Smart City: Perchè, Cosa, Come, Dove e Quando Creare una Città Intelligente



Smart City, nel corso degli ultimi anni, è stato ed è un concetto al centro di una crescente attenzione da parte della pianificazione urbana e delle attività governative.

Si tratta di una risposta alle recenti sfide urbane, come la rapida espansione della popolazione urbana, la quota del 70% delle città nel consumo globale di energia ed emissioni di gas a effetto serra, la competitività economica e le aspettative dei cittadini in aumento.

Definizione di una Smart City

Si stanno sfruttando pertanto nuove opportunità, quali la crescita delle tecnologie dell’informazione e i progressi della comunicazione. Tuttavia, alcuni esperti mettono in dubbio alcune iniziative di Smart City, sostenendo che abbiano una funzione da etichetta celebrativa.

Il primo passo verso la creazione di una Smart City è quello di capire il suo concetto. Una breve rassegna della letteratura sulla definizione di Smart City mostra come ci siano ancora molte questioni aperte che fanno riferimento alle seguenti tematiche:

  • la necessità di creare una Smart City – Perché?
  • gli aspetti principali della Smart City – Cosa?
  • gli attori chiave di una Smart City – Chi?
  • i metodi per creare una Smart City – Come?
  • il luogo e il tempo per creare una Smart City – Dove e quando?




La Definizione di Smart City in Letteratura

In letteratura ci sono varie definizioni di Smart Cities. La ricerca che presento di seguito analizza la letteratura esistente sul tema al fine di fornire un quadro generale sulla definizione del concetto della Smart City.

La letteratura mostra che il concetto di Smart City è stato sviluppato in tre aree principali: accademica, industriale, governativa.

Emergono inoltre due concetti importanti:

  1. il significato di Smart City non è ancora ben definito, tanto che da una semplice analisi della letteratura si evince una pluralità di parole usate per la definizione del concetto, segno di una divergenza sul significato di Smart City. Esiste tuttavia una convergenza di opinioni sul ruolo significativo che hanno avuto le ICTs (Information and comunications tecnology) nello sviluppo del concetto Smart
  2. esistono punti di vista diversi tra le tre aree tematiche principali (accademica, industriale, governativa). Questo dipende dai diversi interessi di ogni area e dalla diversa interpretazione del concetto Smart City:
    • nella letteratura accademica, dove vige l’interesse per la conoscenza e lo sviluppo di informazioni, il significato di “Smart” copre una gamma di caratteristiche tecnologiche, come l’auto-configurazione, auto-guarigione, auto-protezione, auto-ottimizzazione (Nam & Pardo, 2011)
    • nella letteratura industriale, con l’interesse in strumenti commerciali e industriali, “Smart” si riferisce a prodotti e servizi intelligenti, intelligenza artificiale, macchine pensanti (Nam & Pardo, 2011)
    • nell’area governativa, che mira a gestire lo sviluppo urbano, il termine “Smart” riguarda la teoria della pianificazione urbana “Crescita Intelligente”, concetto emerso negli Stati Uniti nei primi anni ‘90 per evitare l’espansione urbana incontrollata (Herrschel, 2013). Il concetto “Crescita Intelligente (Smart Growth)” sostiene città compatte, ad uso misto e pedonabili e suggerisce di prendere decisioni di sviluppo prevedibile, equo e redditizio.

Definizioni di Smart City

Una città che controlla e integra le condizioni di tutte le sue infrastrutture critiche, tra cui strade, ponti, gallerie, ferrovie, metropolitane, aeroporti, porti, comunicazioni, acqua, energia, anche gli edifici più importanti, in grado di ottimizzare al meglio le proprie risorse, programmare le proprie attività di manutenzione preventiva e controllare gli aspetti di sicurezza, massimizzando i servizi ai cittadini.

Hall, 2000

Un’iniziativa di comunità intelligente diventa un approccio integrato per aiutare le intere comunità ad andare online, per collegare le amministrazioni locali, le scuole, le imprese, i cittadini e i servizi sanitari e sociali, al fine di creare servizi specifici per affrontare obiettivi locali e per aiutare il progresso delle competenze e capacità collettive.

Con lo stesso spirito, l’uso ottimale delle ICT è presentato giustamente come un elemento essenziale delle comunità intelligenti, ma ha la tendenza a diventare il deus ex machina da cui l’intelligenza collettiva e l’apprendimento sociale si formano.

