Sensori, dati, connessioni «nelle città italiane i modelli per il futuro»

Si chiama Borgo 4.0, avrà strade intelligenti e veicoli a guida autonoma. La sede? Non una metropoli internazionale, in Cina o nella Silicon Valley, non l’avanzata Milano, ma l’Alta Irpinia. È in Campania che Paolo Scuderi, patron del gruppo Adler e presidente di Anfia (Associazione nazionale filiera industria automobilistica), ha immaginato di far nascere una «città del futuro», cablata e aperta a alle nuove tecnologie, a cominciare dalla connessione 5 G. Il progetto, cofinanziato dalla Regione Campania (46 milioni di euro già stanziati), prevede di trasformare una fetta del territorio in un laboratorio industriale di ricerca e sviluppo internazionale, che studi la mobilità elettrica e autonoma, ma anche sistemi di rilievo e monitoraggio in tempo reale. A Lioni il quartier generale, dove confluiranno anche i contributi di università e aziende.
Quello campano è un esempio di mobilità futuribile, una goccia nel mare della ricerca in corso, in tutto il mondo, per costruire e definire come ci sposteremo nei prossimi decenni. Una partita che si gioca tra pubblico e privato, alla ricerca di soluzioni per rendere vivibili le città dove, secondo stime, nel 2050 vivrà il 70% della popolazione mondiale, venti punti percentuali in più rispetto a oggi. Come affrontare questa immigrazione urbana, con tutto ciò che ne consegue, dall’aumento dei consumi di risorse come acqua, cibo, elettricità, fino al traffico e alla richiesta di servizi accessibili, che si tratti della sanità o di trasporto pubblico?
A questo tema dedichiamo l’ultima puntata della prima serie delle Intelligenze reali, con cui abbiamo attraversato diversi ambiti di innovazione, per provare a capire a che punto del percorso è l’Italia e in che direzione si sta muovendo. «La mobilità è lo strumento per realizzare la nostra immagine futura — dice Ferruccio Resta, rettore del Politecnico di Milano — . Questo significa essere consapevoli che la rete di infrastrutture è il mezzo per rendere raggiungibili, accessibili e quindi attrattivi i luoghi e gli spazi: non solo Milano, ma anche le nostre città d’arte o le località turistiche, dalle Alpi alle isole. Molto di ciò che accadrà nei prossimi anni dipenderà dalla nostra capacità di mantenere alta la qualità degli ambienti di vita e delle nostre città e, non ultimo, delle infrastrutture di collegamento, fisiche e virtuali».
Gli scenari
Tra le principali sfide della prossima «età urbana» c’è sicuramente l’elettrificazione dei trasporti: lo sviluppo su larga scala dell’emobility comporterà la riorganizzazione dello spazio pubblico, la (reale) diffusione di infrastrutture di ricarica, parcheggi intermodali a pochi chilometri dalle città e la ristrutturazione dei depositi della logistica nei pressi dei nodi di interscambio. L’auto, di proprietà o condivisa, sarà integrata con la rete elettrica intelligente e le flotte di batterie rappresenteranno loro stesse un sistema integrato di accumulo e un asset da valorizzare. «Occuparsi di sostenibilità urbana implicherà un presupposto di base: pensare allo sviluppo di progetti di mobilità elettrica di ampia visione — riflette Resta —, dove pubblico e privato collaborino. Al primo spetta il compito di “alzare l’asticella” ed essere sempre più esigente, in fase di progettazione e gara, per invogliare il secondo a fare innovazione, anche quando non si ha un ritorno a breve termine, ma sul medio periodo».
A cambiare sarà anche il trasporto su strada: sono già in corso le prime sperimentazioni di autostrade elettriche che porteranno vantaggi anche in ambito di sicurezza del trasporto di merci e persone. Attraverso una rete di sensori, la «strada digitale» produrrà dati e comunicherà direttamente con il veicolo e sarà possibile per i viaggiatori essere informati sulle condizioni stradali o del traffico. La manutenzione e la gestione delle infrastrutture, e la loro trasformazione digitale, diventeranno fondamentali. Un ulteriore tassello è la così detta «logistica dell’ultimo miglio», dal momento che la crescita dell’urbanizzazione influenza il trasporto merci: la domanda di trasporto merci già ora raggiunge circa il 20% di tutto il traffico delle città. «Ancora non si intravedono soluzioni risolutive, ma il tema è centrale nelle politiche di mobilità urbana di domani», spiega Resta, che aggiunge ai settori «caldi» anche la guida autonoma. «Un cambio epocale e culturale destinato a realizzarsi», dice. Il mercato globale delle auto senza conducente valeva già intorno ai 40 miliardi di euro nel 2018, e toccherà sette triliardi nel 2050, di cui quattro provenienti da servizi di mobilità on-demand e tre da logistica e delivery.
Il puzzle è complesso, «fondamentale sarà quindi la capacità di compiere scelte strategiche e partecipate, che non si limitino al chiederci “a quale tecnologia affidarci”, ma che siano prospettiche e di visione», dice Resta. «Ai nostri ingegneri, oggi, viene chiesto di essere “integratori” di competenze, non solo specialisti di treni o infrastrutture, ma di avere, per esempio, la capacità di leggere i dati inserendoli in un quadro complessivo». In quest’ottica il Politecnico sta formando una figura esperta in mobilità, grazie alla nuova laurea magistrale in Mobility Engineering, che vede la collaborazione di partner come Alstom Italia, Ansaldo STS, ATM, Brebemi, Hitachi Rail. È una partita che l’Italia può giocare in attacco? «Io ho un sogno: che le nostre città diventino un esempio nel mondo ed esportino competenze e tecnologie, che devono essere un asset strategico per il Pil del Paese — conclude Resta —. Ma si deve fare seriamente sistema, tra imprese, città e regioni, per poter fare breccia in un mercato di livello internazionale e dalle enormi potenzialità».

