17.2 Esempi e applicazioni specifiche del dominio
L’ambiente costruito può essere definito in diversi modi:
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Il termine ambiente costruito si riferisce ai dintorni fatti dall’uomo che forniscono lo scenario per l’attività umana, che vanno in scala da edifici e parchi o spazi verdi a quartieri e città che spesso possono includere le loro infrastrutture di supporto, come la fornitura di acqua o reti energetiche. L’ambiente costruito è un prodotto materiale, spaziale e culturale del lavoro umano che combina elementi fisici ed energia in forme per vivere, lavorare e giocare. È stato definito come “lo spazio creato dall’uomo in cui le persone vivono, lavorano e si ricreano quotidianamente” (Wikipedia, https://en.wikipedia.org/wiki/Built_environment).
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L'”ambiente costruito comprende luoghi e spazi creati o modificati dalle persone tra cui edifici, parchi e sistemi di trasporto”. Negli ultimi anni, la ricerca sulla salute pubblica ha ampliato la definizione di ambiente costruito per includere l’accesso al cibo sano, i giardini comunitari, la percorribilità a piedi e in bicicletta (http://www.ieltsinternational.com/).
Un ambiente costruito è sviluppato per soddisfare le esigenze dei residenti. I bisogni umani possono essere fisiologici o sociali e sono legati alla sicurezza, al rispetto e all’espressione di sé. Le persone vogliono che il loro ambiente costruito sia esteticamente attraente e che si trovi in un luogo accessibile con un’infrastruttura ben sviluppata, un comodo accesso alle comunicazioni e buone strade; l’abitazione dovrebbe anche essere relativamente economica, confortevole, con bassi costi di manutenzione e avere un isolamento acustico e termico delle pareti. Le persone sono anche interessate ad ambienti ecologicamente puliti e quasi silenziosi, con sufficienti opzioni per il relax, lo shopping, l’accesso veloce al lavoro o ad altre destinazioni, e buone relazioni con i vicini.
Deve essere ammesso che i problemi più gravi degli ambienti costruiti (per esempio, disoccupazione, vandalismo, mancanza di istruzione, furti) non sono sempre legati alla struttura fisica diretta dell’abitazione. L’aumento degli investimenti nello sviluppo di centri sociali e ricreativi, come club di atletica, centri di fitness fisico, e centri di intrattenimento per famiglie, le infrastrutture, un buon quartiere e una migliore educazione dei giovani, possono risolvere tali problemi. L’investimento, l’acquisto e la vendita di una proprietà, e la sua registrazione hanno questioni legali correlate. Il sistema giuridico di un paese mira a riflettere il suo stato sociale, economico, politico e tecnico esistente e i requisiti dell’economia di mercato. Come illustrato, il ciclo di vita dell’ambiente costruito può essere valutato prendendo in considerazione molti criteri quantitativi e qualitativi. Gli aspetti quantitativi e qualitativi dell’analisi del ciclo di vita dell’ambiente costruito sono presentati nella Fig. 17.1.
Figura 17.1. Ciclo di vita degli aspetti di analisi quantitativa e qualitativa dell’ambiente costruito.
Ognuno di questi sottosistemi di aspetti di livello 1 (vedi Fig. 17.1) basati sul principio di un diagramma ad albero può essere discusso molto più in dettaglio. Per illustrare, il ciclo di vita dell’ambiente costruito descritto secondo un esempio dell’iesimo sottosistema di aspetti di livello potrebbe essere l’energia. In vista della pratica globale, qualsiasi analisi dei vari aspetti caratteristici del ciclo di vita dell’ambiente costruito si concentra sull’analisi dell’energia. Le aree di applicazione del ciclo di vita dell’ambiente costruito energeticamente efficiente sono presentate in Fig. 17.2.
Figura 17.2. Aree di pratica dell’ambiente costruito energeticamente efficiente.