Coe, ed altri, 2001

Una Smart City o regione è quella che sfrutta le opportunità offerte dalle tecnologie della comunicazione e informazione (ICT) nel promuovere la sua prosperità e la sua influenza.

Odendaal, 2003

La percentuale della popolazione adulta che ha conseguito una laurea.

Glaeser and Berry, 2006

Un ambiente intelligente è un ambiente che è in grado di acquisire e applicare le conoscenze sui suoi abitanti e sull’ambiente circostante in modo da adattarsi agli abitanti e soddisfare gli obiettivi di comfort ed efficienza.

Marsa-Maestre e altri, 2008

La Smart City prevede nuova strumentazione che permette l’osservazione dei sistemi urbani a livello micro.

Harrison and Donnelly, 2011

“Smart Cities” sarebbero quelle aree metropolitane con una larga fetta di popolazione adulta laureata.

Winters, 2011

Tre sono i componenti concettuali chiave di una Smart City: la tecnologia (infrastrutture hardware e software), le persone (la creatività, la diversità e l’istruzione), le istituzioni (governo e politica). Data la connessione tra i tre fattori, una città è intelligente quando gli investimenti nel capitale umano e sociale e le infrastrutture dell’information tecnology crescono in maniera sostenibile e migliorano la qualità della vita attraverso un governo partecipativo.

Nam and Pardo, 2011

Il concetto di Smart Cities è collegato alle nozioni di competitività globale, sostenibilità, responsabilizzazione e qualità della vita, con il supporto di reti a banda larga e ITC moderne.

Komninos e altri, 2011

La Smart City utilizzerà tecnologie avanzate, le scienze informatiche, neuroscienze, nano scienze e scienza dell’informazione, per affrontare le sfide future della città, come l’energia, la salute, la sicurezza e il commercio.

Canton, 2011

La Smart City è un nuovo modo di considerare le città. È necessaria l’ottimizzazione delle risorse disponibili, nonché di eventuali investimenti.

L’obiettivo Smart City può essere raggiunto attraverso il supporto di varie tecnologie dell’informazione e della comunicazione. Queste possono essere integrate con l’energia elettrica, l’acqua e i consumi di gas, così come i sistemi di riscaldamento e raffrescamento, sicurezza pubblica, gestione rifiuti e mobilità.

Lazaroiu and Roscia, 2012

Il concetto di “Smart City” sostiene essenzialmente l’integrazione dei componenti di un sistema energetico urbano (approvvigionamento, distribuzione e domanda, reti elettriche, termiche e del gas, generazione di calore ed energia elettrica, fornitori di energia e utenti finali, progettisti, sviluppatori, responsabili politici e investitori) per renderlo più efficiente e più robusto.

Questo vale per la progettazione e realizzazione del sistema (o più precisamente della transizione verso un sistema energetico urbano “intelligente”) così come del suo funzionamento. In tutti i casi, il controllo svolge un ruolo essenziale.

Pol e altri, 2012

Una Smart City è una città gestita da una rete e che fornisce ai suoi cittadini servizi e contenuti tramite essa, utilizzando infrastrutture fisse e mobili, sulla base di alte prestazioni ICT.

Lee e altri, 2013



IBM considera le città smart come sistemi di sistemi. Esso definisce Smart City una città che utilizza la tecnologia per trasformare i propri sistemi centrali e ottimizza il ritorno economico dalle risorse in gran parte finite. Le smart cities rendono i loro sistemi strumentali, interconnessi e intelligenti (IBM 2009).

Per strumentale si intende digitalizzare i sistemi al fine di rendere la loro funzione misurabile e di creare informazioni.

Interconnessa significa che le diverse parti di un sistema centrale possono comunicare informazioni tra loro.

Intelligente si riferisce alla capacità di utilizzare le informazioni per creare modelli di comportamento prevedibili, al fine di stabilire le azioni informate (IBM 2009).

La letteratura governativa dà più risalto agli aspetti amministrativi e finanziari della Smart City, così come l’importanza di conciliare gli obbiettivi ambientali con le politiche energetiche globali, quali l’efficienza energetica e le emissioni di gas serra.

