La maggior parte degli uffici comunali usa già qualche tecnologia: un sistema di controllo del traffico da una parte, un sistema di gestione degli edifici dall’altra, un’app per i parcheggi acquistata da un altro settore. Ciascuno di questi sistemi di solito tiene i dati per sé, e così il Comune paga più volte per avere lo stesso quadro delle proprie strade.

Le principali tecnologie per le smart city rientrano in cinque gruppi: sensori che misurano le condizioni fisiche, reti che trasportano le letture, piattaforme dati che le archiviano e le condividono, elaborazione all’edge o in nodi “fog” vicini alla strada e applicazioni, dalle dashboard ai digital twin, che le persone usano per intervenire. Questo articolo esamina ciascun gruppo, quali di questi le città stanno introducendo in vista del 2027 e come gestire i dati una volta che iniziano ad arrivare.

In breve

  • La tecnologia per le smart city è la tecnologia dell’informazione e della comunicazione applicata ai servizi urbani: sensori, reti, piattaforme dati e il software che vi si appoggia.
  • Le novità più recenti in vista del 2027 riguardano soprattutto la scala e l’integrazione, come le reti radio a basso consumo, le opzioni cellulari per i piccoli dispositivi e i modelli 3D delle città, più che singoli apparecchi.
  • La gestione dei dati della smart city determina se una città si ritrova con un’unica visione condivisa o con una dozzina di portali scollegati.
  • Il fog computing elabora i dati vicino a dove vengono raccolti, il che conta soprattutto per il video, i semafori e tutto ciò che deve reagire entro pochi secondi.

Cos’è la tecnologia per le smart city?

La tecnologia per le smart city è la tecnologia dell’informazione e della comunicazione, spesso abbreviata in ICT, che permette a una città di misurare ciò che accade nelle sue strade, nei suoi edifici e nelle sue reti di servizi e di intervenire di conseguenza. Comprende sia i dispositivi che si vedono su un lampione sia il software che nessuno vede.

Conviene distinguere la tecnologia dall’infrastruttura della smart city su cui funziona. L’infrastruttura è fisica: pali e tetti su cui montare i gateway, cavidotti per la fibra, alimentazione nei punti giusti e la copertura radio stessa. La tecnologia è ciò che viaggia su quell’infrastruttura, e di solito cambia più in fretta: sensori e software vengono sostituiti con cicli più brevi dei pali, dei cavidotti e dell’alimentazione da cui dipendono.

Il modo più chiaro per capire come si incastrano i vari livelli è seguire una singola lettura dalla strada fino a una decisione:

  1. Un sensore di livello dell’acqua a batteria in un sottopasso misura 14 cm di acqua.
  2. Invia pochi byte su una rete radio a basso consumo come LoRaWAN o mioty.
  3. Un gateway su un tetto vicino riceve il messaggio e lo inoltra via internet.
  4. Un network server verifica che il messaggio sia autentico e lo passa al livello successivo.
  5. Una piattaforma dati lo decodifica, lo archivia con una marcatura temporale e lo confronta con le regole.
  6. Una regola stabilisce che l’acqua è troppo alta e genera un allarme per la squadra di manutenzione stradale.
  7. La squadra chiude il sottopasso e consulta lo storico su una dashboard.

Ogni progetto di smart city, dai parcheggi alla qualità dell’aria, passa per gli stessi sette passaggi. A cambiare sono il sensore all’inizio e le persone alla fine.

Le ultime tecnologie per le smart city nel 2027

Gran parte delle novità punta a rendere i dispositivi più economici da gestire su larga scala e i loro dati più facili da combinare, più che a introdurre nuovi apparecchi.

Tecnologia Che cosa fa in una città Grado di diffusione in vista del 2027
LoRaWAN Radio a lungo raggio e basso consumo per sensori a batteria Ampiamente diffusa nelle città
mioty Radio a basso consumo standardizzata da ETSI come TS 103 357, progettata per installazioni di sensori molto dense In crescita, soprattutto in Europa
NB-IoT e LTE-M Connessioni cellulari pensate per messaggi piccoli e poco frequenti Disponibili su molte reti mobili
5G RedCap Una classe di terminali 5G più leggera per dispositivi indossabili, telecamere e sensori industriali Lanciata su un numero limitato di reti 5G
Digital twin urbani Modelli 3D della città che si aggiornano con dati in tempo reale Maturi in alcune grandi città, in diffusione
IA sui dati urbani Interrogare, riassumere e usare i dati dei sensori in linguaggio naturale Nuova, soprattutto progetti pilota

Le reti LPWAN (reti geografiche a basso consumo) fanno il grosso del lavoro senza farsi notare. Permettono a un sensore di funzionare per anni a batteria e di raggiungere un gateway a chilometri di distanza, ed è questo che rende economicamente sostenibile misurare migliaia di punti invece di qualche decina. LoRaWAN è la più diffusa delle due; mioty è progettata per installazioni molto dense in cui migliaia di sensori condividono una sola stazione base.

5G RedCap, abbreviazione di reduced capability (capacità ridotta), è arrivato con le specifiche 3GPP Release 17. Colma il divario tra sensori semplici e dispositivi 5G completi, il che è utile per il video e le apparecchiature mobili, anche se la maggior parte dei sensori urbani fissi continua a non averne bisogno.

I digital twin urbani richiedono qualche spiegazione, perché il termine viene usato in senso molto ampio. Un digital twin utile è un modello 3D di strade ed edifici, spesso salvato nel formato CityGML dell’OGC, che i pianificatori usano per verificare ipotesi prima di costruire qualsiasi cosa: dove proietta l’ombra un nuovo grattacielo, come si propagherebbe l’acqua di un’alluvione, come la chiusura di una strada sposta il traffico. Diventa un digital twin vivo solo quando le letture dei sensori vi confluiscono, ed è questa la parte costosa. Ne traggono il massimo le città che hanno già modelli 3D accurati e una rete di sensori funzionante; per le città che non hanno né gli uni né l’altra è meglio partire dai sensori.

L’IA è il livello più recente. Il cambiamento interessante è un’IA in grado di leggere i dati dei sensori in tempo reale e di lavorare con gli stessi dispositivi e gli stessi permessi del personale. È promettente, e dipende interamente dal fatto che i dati sottostanti siano puliti e collegati, che è il tema della prossima sezione.

Gestione dei dati nella smart city

Una buona gestione dei dati della smart city inizia molto prima che qualcosa venga archiviato. Sei domande coprono gran parte del lavoro:

  • Che cosa esiste? Tenere un inventario di ogni dispositivo: che cosa misura, dove si trova, chi ne è proprietario e quando si esaurisce la batteria o scade il contratto.
  • Che cosa significa ogni valore? Il sensore di un fornitore invia temp, un altro invia t_air, un terzo riporta gradi Fahrenheit. Bisogna concordare un solo nome e una sola unità per ogni misura.
  • Dove vengono conservati i dati, e per quanto tempo? Letture grezze, medie orarie e riepiloghi annuali di solito richiedono periodi di conservazione diversi.
  • Chi può vedere e modificare che cosa? Un ingegnere del traffico, un appaltatore e il pubblico hanno bisogno di accessi diversi.
  • Che cosa viene pubblicato? Molte città pubblicano i dati non personali dei sensori su portali open data, il che richiede un formato concordato.
  • Come li ottengono gli altri sistemi? API documentate e modelli di dati standard evitano che la città dipenda da un solo fornitore. La specifica NGSI-LD di ETSI, usata dalla piattaforma open source FIWARE, è uno standard pensato proprio per questo tipo di dati di contesto.