Le potenziali applicazioni dell’IoT per l’ambiente costruito sono molte e varie, inserendosi in quasi tutte le attività svolte da persone, organizzazioni e dalla comunità nel suo complesso. Libelium (2014) ha pubblicato il documento “Top 50 Internet of Things Applications”. Sulla base di Libelium (2014), ecco una panoramica delle applicazioni utilizzate nell’ambiente costruito:
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Domotica e domotica: Uso dell’energia e dell’acqua (monitoraggio del consumo di energia e di acqua per ottenere consigli su come risparmiare costi e risorse), elettrodomestici a controllo remoto (accensione e spegnimento di elettrodomestici a distanza per evitare incidenti e risparmiare energia), sistemi di rilevamento delle intrusioni (rilevamento di aperture e violazioni di finestre e porte per prevenire intrusioni), conservazione di arte e beni (monitoraggio delle condizioni all’interno di musei e magazzini d’arte).
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Città intelligenti: Smart parking (monitoraggio della disponibilità di parcheggi in città), salute strutturale (monitoraggio delle vibrazioni e delle condizioni dei materiali in edifici, ponti e monumenti storici), mappe urbane del rumore (monitoraggio del suono in aree bar e zone centrali in tempo reale), livelli di campo elettromagnetico (misurazione dell’energia irradiata da stazioni cellulari e router WiFi), congestione del traffico (monitoraggio dei livelli di veicoli e pedoni per ottimizzare i percorsi di guida e a piedi), illuminazione intelligente (illuminazione intelligente e adattabile alle condizioni atmosferiche nei lampioni), gestione dei rifiuti (rilevamento dei livelli di spazzatura nei contenitori per ottimizzare i percorsi di raccolta dei rifiuti), strade intelligenti (autostrade intelligenti con messaggi di avviso e deviazioni in base alle condizioni climatiche ed eventi imprevisti come incidenti o ingorghi).
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Ambiente intelligente: Rilevamento degli incendi boschivi (monitoraggio dei gas di combustione e delle condizioni preventive degli incendi per definire le zone di allarme), inquinamento dell’aria (controllo delle emissioni di CO2 delle fabbriche, inquinamento emesso dalle automobili), monitoraggio del livello della neve (misurazione del livello della neve per conoscere in tempo reale la qualità delle piste da sci e consentire la prevenzione delle valanghe dei corpi di sicurezza), prevenzione degli smottamenti e delle valanghe (monitoraggio dell’umidità del suolo, delle vibrazioni e della densità della terra per rilevare modelli pericolosi nelle condizioni del terreno), rilevamento tempestivo dei terremoti (controllo distribuito in luoghi specifici di scosse).
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Acqua intelligente: Monitoraggio dell’acqua potabile (monitoraggio della qualità dell’acqua di rubinetto nelle città), rilevamento delle perdite chimiche nei fiumi (rilevamento delle perdite e dei rifiuti delle fabbriche nei fiumi), misurazione remota delle piscine (controllo a distanza delle condizioni delle piscine), livelli di inquinamento nel mare (controllo in tempo reale delle perdite e dei rifiuti nel mare), perdite d’acqua (rilevamento della presenza di liquidi fuori dai serbatoi e variazioni di pressione lungo i tubi), inondazioni dei fiumi (monitoraggio delle variazioni del livello dell’acqua in fiumi, dighe e serbatoi).
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Smart metering: Smart grid (monitoraggio e gestione dei consumi energetici), livello dei serbatoi (monitoraggio dei livelli di acqua, olio e gas nei serbatoi di stoccaggio e nelle cisterne), impianti fotovoltaici (monitoraggio e ottimizzazione delle prestazioni negli impianti di energia solare), flusso dell’acqua (misurazione della pressione dell’acqua nei sistemi di trasporto dell’acqua), calcolo dello stock dei silos (misurazione del livello di vuoto e del peso della merce).
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Sicurezza ed emergenze: Controllo degli accessi perimetrali (controllo degli accessi alle aree riservate e rilevamento di persone in aree non autorizzate), presenza di liquidi (rilevamento di liquidi in data center, magazzini e aree sensibili degli edifici per prevenire guasti e corrosione), livelli di radiazione (misurazione distribuita dei livelli di radiazione nei dintorni delle centrali nucleari per generare avvisi di perdite), gas esplosivi e pericolosi (rilevamento dei livelli di gas e perdite in ambienti industriali, dintorni di fabbriche chimiche e nelle miniere).
