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By Marc Pegulu, VP of IoT in Semtech’s Wireless and Sensing Products Group, Semtech Corporation
Gli elementi delle smart city sono alle porte, ma la tecnologia è in continua evoluzione per consentire a molte città di tutto il mondo di creare un’infrastruttura sostenibile. Tale infrastruttura includerà smart governance, energia, mobilità e assistenza sanitaria… e persino smart citizen.
Un fattore chiave di attivazione per i governi e le municipalità che desiderano fornire servizi sostenibili ed efficienti per il crescente numero di persone che adottano uno stile di vita urbano è la soluzione a lungo raggio di copertura LoRa® di Semtech.
Combinata con low-power, wide area networks (LPWANs) basate sul protocollo LoRaWAN®, la tecnologia consente alle città di raccogliere e analizzare dati da migliaia di dispositivi connessi in modo da poter prendere decisioni intelligenti sui servizi forniti.
Un grande vantaggio delle reti basate su LoRaWAN è la necessità minima di infrastrutture necessarie per fornire comunicazioni dati sicure e bidirezionali con lunghe distanze di coperture su un’intera area geografica urbana. Inoltre, le applicazioni smart city di LoRa utilizzano sensori wireless con una durata della batteria fino a 10 anni.
Iniziative di Smart City
Le wide area network – che rendono possibile l’Internet of Things (IoT) – connettono migliaia di dispositivi per raccogliere, elaborare e analizzare dati attraverso sistemi basati su cloud o aziendali. Esempi di queste iniziative consentite grazie all’IoT includono i parcheggi intelligenti, che aiutano a migliorare il flusso del traffico, i semafori intelligenti che facilitano la decongestione del traffico indirizzando i veicoli e le persone lungo i percorsi più efficienti, e l’illuminazione stradale intelligente che aiuta a ridurre significativi costi necessari per avere strade ben illuminate riducendo anche il consumo di energia.
Altre iniziative di smart city hanno visto i comuni ottenere report accurati ed in tempo reale su quando i semafori hanno funzionato male o siano stati danneggiati, contribuendo così a ridurre la congestione del traffico, i potenziali incidenti e altre situazioni pericolose. Allo stesso modo, i sistemi di costruzione intelligenti sono in grado di fornire dati in tempo reale relativi a vibrazioni o altre condizioni fisiche in edifici, ponti e monumenti storici. Questo metodo di manutenzione predittiva può garantire che le strutture siano mantenute correttamente e che i costi per le riparazioni siano ridotti al minimo.
Per anni, gli Enti locali incaricati della gestione dei rifiuti hanno lottato con le costose risorse spese per la raccolta di cestini e cassonetti quasi vuoti mentre altri erano traboccanti. Un sistema intelligente di gestione dei rifiuti può monitorare il livello di rifiuti negli appositi cassonetti e consentire agli addetti alla raccolta di ottimizzare i loro percorsi per la massima efficienza ed efficacia in termini di costi. In un esempio reale, l’uso della tecnologia intelligente per la gestione dei rifiuti ha ridotto i costi dell’83%, e aumentando il riciclo del 46%.
Inoltre, con l’aumento del numero di persone che si trasferiscono in città, la capacità di monitorare l’inquinamento atmosferico ed acustico è di vitale importanza. I sistemi di monitoraggio basati sull’IoT possono fornire dati fondamentali che non solo sovrintendono al benessere degli abitanti delle città, ma potrebbero anche evidenziare potenziali problemi di salute legati all’inquinamento prima che gli stessi diventino un reale problema.
Migliorare le città a beneficio degli abitanti
Gli obiettivi dell’implementazione della tecnologia smart city quindi includono il miglioramento della qualità della vita per i residenti, il miglioramento dell’efficienza in molte aree (incluso l’uso delle risorse della città) e l’aumento delle risposte preventive alle esigenze dei servizi. Oltre ai fattori sopra menzionati, la capacità di raccogliere, elaborare, analizzare e condividere i dati avrà anche un impatto significativo sulla gestione e la fornitura di servizi relativi all’istruzione, alla salute, alle finanze delle città e molto altro. In un altro esempio, una città che ha utilizzato tecnologia intelligente per gestire i propri impianti solari ha migliorato notevolmente l’efficienza del personale operativo e aumentando la produzione a quasi 750.000 KW/h di energia pulita.
LoRa e le smart city
Uno dei maggiori vantaggi derivanti dall’adozione dei dispositivi LoRa e del protocollo LoRaWAN nei contesti di smart city è che la loro intrinseca semplicità, inclusa la facilità di installazione, riduce al minimo i costi di implementazione. Ad esempio, un gateway opera in una rete a stella con sensori che comunicano direttamente con il gateway da un raggio di fino a 30 km, con sensori che possono essere collocati sia all’interno che all’esterno (un robusto signalling può penetrare più edifici, anche in aree urbane molto dense). Ciò significa che non è necessaria un’analisi di copertura complessa richiesta dalle soluzioni di rete mesh. Inoltre, a causa della longevità dei sensori a batteria, non è necessario il cablaggio di alimentazione richiesto da GSM, LTE e WiFi.
Le altre caratteristiche che rendono LoRa adatto alle applicazioni smart city includono la crittografia AES 128 integrata per una maggiore sicurezza, il supporto per il protocollo LoRaWAN da parte di LoRa Alliance® che ne garantisce una facile scalabilità, l’uso di una tecnologia di geolocalizzazione GPS-free che non necessita di alimentazione aggiuntiva, ed il fatto che LoRa opera nella banda ISM senza licenze, il che significa costi di spettro assenti o molto bassi.
Gli ulteriori vantaggi includono bassi costi di implementazione e operativi rispetto alle soluzioni emergenti basate su cellulari come LTE M e NB loT. I ridotti costi vengono raggiunti anche attraverso l’uso della tecnologia open di rete che consente agli operatori smart city di scegliere di connettersi con un numero qualsiasi di fornitori di servizi di rete concorrenti, infatti, le città sono in grado di implementare la propria rete locale municipale che può ospitare più applicazioni e persino affittare banda alle aziende della città che vogliano eseguire le proprie applicazioni.
Chiaramente, una rete IoT scalabile e a basso costo deve essere la pietra angolare di qualsiasi smart city.