Tra le definizioni di Smart City presenti in letteratura governativa, la più efficace è stata pubblicata da “The Stakeholder Platform Smart Cities” (CSP), promossa dalla Commissione Europea (Commissione Europea, 2014A) al fine di identificare e diffondere informazioni utili sulla Smart City, sia per professionisti che responsabili politici (Commissione europea , 2014b).

Come indicato in “10 year rolling agenda” (2013), pubblicato dalla Smart Cities Stakeholder Platform Roadmap Group:

le Smart Cities hanno lo scopo di aumentare la qualità della vita degli abitanti delle città, migliorare l’efficienza e la competitività dell’economia locale e dell’Unione Europea e muoversi verso la sostenibilità, migliorando l’efficienza delle risorse e gli obiettivi di riduzione delle emissioni di gas serra.

Questo documento riconosce l’integrazione delle ICT nei diversi settori urbani come il nucleo di questo obiettivo e sottolinea l’importanza di sistemi altamente integrati su varie scale, dal residenziale al nazionale.

Le definizioni di Smart City sono molteplici a causa dei diversi interessi delle varie parti coinvolte e non è stata ancora stabilita una definizione comune. Tuttavia, una breve rassegna della letteratura implica che le Smart Cities sono aree urbane future che mirano ad aiutare gli esseri umani a superare i loro problemi. Usano le Tecnologie dell’Informazione e Comunicazione (ICT) per migliorare la funzione urbana nei suoi diversi aspetti e richiedono la collaborazione delle parti interessate.

Di seguito un’analisi più dettagliata del concetto Smart City.

Perchè è Necessario Creare le Smart Cities?

Perchè-creare-una-Smart-City
La recente e rapida crescita della popolazione urbana, insieme ai cambiamenti economici e tecnologici causati dalla globalizzazione, hanno portato a molte sfide e opportunità per i servizi offerti dalle città e per le infrastrutture. Questi sono alcuni dei principali driver per lo sviluppo delle Smart Cities.

Le Smart Cities mirano a diminuire le sfide delle città, tra cui la scarsità di risorse come l’energia, la sanità, alloggio, acqua, infrastrutture inadeguate e deteriorate, l’instabilità dei prezzi dell’energia, il cambiamento climatico e la richiesta di migliori opportunità economiche e benefici sociali (Washburn e Sindhu, 2010).

Le Smart Cities puntano a sfruttare le opportunità offerte dai recenti cambiamenti nel mondo. L’economia mondiale è integrata a livello globale e basata su servizi e le città sono i punti nodali. Le città sono i luoghi del capitale fisico e di concentrazione del capitale umano. Questo attrae attività commerciali e trasforma le città in centri di competitività globale.

Questo è in linea con la trasformazione politica globale che sta avvenendo dal modello di stato-nazione verso una maggiore governance multilivello, che dà alle città più potere e libertà di agire.

Inoltre, i recenti progressi nelle tecnologie della comunicazione e dell’informazione (ITC), allineati con la riduzione dei costi della tecnologia, come ad esempio dispositivi mobili a basso costo, social media gratuiti, cloud computing e soluzioni economiche per gestire grosse quantità di dati, offrono alle città migliori opportunità e gli strumenti per capire, comunicare e prevedere le funzioni urbane (IBM, 2009; Best, 2013).

Nella tabella sotto puoi vedere le parole chiave più frequenti presenti nelle definizioni di Smart City, raggruppate sulle tre tematiche principali (accademica, governativa, industriale).

Si nota che la letteratura accademica ha un approccio olistico e copre una vasta gamma di questioni. Si concentra principalmente sul miglioramento di tre aspetti principali: la governance, sviluppo sociale/comunità, ambiente.

Nel punto di vista industriale, le Smart Cities sono emerse principalmente a causa dell’interazione tra competitività e sviluppo urbano sostenibile. Inoltre efficienza e sostenibilità ambientale nonchè sviluppo sociale/comunità sono tra gli obiettivi principali delle città intelligenti.

La letteratura governativa è più interessata alle sfide internazionali, l’ambiente, l’energia, la sostenibilità, la salute e la mobilità.

Quali Sono i Principali Componenti di una Smart City?