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Retail: Controllo della catena di approvvigionamento (monitoraggio delle condizioni di stoccaggio lungo la catena di approvvigionamento e tracciamento dei prodotti ai fini della tracciabilità), pagamento NFC (elaborazione dei pagamenti in base alla posizione o alla durata dell’attività per trasporti pubblici, palestre, parchi a tema, ecc.), applicazioni di shopping intelligente (ottenere consigli nel punto vendita in base alle abitudini dei clienti, alle preferenze, alla presenza di componenti per loro allergici, o alle date di scadenza), gestione intelligente dei prodotti (controllo della rotazione dei prodotti negli scaffali e nei magazzini per automatizzare i processi di rifornimento).
Secondo Friess (2012), la seguente lista di aspetti fornisce una compilazione ampia ma certamente non esaustiva delle attuali questioni IoT in gioco:
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Architettura: Sviluppo e perfezionamento di quadri di riferimento strutturali per la disposizione dei componenti hardware e software fisici e logici, comprese le questioni dell’identificazione degli oggetti, della virtualizzazione e della decentralizzazione; assicurando anche l’interoperabilità tra i settori di applicazione.
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Security and trust issues: Sviluppo di meccanismi e strutture (by design) per assicurare che tutti gli utenti in contesti aziendali e privati abbiano fiducia nelle applicazioni e mantengano un certo potere di controllo sui loro dati attraverso l’intero ciclo di vita dei dati e delle informazioni.
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Piattaforme software e middleware: Supporto per l’analisi e l’elaborazione di flussi di dati provenienti da dispositivi di rilevamento e da un’elevata quantità di istanze di oggetti, integrato con capacità di filtraggio e gestione degli eventi e con considerazioni sulla gestione della complessità.
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Interfacce: Integrazione di approcci di interfacce multimodali per arricchire tutti i tipi di interazione uomo-macchina sia per cambiare l’esperienza dell’utente che per far fronte alla densità di informazioni.
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Sensori intelligenti: Integrazione di capacità di rilevamento e ragionamento in dispositivi in rete e di raccolta dell’energia.
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Test e standardizzazione: Le attuali disposizioni dell’IoT sono ancora in corso e gli effetti sulle distribuzioni di massa devono essere compresi molto meglio. I test e i piloti su larga scala sono assolutamente cruciali e dovrebbero anche portare successivamente alla standardizzazione per garantire l’interoperabilità e ridurre la complessità.
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Modelli di business: Manca ancora un solido sfruttamento del potenziale di business dell’IoT e devono essere sviluppati nuovi modelli di business per gli incumbent esistenti ma anche per attori nuovi e innovativi.
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Implicazioni sociali ed etiche: L’IoT ha già iniziato a cambiare le nostre vite virtualmente, ma le domande sull’uso fisico e logico accoppiato a considerazioni sui bisogni di privacy, sull’inclusività della società e sull’evoluzione del comportamento sociale rimangono molto valide e solo parzialmente affrontate.
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Governo dell’IoT: Spesso fraintesa, la governance dell’IoT riguarda, in particolare, la governance dell’IoT e il loro contesto d’uso piuttosto che gli aspetti di Internet. Nuovi modelli, meccanismi e quadri che coprono anche gli aspetti legali sono necessari per garantire una corretta gestione di fiducia, identità e responsabilità.
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Cooperazione internazionale: L’IoT è un argomento veramente globale che mostra interessanti casi di applicazione in diverse parti del mondo. Inoltre, dato che funzionerà solo se verrà mantenuto un certo livello di interoperabilità, una comprensione comune tra le diverse nazioni coinvolte è fondamentale.
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Integrazione di risultati da altre discipline: ICT di base (tecnologia dell’informazione e della comunicazione), robotica, nanotecnologia, biomedicina e scienze cognitive forniscono una ricca fonte di ispirazione e applicazioni per sviluppare ulteriormente l’IoT.
Le potenziali applicazioni dell’IoT per l’ambiente costruito sono molte e varie, inserendosi in quasi tutte le attività svolte da persone, organizzazioni e dalla comunità nel suo complesso. Queste (casa intelligente, informazioni in tempo reale sull’ambiente della città, Oxford Flood Network, raccolta dei rifiuti per le città intelligenti, sistemi di monitoraggio wireless nel campo dell’ingegneria civile, piattaforma di intelligenza urbana, gateway emozionale a Minneapolis, gestione dei rifiuti, sfide di sicurezza informatica nelle città intelligenti, sistema di monitoraggio dell’ambiente intelligente per l’inquinamento, sistema di ricerca elettronica sulla salute, negoziazione nei sistemi cyber-fisici, sistema di allarme preventivo di sicurezza in tempo reale per la costruzione di passaggi trasversali, impianti RFID nella città intelligente) sono fornite in breve nel prossimo.
