City Analytics e Illuminazione pubblica adattiva: le soluzioni di Enel X per le Smart City

Pianificare in modo dinamico la mobilità in base al traffico o decidere come gestirla in sicurezza in caso di manifestazioni, ottimizzare la distribuzione delle aree di parcheggio, delle colonnine di ricarica e dei punti di raccolta dei rifiuti in base alle concrete necessità dei cittadini, infine risparmiare energia grazie all’illuminazione pubblica adattiva: ecco le due soluzioni sviluppate dall’Innovation Product Lab di Enel X

illuminazione-adattiva-enelx-uno.jpg

City Analytics: il tool che pianifica i servizi in base alla domanda

La soluzione sviluppata da Enel X punta a migliorare la vita dei cittadini grazie alla raccolta e all’elaborazione dei Big Data. Le funzionalità sono diverse: monitora i flussi di mobilità, stima la quantità di residenti e turisti e individua le zone più frequentate di un centro urbano. 

In questo modo i Comuni possono ottimizzare il dimensionamento e la localizzazione dei servizi e delle infrastrutture o prendere decisioni su mobilità e sicurezza in caso di manifestazioni o periodi di flusso turistico.

sergio-gambacorta-enelx.jpg

Sergio Gambacorta, Smart cities lead – Innovability di Enel X spiega a Ingenio il funzionamento di City Analytics che è già disponibile sul Mercato elettronico della Pubblica Amministrazione (MePA) ed è stato sperimentato un anno fa a Bologna, poi utilizzato a Roma, in occasione del Gran Premio di Formula E e anche durante l’ultima edizione del CES a Las Vegas. La soluzione è stata di recente adottata anche da AMT, società che gestisce il trasporto pubblico di Genova.

City Analytics si basa sulla raccolta, l’analisi e l’elaborazione dei dati, come funziona?

«Le informazioni provengono da fonti eterogenee, a esempio gli open data della Pubblica amministrazione e i dati forniti dalle applicazioni su smartphone, come a esempio le app di gaming o travel, che vengono raccolti in forma anonima e aggregata, ovviamente dopo esplicito consenso da parte dell’utente. Le uniche informazioni che vengono condivise sono tre: ID anonima e univoca criptata in maniera irreversibile, Timestamp e latitudine e longitudine. Gli Open Data della PA e i location data delle mobile application vengono poi integrati con quelli che provengono dalle soluzioni di Enel X installate in una città».

Chi raccoglie tutte queste informazioni?

«I dati da mobile application sono raccolti dai nostri partner, ossia i data aggregator, nei casi citati abbiamo collaborato con due startup: una basata a San Francisco ed una a Milano». 

Qual è il passaggio successivo?

«I dati vengono poi processati con algoritmi di regressione lineare / machine learning, fino ad arrivare a tre output fondamentali. Il primo è la stima totale della popolazione presente all’interno di determinate aree, a esempio quanta gente c’è in Piazza Duomo. Il secondo riguarda la matrice, l’origine e la destinazione, in poche parole si analizzano gli spostamenti delle persone.

Il terzo caso di analisi sono i cosidetti geo behavior, cioè il comportamento geografico, ossia inferenze che noi andiamo a realizzare sulla base delle location visitate da gruppi anonimi di utenti. A esempio, se rileviamo gruppi che sono vicini a delle stazioni di ricarica per veicoli elettrici per più di un numero di volte in un determinato intervallo di tempo, possiamo decidere di "targarli" come utenti auto elettrica». 

city-analytics-enelx-uno.jpg

Come viene elaborata la mole di informazioni raccolta?

«Dopo il data cleaning, necessario per fare in modo che i dati siano di buona qualità, si procede con la normalizzazione e la correlazione, successivamente si analizza la rappresentatività del campione rispetto al mondo reale, dopo di che comincia la fase di regressione lineare e successivamente machine learning per ottimizzare le stime».