Componenti-di-una-Smart-City
Per componenti di una Smart City si intendono i principali domini urbani per la creazione di città. L’University of Tecnology di Vienna indica i seguenti domini: economica, persone, ambiente, governance, mobilità, costruzione. IBM definisce componenti principali di una Smart City le persone, imprese, trasporti, comunicazioni, acqua ed energia. Berst (2013) considera i seguenti componenti: ambiente costruito, energia, telecomunicazioni, trasporti, acqua potabile ed acque reflue, servizi sanitari e sociali, sicurezza pubblica.

La tabella sotto presenta le parole chiave più frequenti nei componenti principali di una Smart City divisi sulla base della letteratura accademica, governativa, industriale.

Come si vede, la letteratura accademica ha una visione più generale sui componenti principali di una città intelligente. La letteratura industriale e governativa hanno un approccio più pratico e a breve termine. Si concentrano principalmente su settori urbani che possono essere influenzati direttamente dalle autorità cittadine, come i trasporti, l’energia e gli edifici.



Per identificare i componenti principali di una città intelligente è necessario però un’analisi più approfondita. Ad esempio, il trasporto è un sottosistema della mobilità e l’energia potrebbe essere un sottosistema dell’ambiente. Tali interrelazioni ci portano a scegliere i seguenti settori principali di una Smart City:

  • governo, parte amministrativa e organizzativa della città
  • mobilità, reti leggere e pesanti come internet e trasporti
  • servizi, saluti e sicurezza
  • comunità, persone e quartieri accomunati da innovazione e creatività
  • economia, mercato della Smart City
  • ambiente naturale, acqua ed energia
  • ambiente costruito, principalmente edifici.

Chi è Coinvolto nella Creazione di una Smart City?

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I principali attori nella creazione di una Smart City sono, secondo Leydesdorff e Deakin (2011), l’Università, l’industria e il governo, le cui funzioni sono la produzione di conoscenza, creazione di ricchezza economica e il controllo.

Successivamente, Lombardi e altri (2012) ha introdotto la società civile come quarto attore principale.

Aoun (2013), in una pubblicazione di “Schneider electric”, introduce investitori privati, fornitori, associazioni e progettisti come altri soggetti interessati alle Smart Cities che dovrebbero collaborare insieme.

CONCERTO, un progetto di ricerca della Commissione Europea, suggerisce che, al fine di creare le Smart Cities, i responsabili politici dovrebbero riunire tutti gli attori insieme, compresi gli investitori, le autorità locali, i fornitori di materiali, progettisti, urbanisti, sviluppatori, fornitori di energia, imprenditori, ingegneri, gli inquilini e i proprietari (Bahr, 2013).

Per riassumere, la letteratura suggerisce quattro gruppi principali di soggetti coinvolti nella creazione di Smart Cities: Persone, Governo, Imprese / industrie e Università.

Inoltre sono coinvolti alcuni gruppi laterali, progettisti, sviluppatori, organizzazioni finanziarie. Ciascuno di questi gruppi è costituito da molte parti interessate. Ad esempio il governo comprende i responsabili locali / regionali e le autorità politiche, le autorità municipali e altre autorità comunali e amministrative.

Come Creare una Smart City?

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Rispondere alla domanda come creare una Smart City potrebbe essere la questione più importante. Mentre la maggior parte della letteratura è d’accordo sul ruolo importante delle ICT nello sviluppo delle Smart Cities, tuttavia la tecnologia non è sufficiente. Per creare le Smart Cities, dovrebbero evolversi in smart anche gli aspetti governativi, sociali, economici e ambientali.

Le tecnologie dell’informazione e della comunicazione dovrebbero quindi essere combinate con altre strategie: l’investimento in capitale sociale, la collaborazione dei diversi soggetti interessati, l’integrazione delle diverse componenti della città.

Questo richiede la raccolta di dati e conoscenze in tutti i settori e di tutte le parti interessate e comunicare questi dati attraverso una rete urbana globale e interconnessa in modo da avere uno sviluppo urbano-collaborativo integrato.

Quando Creare una Smart City?

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Sembra che non ci siano grandi urgenze sui tempi per la creazione delle Smart Cities. Il riferimento temporale più comune nelle definizioni di Smart City è il “futuro”, il che significa che non vi è alcun limite di tempo per la loro creazione. Questo potrebbe essere dovuto alla natura continua delle Smart Cities.

Dove Creare una Smart City?

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Quale città può diventare intelligente? Ci sono alcuni criteri come le dimensioni della città, il livello di sviluppo tecnologico, politico e giuridico che sono richiesti per trasformare una città in Smart City?