Tutti i prodotti Samsung sarebbero costruiti su piattaforme aperte e compatibili con altri prodotti e il 90% dei suoi prodotti – che vanno dagli smartphone ai frigoriferi – sarebbero in grado di connettersi al web entro il 2017. In 5 anni, ogni prodotto dell’intero catalogo dell’azienda dovrebbe essere collegato a Internet. In effetti, Samsung si sta preparando per l’IoT, il termine per il concetto di utilizzo di sensori e altre tecnologie per agganciare qualsiasi cosa si possa pensare a Internet. Samsung ha introdotto un nuovo servizio in abbonamento di monitoraggio domestico che invierà testi immediati o chiamate allo smartphone di un utente o contatti designati su problemi o emergenze a casa loro, come un allagamento, un incendio, una perdita idraulica, o un animale domestico fuori nel cortile quando sta iniziando un temporale. Il servizio premium include anche servizi DVR incorporati per le telecamere (guarda intorno alla tua casa per diversi problemi), allarme per diversi problemi (per esempio, la nonna non si è alzata questa mattina; mio figlio non è tornato a casa da scuola in tempo; il mio cane è fuori nel cortile e c’è un temporale in arrivo, ecc.) (Tibken, 2015).
Questa estate, scienziati dei dati e architetti di Chicago stanno lavorando su una nuova forma di infrastruttura civica: scatole altamente visibili, esteticamente piacevoli, di un metro quadrato montate su pali della luce che tracciano le condizioni ambientali intorno a loro. Queste piccole scatole rappresentano una grande idea: all’interno di ciascuna, circa una dozzina di sensori misurano il calore, l’umidità, la qualità dell’aria, il monossido di carbonio e i livelli di anidride carbonica, e i livelli di luce e rumore, e questi dati saranno resi pubblicamente disponibili in modo che possano essere utilizzati da sviluppatori di applicazioni e ricercatori, nonché dalla città. Circa 50 saranno installati quest’anno nella zona del Loop della città (Crawford, 2014).
In questo momento, le città raccolgono informazioni sotto forma di richieste di permessi, risultati delle ispezioni e altri input relativi ai servizi. L’analisi di questi dati può aiutare le città a sapere come sta andando la città e aiutarla a indirizzare i suoi sforzi. Ma le informazioni sul benessere di una città – la qualità delle vite vissute nelle sue strade – sono più difficili da ottenere. L’Array of Things, come l’Urban Center for Computation and Data di Chicago chiama questo progetto, inizierà a fornire informazioni in tempo reale sull’ambiente della città. Per esempio, i sensori saranno in grado di rilevare i dispositivi mobili che hanno il Bluetooth acceso, così la città avrà informazioni sul livello di densità pedonale in una particolare area. La città, così come ogni ricercatore, conoscerà per la prima volta i livelli di inquinamento a grana fine nei diversi quartieri. Ora si sta muovendo per capire il suo tempo, l’inquinamento e il rumore in modo trasparente, a misura di pubblico. Questo significa che la città sarà in grado di indagare su questi dati, combinarli con altre informazioni e fare previsioni sul suo futuro che informano come la città alloca le sue risorse e cambia le sue politiche. È affollato? Cambia gli schemi dei semafori. L’inquinamento è un problema in particolari quartieri? Scoprite perché e correggetelo. La raccolta di questi dati non risolverà tutte le sfide di Chicago, come il tasso di sparatorie che rimane tra i più alti della nazione. Ma fare una città migliore significa anche migliorare la qualità della vita quotidiana a livello di strada. Investire tempo e denaro nei dati ha senso, e sta cambiando il modo in cui funziona il governo locale. Chicago, la quintessenza della città americana, sta rapidamente diventando la città leader della nazione per l’analisi dei dati (Crawford, 2014).