Il cyber-pneumatico che legge l’asfalto

Qualcosa di molto simile alla sensibilità del tatto umano, direttamente sull’asfalto. Iniziata con una sperimentazione nel 2012 grazie anche alla collaborazione del Politecnico di Milano, la prima generazione di pneumatici senzienti è ormai pronta per entrare sul mercato: Pirelli la lancerà sul mercato nel 2020 e si preannuncia come l’inizio di una vera e propria rivoluzione nella mobilità privata.
Nella sua versione 1.0, il CyberTyre di Pirelli, grazie a un sensore integrato nella gomma, potrà fornire all’auto una serie di informazioni utili alla sua miglior gestione in strada, una vera e propria carta d’indentità in evoluzione del pneumatico: dalla tipologia di gomma montata alla pressione, dalla temperatura fino alla stima del carico statico verticale medio in funzione del numero di passeggeri: «Il che diventa molto importante su una full electric car, poiché i pesi influiscono in maniera determinante sui consumi e, quindi, sul calcolo dell’autonomia di carica rimanente» spiega il Cto di Pirelli Cyber, Gianni Guidotti.
Completato il primo step, Pirelli però è al lavoro per portare sul mercato anche una seconda generazione — la 2.0, appunto — del CyberTyre: «Stiamo sviluppando un sensore in grado di restituire in real time al sistema di controllo un pacchetto aggiuntivo di dati. L’obiettivo è fornire al sistema di guida informazioni puntuali provenienti dall’area di impronta del pneumatico utili a prevenire situazioni di pericolo (ad esempio l’aquaplaning, ndr) migliorando in maniera sistemica la dinamica di guida».
Bocche cucite sull’arrivo della versione 2.0 sul mercato: «È chiaro che l’evoluzione della nostra tecnologia si deve sposare con quella delle case costruttrici. Si tratta di un tassello finora mancante nel complesso puzzle tecnologico che dalla smart mobility conduce alla guida autonoma — conclude Guidotti —, nel senso che finora abbiamo assistito all’implementazione di radar, lidar e sensori orientati alla percezione dell’auto nel suo ambiente circostante, ma non esisteva ancora un prodotto in grado di analizzare in real time l’area sottostante al veicolo, cioè la sua impronta sulla strada che è data appunto dai quattro pneumatici su cui poggia. La rete 5G potrebbe contribuire, poi, all’utilizzo delle informazioni in un ambito di mobilità urbana».
Massimiliano Del Barba