Secondo la letteratura, dal momento che l’intelligenza è un continuo miglioramento delle situazioni urbane, ogni città può diventare più intelligente. Ovviamente, sono molti i fattori che possono accelerare o ostacolare questo “miglioramento continuo”. Ad esempio, i quadri politici esistenti per le Smart Cities, le recenti pratiche di integrazione della tecnologia nelle infrastrutture urbane e l’alto livello del progresso tecnologico in una città possono migliorare lo sviluppo di una Smart City.

Conclusioni

Nell’immagine in alto trovi un quadro concettuale della Smart City. Il primo anello (giallo) risponde al perché è necessario creare una Smart City. Il secondo anello (blu) risponde a quali sono le componenti principali nella creazione di Smart Cities. Il terzo anello evidenzia quali sono i principali attori coinvolti nella realizzazione di una Smart City e infine, nei box viola, si risponde al come creare Smart Cities. Ogni città potrà diventare Smart!

Una Smart City è una città sostenibile ed efficiente, con elevata qualità della vita che si propone di:

  • affrontare le sfide urbane (migliorare la mobilità, ottimizzare l’uso delle risorse, migliorare la salute e la sicurezza, migliorare lo sviluppo sociale, sostenere la crescita economica e la governance partecipativa)
  • applicare le ICT alle infrastrutture e ai servizi
  • la collaborazione tra le principali parti interessate (cittadini, università, governo, industria)
  • l’integrazione dei suoi principali settori (ambiente, mobilità, governo, comunità, industria e servizi)
  • investimenti in capitale sociale.

Il primo passo per creare città intelligenti è quello di comprendere la natura del concetto. Tuttavia, non è necessario seguire alla lettera le chiavi di lettura proposte: dal momento che ogni città ha la sua situazione economica, sociale ed amministrativa, così come diverse priorità, è consigliabile che ognuna di essa mantenga il suo impianto principale e da esso intraprendere la propria strada verso il concetto Smart.

Approfondimenti

Fonte – Smart City: planning for energy, transportation and sustainability of the urban system

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  • Leonardo

    A caldo, mi chiedo e ti chiedo: siamo pronti per le Smart City? Siamo pronti per le Smart House? Ed il settore industriale? Ed il Pubblico?

    Il rettore di una università poneva l’attenzione su questo argomento individuandolo come uno dei possibili sbocchi alla crisi del nostro settore.

    La realtà e che intorno a noi c’è un patrimonio (per le banche) edilizio costruito in fretta e con criteri a volte lontani dalla ‘perfetta regola d’arte’ (come scritto sui capitolati). Non sarebbe meglio andare per gradi e farsi promotori di una opera di monitoraggio sul parco costruttivo pubblico e privato per poi procedere ad una politica di scelte efficaci o efficienti e sostenibili per le nostre economie?

    Rischiamo se non altro di aggiungere accessori tecnologici a macchine obsolete!

    Ti ringrazio per i tuoi preziosi aggiornamenti augurandoti una buona giornata.

    • Ciao Leonardo, sono d’accordo con le tue riflessioni. Non esiste ancora un’idea precisa, infatti, come vedi nell’articolo, sono tante le interpretazioni su come si dovrebbe procedere.

      Esistono però già dei casi studio (come quelli che trovi nelle mappe indicate sopra) che probabilmente sono un punto di partenza concreto da cui prendere spunto per le nostre città.

  • Tommaso

    Buongiorno, personalmente non credo sia sufficiente “domotizzare” i servizi: le città vanno ripensate dal punto di vista urbanistico, per quanto buono sia un servizio la città di tipo “diffuso” amplifica gli sprechi e consuma il territocio.

  • Enrico

    Ciao Andrea,
    di questa Smart City ne ho sentito vagamente parlare e da quel poco che ne so, sarebbe di ottimizzare al meglio le proprie risorse da destinare alla conoscenza e lo sviluppo di informazioni, con l’interesse in strumenti commerciali e industriali ed infine nel gestire lo sviluppo urbano al meglio, ed è in questa ultima gestione che do ragione a quegli esperti i quali mettono in dubbio queste iniziative, sostenendo che la loro funzione è solo un’etichetta (specialmente per i nostri inetti burocrati urbanistici).