Oxford Flood Network sta installando sensori intorno a Oxford. La rete ne ha diversi sul Tamigi e sulla zona del Castle Mill Stream e alcuni sotto i pavimenti per rilevare l’aumento dell’acqua quando sarà il momento. I livelli sono molto bassi al momento, ma sappiamo quanto velocemente questo possa cambiare. Oxford Flood Network sta raccogliendo una lista di persone che sono felici di ospitare un sensore (50 × 50 × 100 mm) e/o un dispositivo gateway (90 × 60 × 26 mm). Non c’è alcun costo per l’ospite per il dispositivo, ma gli abitanti dovranno aiutare a mantenerlo attivo e funzionante controllandolo periodicamente online e forse cambiando la batteria una volta all’anno. Oxford Flood Network userà i sensori per creare una mappa dettagliata dei livelli d’acqua intorno alla città con un dettaglio maggiore rispetto ai sensori esistenti dell’Environment Agency. Oxford Flood Network coinvolge le comunità e i cittadini, migliorando l’alfabetizzazione nell’IoT (Handsome, 2015).
Finora la raccolta dei rifiuti è stata fatta con percorsi statici e orari. I contenitori vengono raccolti ogni giorno o ogni settimana, indipendentemente dal fatto che siano pieni o meno. Questo causa costi inutili, scarso utilizzo delle attrezzature e il costante fastidio del riempimento eccessivo dei contenitori. Enevo ONe utilizza sensori wireless intelligenti per raccogliere i dati sul livello di riempimento dai contenitori dei rifiuti e li invia a una piattaforma analitica basata sul cloud. La piattaforma genera quindi previsioni accurate per gli orari e i percorsi ideali di raccolta dei container, a cui l’autista può accedere direttamente attraverso qualsiasi tablet o smartphone abilitato alla telefonia mobile. Il servizio Enevo ONe fornisce non solo monitoraggio, programmazione e percorsi ottimizzati, ma piani di raccolta dei rifiuti veramente intelligenti, che sono il risultato di milioni di calcoli complessi relativi a tendenze e proiezioni del livello di riempimento, vincoli di programmazione e opzioni di percorso. La raccolta basata sui piani intelligenti di Enevo riduce significativamente i costi, le emissioni, l’usura delle strade e dei veicoli, l’inquinamento acustico e le ore di lavoro. Enevo ONe fornisce fino al 50% di risparmio sui costi diretti nella logistica dei rifiuti. E non è tutto. Ridurre la quantità di contenitori troppo pieni significa meno rifiuti e clienti più felici (Enevo, 2015).
Un’applicazione a lungo termine è stata impostata per dimostrare le capacità e la facilità d’uso dei sistemi di monitoraggio wireless nel campo dell’ingegneria civile. In questa applicazione le forze di trazione degli stralli di un ponte strallato sono monitorate tracciando le frequenze naturali delle vibrazioni dei cavi. I sensori wireless (accelerometro, temperatura e umidità dell’aria), che funzionano con un unico set di batterie, sono stati installati su sei stralli per misurare l’accelerazione del cavo. Poiché le risorse energetiche sono limitate e la comunicazione dei dati è un compito che consuma energia, la quantità di dati trasmessi deve essere mantenuta piccola per estendere la durata del sistema. In questo caso, la serie temporale dell’accelerazione viene elaborata sul nodo e ridotta a un valore di frequenza, che deve essere trasmesso via etere. Il concetto di riduzione dei dati per mezzo dell’elaborazione dei dati grezzi a livello del nodo del sensore è dimostrato nell’installazione presso il ponte della cicogna a Winterthur. L’installazione è in funzione dal 2006 ed è una delle prime applicazioni di monitoraggio wireless a lungo termine in tutto il mondo (Decentlab, 2015).
Fondata nel 2012 e con sede a New York City, Placemeter è una piattaforma di intelligenza urbana che quantifica il movimento delle città moderne, su scala. Placemeter ingerisce qualsiasi tipo di video per analizzare il movimento pedonale e veicolare, rivelando modelli nascosti e opportunità strategiche. La piattaforma Placemeter (2015) sfrutta una tecnologia proprietaria di computer vision per raccogliere dati senza rilevazione di identità da flussi in diretta e video d’archivio. Placemeter sta usando i feed di centinaia di telecamere del traffico per studiare 10 milioni di movimenti pedonali ogni giorno. Sta usando questi dati per aiutare le aziende a imparare come commercializzare i consumatori pedoni. Placemeter dice anche che vuole usare i dati per aiutare i consumatori con informazioni come quando visitare il vostro bar di quartiere quando la linea è più corta. Placemeter dice che non memorizza il video, né la loro analisi coinvolge il riconoscimento facciale (Patterson, 2014).