Yape, il robot-postino è pronto a consegnare

Fotografatissimo. Si chiama Yape, è un tappetto di neanche un metro d’altezza, di professione fa il postino, ma ormai è una superstar. Non solo a Milano, dato che è stato testato lo scorso febbraio anche in Giappone. Progettato da e-Novia e sviluppato assieme al Politecnico di Milano, al quale la “fabbrica di imprese” è legata a doppio filo, è però nel capoluogo lombardo che sta, almeno per ora, dando il meglio di sé.
Il veicolo ultraleggero, completamente elettrico e semi autonomo per le brevi consegne in città, fa infatti parte del pacchetto di sperimentazioni sul 5G che vede come protagonista nel capoluogo lombardo Vodafone. «È più che un esperimento, è praticamente già realtà — spiega Sabrina Baggioni, 5G Program Director di Vodafone Italia —. Lo potete vedere in azione nel campus del Politecnico e, per le sue caratteristiche, si presta molto bene a utilizzare l’architettura di Mobile Edge Computing (il cloud di prossimità, che consente di portare l’intelligenza di un oggetto al punto piu’ vicino della rete, ndr), caratteristica peculiare del 5G».
Se, in questa fase, il cammino verso la smart city non è fatto di grandi salti ma piuttosto di continue evoluzioni incrementali, tuttavia Yape rappresenta bene cosa la nuova rete può fare. «Da un lato, la bassissima latenza abilita l’immediata modifica del percorso in caso di deviazioni e il controllo preciso del veicolo da remoto in caso di necessità. La larghezza di banda, dall’altro lato, consente la ricezione dei dati delle videocamere e dei sensori del robot con uno streaming continuo, fluido, stabile e di altissima qualità e dà la possibilità di gestire più robot in contemporanea». Una questione di sicurezza non secondaria: l’edge computing consente infatti di potenziare l’intelligenza di Yape rendendolo più affidabile e responsivo in un contesto dalle mille variabili come quello di una grande città. «Il 5G lo libera dal peso di alcuni algoritmi per la guida autonoma creando spazio per l’implementazione di altri sistemi per l’analisi in tempo reale della posizione sulla mappa 3D dell’area e la correzione istantanea del percorso». Ma quando vedremo gli Yape per le strade? La tecnologia, assicurano da e-Novia, è pronta e la collaborazione con Vodafone è talmente a buon punto che in meno di un anno le consegne dell’ultimo miglio potrebbero davvero essere gestite da robot. Il problema, semmai, è normativo: «Yape non è un automobile e non è un pedone, c’è un vulnus legislativo che va colmato».
M. D. B.

Viaggia e invia dati: il treno fa la sentinella

Un centro di ricerca per sviluppare tecnologie e soluzioni innovative nel settore dei trasporti su rotaia. Il Joint Research Center (JRC) è stato costituito nel 2008 tra il Politecnico di Milano e alcune delle principali imprese del settore ferroviario: Hitachi Rail, Trenitalia, RFI – Ferrovie dello Stato, ABB, Alpiq, Hitachi Rail STS, Bombardier Transportation, Contact, Merci Italia Rail, per studiare e sperimentare la prossima generazione di mezzi di trasporto e in particolare il primo treno ad alta velocità e di ultima generazione sul piano della sicurezza.
Il primo risultato tangibile del lavoro del centro si è visto infatti nel 2015 con la generazione di ETR1000, i treni ad alta velocità oggi in circolazione in Italia. «Dopo il lancio ci siamo riseduti al tavolo e abbiamo deciso che valeva la pena di continuare a sperimentare insieme — racconta Maurizio Manfellotto, presidente e amministratore delegato di Hitachi Rail — oggi abbiamo diversificato attività e abbiamo avviato diverse ricerche e sperimentazioni».
Un esempio? Il Joint Research Center sta studiando un sistema di diagnostica legato all’ETR1000: «Un treno che, viaggiando sulla linea ferroviaria, si accorge se c’è qualche problema. In sostanza, il convoglio diventa un sensore e manda a un centro di controllo informazioni per la manutenzione dell’infrastruttura. Faremo la stessa cosa sui treni regionali, così da controllare tutta la linea italiana».
Il laboratorio ha poi sviluppato sottostazioni in grado di trasformare energia per la circolazione, sistemi di monitoraggio delle rotaie a sensori combinati, per presagire problematiche alle rotaie.
Infine, l’ultimo nato: il progetto del treno bimodale o ibrido: «Può essere elettrico — prosegue Manfellotto — ma può andare anche a diesel o batteria. Il nostro primo treno bimodale entrerà in servizio in Sardegna, nell’estate 2021».
Questi treni potranno viaggiare nell’ultimo miglio su linee non elettrificate evitando di utilizzare il motore diesel, per esempio in avvicinamento ai centri storici o durante la sosta in stazione, così da limitare anche le emissioni inquinanti e il rumore. Un buon punto di partenza per la risoluzione dei problemi che vive il nostro servizio ferroviario.
Giulia Cimpanelli

Fonte: