata) e, gradualmente, anche dalle aziende (che devono sostenere meno costi per le strutture fisse, energia elettrica e tutto quello che richiede la presenza di un dipendente in un ufficio).

Sarà dunque l’inizio del graduale spopolamento dei centri urbani, che fino ad oggi sono stati il fulcro dell’economia nazionale? È forse ancora presto per dirlo, ma come afferma Carlo Ratti, docente al MIT di Boston ed esperto di innovazione urbana, la città del futuro sarà incentrata su un modello di lavoro ibrido, secondo il quale le persone si recheranno in ufficio solo qualche giorno a settimana, lavorando spesso da casa.

Qual è la differenza tra città digitale, città sostenibile e smart city?

La domanda è lecita, perché i tre termini possono generare un po’ di confusione, oppure essere utilizzati come sinonimi quando non è esattamente così. Se si considerano i termini separatamente, possiamo affermare che una città digitale è un agglomerato urbano dotato di tecnologie che permettono di gestire grandi quantità di dati e comunicare tramite l’IoT, cioè tra più dispositivi interconnessi, per offrire ai cittadini nuovi e più funzionali servizi nella gestione e nella fruibilità dell’ambiente urbano. Una città sostenibile, invece, accorpa il concetto di sicurezza, inclusione e durabilità, ponendo l’attenzione alla riduzione dell’inquinamento, al passaggio dall’economia lineare a quella circolare e alla valorizzazione del patrimonio culturale e paesaggistico. 

La smart city, quindi, altro non è che la fusione tra una città digitale e una città sostenibile, perché utilizza la tecnologia per migliorare l’ambiente urbano, i trasporti e le infrastrutture con l’obiettivo di tutelare e migliorare la vita dei cittadini e dell’ambiente sotto ogni aspetto.

Quali sono le città intelligenti nel mondo?

Dallo studio di IMD emerge il report 2023 dello Smart City Index, che ha analizzato la presenza di servizi smart in 141 città nel mondo intervistando i cittadini sul loro grado di soddisfazione in merito a condivisione dati personali, rilevamento facciale, sistemi di sorveglianza e tanto altro. In territorio Italiano, lo studio ha individuato Bologna quale prima città smart italiana (51° posto su scala mondiale), seguita da Milano (82° posto), Roma (122° posto), e altre città che hanno raggiunto un buon livello di maturità digitale come Firenze, Trento e Modena. A livello mondiale, invece, troviamo nella top 20 le città di Londra, Vienna, Oslo, Pechino, Zurigo, Canberra, Seoul, Hong Kong e Singapore. 

Le smart city del futuro

Sul tavolo di alcuni governi, i progetti di grandi e ipertecnologiche smart city, in fase di studio e valutazione, che se realizzati, faranno da apripista a tanti altri nel prossimo futuro. Qualche esempio? Entro il 2025 l’Arabia Saudita punta a far decollare Neom, la prima città completamente high tech a livello mondiale, progettata su un’area desertica di 26.500 km nella provincia di Tabuk, che verrà gradualmente popolata. Il progetto prevede l’alimentazione di edifici e servizi attraverso fonti energetiche rinnovabili, connessioni internet libere e veloci, e mezzi di trasporto automatizzati e senza conducente, il tutto con l’uso esclusivo dell’intelligenza artificiale e dei big data.

Ai piedi del monte Fuji, invece, il progetto di Toyota in collaborazione con l’architetto danese Bjarke Ingels prevede la costruzione di una città smart con un ecosistema totalmente connesso e alimentato da celle a idrogeno, con edifici in legno e pannelli solari per generare e accumulare elettricità, riducendo al minimo le emissioni di anidride carbonica.

Il deserto americano, per finire, si vede anch’esso protagonista di un progetto futuristico e sostenibile: Telosa è la smart city ideata da Marc Lore, ex CEO di Walmart, che si estenderà per più di 100 km quadrati e, come le altre, sarà caratterizzata da edifici ecologici, un sistema idrico intelligente e una produzione di energia sostenibile e rinnovabile.

Ma se vogliamo parlare di Italia? Impossibile non citare il progetto di città galleggiante ideato dall’architetto Luca Curci.

Smart city: solo vantaggi o anche criticità?

Gli aspetti positivi delle smart city, come abbiamo visto, sono molteplici e toccano tutti i settori-perno della società, oltre ad apportare notevoli vantaggi anche a livello di salute e benessere personale dei cittadini. Ma è tutto oro quello che luccica? Certo è che ci vorrà del tempo per realizzare un mondo totalmente caratterizzato da città intelligenti, e in questo senso si sono già aperti i primi dibattiti volti all’individuazione di possibili svantaggi e criticità.

In primis è necessario educare al digitale i cittadini abituati alle città tradizionali, che ancora non riescono a comprendere o gestire appieno l’implementazione dell’high tech nella maggior parte degli ambiti sociali. Basandosi su questa analisi, l’architetto olandese Rem Koolhaas, con un articolo pubblicato dalla Commissione Europea, denuncia il fatto che le smart city rischiano di diventare “stupide” e non utilizzabili dai comuni cittadini, se progettate unicamente dagli esperti di IT, cioè da coloro che ideano e costruiscono software, applicazioni informatiche e risorse di rete.

Koolhaas sostiene infatti che il concetto di smart city «sarebbe più persuasivo se l’ambiente creato dalle società high tech fosse realmente coinvolgente e offrisse un modello di quello che una città dovrebbe essere». Il timore di Koolhaas è che, in una città in cui ogni bisogno viene gestito e soddisfatto facilmente, si consolidi una routine di cose semplici che conduca alla scomparsa della creatività (da qui il concetto di “stupida”). Inoltre, afferma che le smart city contribuiranno ad aumentare il divario tra ricchi e poveri, perché gli esperti di tecnologia si arricchiranno, mentre si abbasserà la qualità della vita del resto della popolazione.

Nuovi fondi dal PNRR per le smart city in Italia

Il Piano Nazionale di Ripresa e Resilienza ha recentemente stanziato 17 miliardi di euro per permettere alle amministrazioni di investire nelle tecnologie e nei mezzi necessari alla trasformazione delle città in smart cities. Questo anche perché, solo nel 2022, il mercato delle città intelligenti è incrementato del 23% rispetto al 2021, raggiungendo i 900 milioni di euro. Da una ricerca presentata nel 2023 dall’Osservatorio Smart City della School of Management del Politecnico di Milano, si evince inoltre che l’89% delle amministrazioni che hanno avviato progetti negli ultimi anni ha intenzione di continuare a investire in nuove proposte per le smart city, mirando a implementare e/o migliorare la propria smart mobility, gli edifici intelligenti, l’analisi dati del turismo e gli eventi cittadini.