L’illuminazione pubblica adattiva che risparmia energia: il “Lighting 4.0”

La soluzione rappresenta il livello più avanzato nel campo dell’illuminazione: grazie all’uso di sensori e/o videocamere è possibile regolare la potenza della luce in base alle condizioni reali di traffico, meteo e luminanza. La tecnologia però, come sottolineato da Sergio Gambacorta, non deve essere confusa con “l’instant dimming”

«Non parliamo dell’effetto “albero di natale” spesso visto in strade poco trafficate soprattutto nel Nord Europa  - ha precisato - perché non sarebbe applicabile in strade frequentate, tali soluzioni di solito in Italia vengono installate nei parchi, sulle piste ciclabili o nelle aree pedonali, l’illuminazione adattiva invece è molto più complessa e potremmo qualificarla come Lighting 4.0, ossia l’evoluzione della gestione smart dell’illuminazione pubblica. L’1.0 è stato il passaggio dal sodio al Led, il 2.0 la gestione da remoto dei punti luci grazie ai sistemi di telecontrollo e il 3.0 l’integrazione di servizi a valore aggiunto nell’infrastruttura». 

illuminazione-adattiva-enelx-due.jpg

Come funziona la soluzione sviluppata dall’Innovation Product Lab di Enel X?

«L’illuminazione adattiva monitora le condizioni in tempo reale di traffico (TAI – Traffic Adaptive Installation) o traffico unito a meteo e grado di illuminazione in una strada (FAI - Full Adaptive Installation). Nel rispetto della normativa, la UNI 11248 (sull’illuminazione stradale), e in base alla classificazione della strada monitorata, la tecnologia incrementa o decrementa le potenze in base ai parametri analizzati.

In sostanza, se in una strada il cui il traffico ha un indice di scorrevolezza positivo, si verifica un’anomalia in modo continuativo per almeno dieci minuti, come una congestione o un flusso più intenso, l’illuminazione adattiva recepisce la variazione e incrementa le potenze, passando da un 75 cento a un 100 per cento o di più. Oppure se in una strada catalogata ad alto traffico, casualmente a Ferragosto non accade nulla ed è deserta, è possibile intervenire al contrario, riducendo la potenza dell’illuminazione».

Qual è il principio di fondo?

«L’obiettivo è duplice: garantire l’illuminazione più adatta in tempo reale in modo che la città reagisca a eventi imprevisti mettendo al primo posto la sicurezza stradale e allo stesso tempo ottenere un risparmio energetico evitando di avere Led accessi alla massima potenza in strade dove non è necessario».

Quanta energia si risparmia?

«Il risparmio energetico è massimo e consente di ottenere un ulteriore 20-35 per cento su sorgenti a Led già ottimizzate con profili predefiniti, ovviamente dipende dalla strada e dalla stagione». 

È una soluzione che può essere integrata all’esistente? 

«Certo, l’obiettivo è anche quello di valorizzare l’asset pre-esistente. Per abilitare l’illuminazione adattiva è necessario che il punto luce sia a Led e sia controllabile da remoto. Tramite sensori video su cui girano software di computer vision è possibile monitorare in tempo reale la strada. Le informazioni vengono poi processate e i metadati vengono inviati al sistema di telecontrollo per pianificare le potenze idonee rispetto a quanto rilevato. Quindi l’ammodernamento di un impianto tradizionale non richiede grandi sforzi». 

illuminazione-adattiva-enelx-tre.jpg

 

City Analytics e Illuminazione adattiva: a che punto è l’Italia?

«A mio parere l’Italia è più avanti di altri Paesi, in particolare rispetto all’illuminazione adattiva, all’efficientamento degli impianti e all’incremento della sicurezza stradale. Per quanto riguarda i big data invece è un processo globale, tante altre Nazioni realizzano progetti di Big Data Analytics, è una partita aperta». 

L’arrivo del 5G renderà più utilizzabili questi tool? È uno step fondamentale perché tutto funzioni?

«Il 5G sicuramente abbatte la latenza e incrementa i volumi trasmissibili, tuttavia non è indispensabile per queste soluzioni. Nell’illuminazione adattiva il flusso video non viene trasmesso al Cloud, ma viene processato, anche per questioni di privacy, direttamente all’interno della camera e da lì vengo trasmessi solo metadati al cloud, per cui non c’è necessità di banda e latenza tanto da far ritenere il 5G indispensabile.

Ovvio che, come tutte le soluzioni, quando c’è un cambio di paradigma a livello trasmissivo, ci sono nuove potenzialità che possono essere integrate. Tuttavia queste soluzioni sono già pronte per la città e non hanno bisogno del 5G per ottenere risultati».