La storia del concetto di Smart City potremmo farla iniziare all’inizio dei tempi. Infatti, da sempre l’uomo ha lavorato per rendere più confortevole il luogo dove trascorrere la vita che si può intendere, in senso stretto, la casa ma anche l’agglomerato urbano da quando ha iniziato a vivere a contatto con gli altri simili. Da questo punto di vista è possibile tranquillamente affermare che lo sviluppo delle Smart Cities non avrà mai termine nella visione che l’evoluzione delle tecnologie a supporto non si fermerà mai.
Nei tempi moderni pervasi dalle tecnologie dell’informazione (Elettronica, Informatica e Telecomunicazioni) si può invece collocare il battesimo del concetto di smart city nella fase in cui l’elettronica e l’informatica hanno fatto enormi progressi ma anche nel momento in cui è stato possibile trasferire dati da qualsiasi punto del territorio, almeno potenzialmente, con l’avvento della tecnologia dei sistemi di telecomunicazioni mobili.
Lo sviluppo delle Smart City ha di fatto un precursore tecnologico nella Casa Domotica, che invece sfruttava invece la potenzialità di comunicazione in ambiente interno, già disponibile da tempo in maniera cablata ma che ebbe un impulso con l’avvento dei sistemi senza filo.
Alla fine degli anni ’90 partirono alcuni grandi progetti anche a livello internazionale per promuovere lo sviluppo della tecnologia e delle applicazioni su grande scala. Senza fare torto ad altri progetti, uno dei più noti fu il progetto Smart Santander che all’epoca fece della città spagnola una delle più avanzate d’Europa.
Per quanto riguarda la trasmissione e la circolazione dei dati generati si è sempre ovviamente fatto uso della tecnologia esistente, soprattutto dei sistemi di accesso mobili che offrono connettività anche da punti fissi ma non raggiunti da sistemi cablati grazie alla copertura diffusa, laddove presente.
Quindi, sono stati usati i sistemi di seconda generazione (soprattutto nella sua realizzazione del sistema GSM) sfruttando in particolare la peculiarità della trasmissione in formato numerico, i sistemi di terza generazione, sfruttando in particolare la compatibilità con il protocollo IP e l’accesso ad Internet, i sistemi di quarta generazione (soprattutto nella sua realizzazione del sistema LTE), in particolare sfruttando la notevole maggiore capacità e la disponibilità di una core network evoluta.
Finalmente, si arriva ai giorni nostri in cui è in fase di dispiegamento il sistema 5G, che con le sue rivoluzionarie innovazioni sarà e dovrà essere un elemento di spinta notevole nella realizzazione della Smart City.
Infatti, il 5G si basa su due principali colonne portanti di innovazione.
La prima riguarda l’ulteriore notevole balzo di aumento della capacità fino a 5 Gbit/s che consentirà la fruizione di servizi a larga banda (scaricamento documenti, visione film e video) con prestazioni molto più elevate in termini di tempi di scaricamento o di qualità delle immagini. Inoltre, la maggiore capacità consentirà anche la connessione di miliardi di oggetti (Internet of Things) che rappresenta, nelle previsioni degli analisti, la vera “killer application” del sistema, su cui peraltro puntano molto gli operatori per recuperare il considerevole investimento effettuato. Tra l’altro proprio questa opportunità tecnologica sarà sicuramente una delle principali leve tecnologiche per la realizzazione della Smart City in quanto la raccolta di dati dal territorio è fondamentale per il controllo ed il monitoraggio.
La seconda colonna portante del 5G riguarda la “Core Network” che sarà realizzata completamente in software grazie all’uso spinto della virtualizzazione. La significativa flessibilità introdotta grazie a questa innovazione consentirà la fruizione di servizi molto avanzati e la realizzazione delle cosiddette “slice”, in realtà già potenzialmente fattibili con le precedenti generazioni ma con prestazioni inferiori, ovvero isolare un sottoinsieme di infrastruttura e protocolli per il soddisfacimento dei requisiti di uno o più servizi. Per esempio, con il 5G si potranno realizzare slice “multi-tenant” ovvero reti gestite autonomamente realizzate con infrastruttura di diversi operatori. Inoltre, lo standard prevede la possibilità di accedere alla core network anche in modalità alternativa al RAN, ovvero tramite punti di accesso WiFi, ed anche entro breve tempo tramite un sistema satellitare grazie all’esito di progetti di ricerca ESA (https://artes.esa.int/projects/inn3sco). Grazie a questa possibilità di fatto la copertura offerta dal sistema 5G potrà essere molto più ampia e capillare, arrivare in punti non coperti dalla rete “esterna” con necessità di investimento marginali rispetto al dispiegamento delle stazioni radio base 5G.
Altre innovazioni tecnologiche importanti alla base del 5G sono: Mobile Edge Computing (che consentirà di ottenere bassissimi ritardi per alcune applicazioni critiche tipo guida autonoma), Software Defined Networking (che consentirà un uso flessibile delle possibili connessioni), Cloud e Fog Computing (per una localizzazione remota più o meno prossima delle applicazioni e delle capacità computazionali), Intelligenza Artificiale (ormai fondamento di qualsiasi progetto tecnologico basato su ICT), ecc.
In conclusione, il 5G sarà il veicolo dei dati e dei servizi per qualsiasi iniziativa tecnologica e quindi in particolare per le Smart Cities. Grazie alle sue caratteristiche e potenzialità i servizi legati alla Smart City potranno essere molto più evoluti che in precedenza. Il legame tra il concetto di Smart City e la tecnologia 5G dovrà essere molto stretto in quanto il primo costituisce la ragione d’essere della seconda che a sua volta è abilitante per il primo. Ingegneristicamente, mutuando un concetto dei controlli automatici, diremmo è un sistema a controreazione.
a cura del Prof. Michele Luglio
Università degli studi di Roma Tor Vergata
Romars
