Una boccata d’aria fresca per le smart city

Un sistema innovativo in grado di fornire una risposta alle esigenze di monitoraggio continuo di cui le città hanno bisogno per diventare veramente smart è il Distributed Acoustic Sensing (DAS)

Distributed Acoustic Sensing: il monitoraggio per le smart city

La riduzione delle emissioni, il miglioramento della qualità dell’aria e dei tempi di viaggio sono indicatori fondamentali del buon funzionamento delle infrastrutture di una smart city. Le emissioni dovute al traffico, che hanno un notevole impatto negativo sulla qualità dell’aria, sono accentuate dalla congestione delle reti stradali. Secondo il più grande studio sul traffico globale mai condotto pubblicato da INRIX, nei soli Stati Uniti il traffico ha un costo di 305 miliardi (fonte https://www.bloomberg.com/news/articles/2018-02-07/new-study-of-global-traffic-reveals-that-traffic-is-bad) di dollari in ore perse. E la situazione del traffico si aggraverà ulteriormente nelle smart city che stanno vivendo un periodo di continua espansione, con circa due terzi della popolazione mondiale che si prevede vivrà nelle città entro il 2040 (fonte www.postscapes.com/anatomy-of-a-smart-city/).

La riduzione del traffico e il mantenimento di strade con un buon scorrimento permetteranno di ridurre le emissioni e di affrontare in parte il problema del cambiamento climatico.

I problemi della tecnologia attuale

L’attuale tecnologia di gestione del traffico utilizza sensori incorporati nelle carreggiate e nel terreno che mirano a monitorare il traffico al fine di ridurre i tempi di viaggio per quanto possibile.

Occorre però dire che, nel caso delle smart city, tali tecnologie di monitoraggio presentano alcune limitazioni. I sensori a punto e le telecamere offrono campi visivi limitati e spesso fissi mentre per il monitoraggio sintetico del flusso del traffico i sensori a bordo dei veicoli che tracciano dati di posizione mancano del dettaglio granulare. I valori a virgola mobile possono fornire i tempi medi di attesa a un incrocio, ma non hanno la capacità di modificare la sequenza dei semafori in tempo reale per migliorare il flusso dei veicoli.

Il GPS inoltre può essere influenzato dalle interruzioni del segnale nelle gallerie o nelle zone rurali o semplicemente dal fatto che la tecnologia di tracciamento è disponibile solo in un ristretto numero di veicoli.

Distributed Acoustic Sensing è facile da integrare

Distributed Acoustic Sensing: cosa è e cosa fa

Il Distributed Acoustic Sensing (DAS) è un sistema innovativo in grado di fornire una risposta alle esigenze di monitoraggio continuo. Il DAS è una tecnologia fotonica di rilevazione che viene inserita nell’esistente rete di cavi in fibra ottica di una città trasformandola in una rete con centinaia di migliaia di sensori sensibili alle vibrazioni che possono, tra le altre cose, rilevare e tracciare i movimenti dei veicoli. Il DAS può fornire quelle informazioni in tempo reale di cui le città hanno bisogno per diventare veramente smart.

Il DAS funziona inviando migliaia di impulsi luminosi ogni secondo lungo i cavi in fibra ottica e monitorando il pattern della luce riflessa di ritorno. Il cavo in fibra ottica raccoglie l’energia acustica o vibrazionale, che cambia il pattern della luce che viene riflessa. Utilizzando algoritmi e processi di elaborazione avanzati, il DAS analizza queste variazioni per identificare e classificare al meglio ogni tipo di fenomeno, come ad esempio un ingorgo, un incidente stradale o una coda di auto su una rampa di accesso. Tutti i tipi di anomalia hanno una propria impronta e la tecnologia è in grado di indicare in tempo reale cosa sta succedendo e dove.

La tecnologia DAS tiene traccia dei movimenti dei veicoli, può determinarne la dimensione e, di conseguenza, segnalare dove è più probabile che ci sia maggiore inquinamento. Non è però in grado di determinare l’identità di un veicolo, può decifrare solo il tipo di veicolo utilizzato e i dati vengono completamente anonimizzati.

Informazioni in tempo reale con Distributed Acoustic Sensing

Il DAS può avere un ruolo fondamentale nella gestione del flusso veicolare al fine di evitare possibili ingorghi. Individuando dei modelli relativi ai veicoli che si avvicinano a un incrocio o anche dove inizia e finisce una coda di traffico preesistente, il DAS può essere utilizzato da città e altri centri abitati per:

  • modificare in tempo reale la sequenza dei semafori per mantenere il traffico in movimento,
  • contribuire a ridurre i blocchi,
  • ridurre il consumo di carburante abbassando così le emissioni e migliorando la qualità dell’aria.

Smart city: informazioni in tempo reale con Distributed Acoustic Sensing

Facilità di integrazione nelle smart city

Un’altra questione cruciale in materia di infrastrutture per le smart city è la capacità di fornire un sistema di gestione del traffico completamente integrato senza rendere obsoleta l’infrastruttura esistente. Le soluzioni che possono incorporare e sfruttare le infrastrutture già presenti sono molto più economiche e causano molti meno problemi nel lungo termine.

Distributed Acoustic Sensing è facile da integrare. Non c’è alcun bisogno di eseguire lavori di edilizia, scavare strade o installare nuovi sensori a punto fisso e telecamere.

Dal momento che il DAS si collega alle reti di cavi in fibra ottica esistenti i vantaggi che offre possono essere realizzati con un costo incrementale minimo.

Un futuro chiaro e pulito

La forte crescita delle smart city a livello globale non mostra segni di rallentamento: si stima che entro il 2025 ci saranno 29 megalopoli con più di 10 milioni di abitanti e 600 centri urbani, per un totale del 60% del PIL globale.

Per quanto riguarda i luoghi in cui vive la popolazione mondiale, negli ultimi decenni abbiamo assistito a dei cambiamenti epocali. E anche se nessuna singola tecnologia è in grado di fornire una risposta alle sfide dell’urbanizzazione, la necessità di adottare un approccio integrato è chiaro e il sistema DAS può svolgere un ruolo chiave.

I sistemi di gestione del traffico affidabili ed efficienti sono diventati essenziali per una crescita urbana sostenibile, quindi man mano che le città diventano sempre più smart anche la tecnologia e il modo in cui la usiamo devono andare di pari passo.

 

Articolo di Stuart Large, Product Line and Business Development Director di Fotech per ElettricoMagazine

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