Placemeter sta trasformando gli smartphone in disuso in grandi dati. Misurare i dati su come la città si muove in tempo reale, essere in grado di fare previsioni su questo, è sicuramente un buon modo per aiutare le città a lavorare meglio. Questa è la visione di Placemeter: costruire una piattaforma di dati dove chiunque, in qualsiasi momento, può sapere quanto è occupata la città e usarla. I residenti della città inviano a Placemeter una piccola informazione su dove vivono e su cosa vedono dalla loro finestra. A sua volta, Placemeter invia ai partecipanti un kit per convertire il loro smartphone inutilizzato in un sensore stradale, e accetta di pagare in contanti finché il dispositivo rimane acceso e raccoglie dati. Più c’è azione all’esterno – più negozi, pedoni, traffico e spazi pubblici – più vale la vista (Jaffe, 2014).
Sul retro, Placemeter converte le immagini dello smartphone in dati statistici utilizzando una visione computerizzata proprietaria. L’azienda rileva prima gli oggetti in movimento e li classifica come persone o come 11 tipi di veicoli o altri elementi urbani comuni, come i carrelli del cibo. Un secondo livello di analisi collega questo movimento con i modelli comportamentali basati sul luogo: quante auto stanno correndo lungo una strada, per esempio, o quante persone stanno entrando in un negozio. Placemeter prende tutte le misure per garantire l’anonimato. I sensori dello smartphone non catturano nulla di ciò che accade nella casa di un contatore (come le conversazioni), e le stesse immagini della strada sono analizzate dal computer, poi cancellate senza essere memorizzate (Jaffe, 2014).
I tentativi di quantificare la vita della città con i big data non sono nuovi, ma il chiaro progresso di Placemeter è la sua capacità di contare i pedoni. Con il suo esercito di occhi di smartphone, Placemeter promette una rete molto più ampia di dati in tempo reale abbastanza dinamici da riconoscere non solo l’esistenza di una persona, ma anche il suo comportamento, dalla velocità di camminata all’interesse per i negozi all’interazione generale con le strade o gli spazi pubblici. I benefici potrebbero estendersi sia alle entità private che a quelle pubbliche. Gli investitori potrebbero usare i dati di Placemeter per trovare la migliore posizione per un negozio, mentre i rivenditori potrebbero imparare cose come il loro tasso di conversione da marciapiede a negozio e come si confronta con altri negozi nel blocco. Nel frattempo, le agenzie municipali potrebbero rilevare l’uso delle panchine o i quasi incidenti agli incroci – e in generale valutare (e forse migliorare) i progetti pubblici più rapidamente di quanto potrebbero fare altrimenti. In futuro la gente potrà usare i dati di Placemeter per sapere quando un campo da basket è libero o quando il negozio di alimentari sarà meno affollato. È questo approccio dal basso ai grandi dati che potrebbe rendere Placemeter una potente piattaforma per la responsabilità del governo (Jaffe, 2014).
Per coprire adeguatamente la città servono tra i 2500 e i 2700 feed video. Con telecamere ad alta risoluzione Placemeter dice di poter rilevare il sesso dei pedoni con una precisione tra il 75% e l’80%. Questo apre il potenziale per le pubblicità da indirizzare a un pubblico più appropriato. Dati migliori sul traffico pedonale potrebbero permettere ai rivenditori di sapere se stanno pagando troppo per una posizione. La posizione di un negozio può fare un’enorme differenza nel suo successo. Placemeter vuole vendere i suoi dati sul traffico pedonale alle imprese per aiutarle a ottenere un’opportunità migliore. Placemeter sta cercando di trovare l’inefficienza nel mercato. Alla fine il prezzo inizia ad aumentare ad un livello che riflette accuratamente quanto buona o cattiva sia la zona. Placemeter sta cercando di cortocircuitare efficacemente questo (McFarland, 2014).