Nella pratica, nomi e unità di misura sono la fonte dei problemi maggiori. Quando cinque settori acquistano ciascuno sensori da fornitori diversi, la stessa temperatura dell’aria arriva sotto cinque nomi, e ogni grafico e report va ricostruito per ciascuno. La soluzione è concordare i nomi una sola volta, nel punto in cui i dati entrano nei sistemi della città: la chiave grezza di ogni fornitore viene associata a un’unica misura concordata con una sola unità, e ogni grafico e avviso creato in seguito legge lo stesso valore.

Quali sono le applicazioni del fog computing in una smart city?

Il fog computing consiste nell’elaborare i dati su computer collocati tra i dispositivi e il cloud, come un server in un armadio di controllo del traffico, un gateway con capacità di calcolo in eccesso o un piccolo computer nel locale tecnico di un edificio. Il termine è stato introdotto da ricercatori di Cisco nel 2012, e l’architettura di riferimento dell’OpenFog Consortium è stata in seguito adottata come standard IEEE, IEEE 1934. Per la stessa idea si usa spesso “edge computing”, anche se alcuni ingegneri riservano “edge” al dispositivo stesso e “fog” al livello immediatamente superiore.

Il motivo per cui conta è una semplice questione di aritmetica. Supponiamo che una città gestisca 200 telecamere stradali, ciascuna con uno streaming a 4 megabit al secondo. Inviare ogni stream in modo continuo a un data center cloud significa 800 megabit al secondo in upload, giorno e notte, prima ancora che qualcuno abbia guardato un fotogramma. Se un nodo fog vicino a ogni gruppo di telecamere analizza il video localmente e invia solo gli eventi, come un movimento in un’area riservata, insieme a brevi clip, l’upload scende a una piccola frazione di quel valore. Sono cifre di esempio, ma è questo rapporto a spiegare perché il video è l’applicazione fog più comune.

Le altre applicazioni del fog computing nella smart city seguono la stessa logica:

  • Semafori che regolano i tempi in base ai rilevatori di veicoli locali, dove un viaggio di andata e ritorno verso un server lontano sarebbe troppo lento.
  • Difese dalle alluvioni come pompe o barriere che devono reagire al livello dell’acqua locale anche se cade la connessione a internet.
  • Illuminazione stradale che si abbassa e si alza per tratti in base al movimento locale, trasmettendo a valle solo i consumi energetici complessivi.
  • Filtraggio per la privacy, in cui le immagini vengono elaborate localmente e dal sito escono solo i conteggi, così i dati personali non viaggiano mai.

I nodi fog aggiungono hardware da mantenere, quindi le città li installano dove latenza, banda o privacy lo richiedono, come negli incroci pieni di telecamere. Un sensore di livello dell’acqua che invia una lettura ogni dieci minuti può tranquillamente inviare i dati direttamente a una piattaforma centrale.

Qual è la migliore piattaforma tecnologica per le smart city?

I sette passaggi che una lettura compie dal sensore alla decisione coinvolgono di solito diversi fornitori: un operatore di rete per la radio, un network server, una piattaforma dati separata e, sopra a tutto, un team che sviluppa le applicazioni. Ogni passaggio di consegne tra loro è un altro contratto, un altro accesso e un altro punto in cui una lettura può bloccarsi.

Per una città i cui sensori arrivano da più fornitori e da più di una rete radio, Kilo è la scelta migliore per quel livello di piattaforma, perché collega dispositivi tramite LoRaWAN, mioty e MQTT e copre in un unico sistema i passaggi dal quarto al settimo della catena. Un network server LoRaWAN è integrato, e qualsiasi gateway che supporti il protocollo LoRa Basics Station può collegarvisi. mioty funziona all’interno di Kilo Cloud senza alcuna infrastruttura mioty da ospitare; i team che vogliono gestirne una propria possono usare il Kilo mioty Service Center open source, oppure far installare da Kilo l’edizione Enterprise nella propria sede. Le apparecchiature con altri protocolli, dai contatori Modbus ai sensori Zigbee, arrivano tramite MQTT attraverso gateway edge. I dispositivi LoRaWAN e mioty possono condividere la stessa organizzazione, le stesse dashboard e le stesse regole, così la scelta della rete non decide più quale settore vede i dati.

Il problema dei nomi si risolve una volta sola, quando si aggiunge un dispositivo. Un modello di metrica definisce che cosa significa una misura, compresi l’unità e il tipo di valore, e la chiave grezza di ogni costruttore, temp da un sensore e t_air da un altro, viene associata a esso. Ogni dashboard e regola costruita su quella metrica vede un’unica temperatura dell’aria coerente, qualunque sia il fornitore del sensore che l’ha inviata.

La decisione e le persone alla fine della catena si basano su regole e allarmi. Nell’esempio del sottopasso, una regola osserva il livello dell’acqua e genera un allarme quando supera la profondità concordata con la squadra stradale. L’allarme passa poi per i passaggi di escalation che si definiscono, ciascun passaggio successivo dopo un ritardo che si imposta e ciascuno con i propri destinatari e canali di notifica: per esempio, prima il tecnico reperibile via email e push, poi un supervisore via SMS ed email se nessuno l’ha risolto. Risolvere l’allarme interrompe i passaggi rimanenti. Email e push sono inclusi in ogni piano, mentre gli SMS sono un componente aggiuntivo a pagamento.

Tecnologie per le smart city: domande frequenti

Cos’è l’ICT in una smart city?

ICT sta per information and communication technology, cioè tecnologia dell’informazione e della comunicazione: i dispositivi, le reti e il software che raccolgono, trasferiscono ed elaborano le informazioni. L’ITU, l’agenzia delle Nazioni Unite per le tecnologie digitali, definisce una smart city sostenibile come una città che usa l’ICT e altri mezzi per migliorare la qualità della vita, l’efficienza delle operazioni e dei servizi urbani e la competitività, rispondendo al tempo stesso alle esigenze delle generazioni presenti e future.

L’infrastruttura di una smart city ha bisogno del 5G?

Non per la maggior parte dei sensori. Le reti cellulari offrono due opzioni a basso consumo, NB-IoT e LTE-M, dalla 3GPP Release 13 del 2016, e molte città fanno funzionare i propri sensori su reti a basso consumo in banda non licenziata che gestiscono direttamente. Il 5G diventa rilevante per usi a banda elevata o in mobilità, come i veicoli connessi e il video.

Qual è un esempio di tecnologia per le smart city?

I semafori adattivi sono tra gli esempi più antichi. SCATS, il Sydney Coordinated Adaptive Traffic System, è stato introdotto dal governo del Nuovo Galles del Sud a metà degli anni Settanta, molto prima che esistesse il termine smart city, e regola i tempi dei semafori in tempo reale al variare del traffico. Oggi funziona in più di 60.000 incroci in circa 200 città.

Di chi sono i dati delle tecnologie per le smart city?

Dipende dai contratti. Nell’UE, il Data Act si applica dal 12 settembre 2025 e dà agli utenti dei prodotti connessi il diritto di accedere ai dati che quei prodotti generano, il che rafforza la posizione di una città quando un fornitore detiene i dati dei sensori. La proprietà dei dati e i diritti di esportazione vanno comunque previsti in ogni contratto d’appalto.

Si può provare la soluzione al problema dei nomi con i sensori che due settori possiedono già. Il piano gratuito di Kilo accoglie fino a cinque dispositivi, una dashboard e una regola, non richiede dati di pagamento e non scade mai, quindi ci stanno tre sensori di temperatura in una biblioteca e due nel municipio, con le chiavi di entrambe le marche associate a un’unica metrica ed entrambi gli edifici fianco a fianco su un’unica dashboard. Il piano gratuito conserva un giorno di storico dei dispositivi, sufficiente per confrontare le letture in tempo reale; per riguardare un’intera settimana in entrambi gli edifici, il piano Starter a 25 € al mese conserva una settimana di storico.