Minneapolis Interactive Macro Mood Installation (MIMMI) è un portale emozionale per Minneapolis, che riunisce residenti e visitatori per sperimentare e partecipare all’umore collettivo della città. MIMMI è una grande scultura ad aria compressa sospesa a una struttura sottile situata al Minneapolis Convention Center Plaza. Concepita come una nuvola, la scultura si libra a 30 piedi dal suolo, raccogliendo informazioni emotive online dai residenti di Minneapolis e dai visitatori della piazza. MIMMI analizza queste informazioni in tempo reale, creando display di luce astratta e attivando la nebulizzazione in risposta a questi input, creando spettacoli di luce durante la notte e microclimi di raffreddamento durante il giorno. Se la città è euforica dopo una vittoria dei Minnesota Twins o frustrata dal pendolarismo pomeridiano, MIMMI risponde, cambiando il comportamento durante il giorno e la notte. Per capire lo stato d’animo della città, MIMMI ricava informazioni dai feed di Twitter locali e utilizza l’analisi testuale per rilevare l’emozione di quei tweet, un processo sviluppato dai tecnologi di INVIVIA utilizzando la tecnologia open source. Aggregando la positività e la negatività dei tweet in tempo reale, MIMMI trasmette l’emozione astratta della città a una serie di lampadine a LED abilitate al WiFi e a un sistema integrato di nebulizzazione dell’acqua. Le luci a bassa energia, appese all’interno del materiale della scultura e che si estendono per tutta la forma, mostrano l’umore a partire dal tramonto. Il colore delle luci passa da colori freddi (negativi) a colori caldi e caldi (positivi) a seconda dell’umore, con una velocità di cambiamento delle luci che dipende dalla velocità dei tweet (Minneapolis, 2015).
Se l’umore della città è particolarmente “triste” o emotivo per qualsiasi motivo particolare, i visitatori della piazza possono unirsi per sollevare gli spiriti di MIMMI (e il collettivo della città), poiché MIMMI può rilevare il movimento nella piazza e includere queste informazioni nella sua analisi. Più persone sono presenti e si muovono sotto la nuvola, più MIMMI diventerà attivo, rispondendo con una maggiore illuminazione o nebulizzazione a seconda del momento della giornata. Il ballo, l’alta attività e il movimento influenzeranno positivamente le visualizzazioni dell’umore di MIMMI. Il sito web, www.minneapolis.org/mimmi, catalogherà l’umore della città generato da MIMMI durante l’estate e l’autunno, permettendo ai visitatori di vedere le tendenze giornaliere e settimanali delle emozioni della città. Quando i visitatori che usano iOS (iPhone) arrivano alla piazza, l’app si trasformerà in una vista in realtà aumentata di MIMMI, fornendo un modo completamente nuovo di guardare l’installazione con animazioni aggiuntive che enfatizzano l’umore attuale della città (Minneapolis, 2015).
Case, automobili, luoghi pubblici e altri sistemi sociali sono ora sulla strada della piena connettività nota come IoT. Gli standard si stanno evolvendo per tutti questi sistemi potenzialmente connessi. Essi porteranno a miglioramenti senza precedenti nella qualità della vita. Per beneficiarne, le infrastrutture e i servizi della città stanno cambiando con nuovi sistemi interconnessi per il monitoraggio, il controllo e l’automazione. I trasporti intelligenti, pubblici e privati, accederanno a una rete di dati interconnessi, dalle posizioni GPS agli aggiornamenti sul tempo e sul traffico. I sistemi integrati aiuteranno la sicurezza pubblica, i soccorritori di emergenza, e nel recupero dei disastri (Elmaghraby e Losavio, 2014). Elmaghraby e Losavio (2014) esaminano due sfide importanti e intrecciate: sicurezza e privacy. La sicurezza include l’accesso illegale alle informazioni e gli attacchi che causano interruzioni fisiche nella disponibilità del servizio. Poiché i cittadini digitali sono sempre più strumentalizzati con dati disponibili sulla loro posizione e attività, la privacy sembra scomparire (Elmaghraby e Losavio, 2014).
L’inquinamento atmosferico è un importante cambiamento ambientale che causa molti effetti pericolosi per gli esseri umani, che deve essere controllato (Jamil et al., 2015). Jamil et al. (2015) hanno distribuito nodi di rete di sensori wireless (WSN) per il monitoraggio costante dell’inquinamento dell’aria intorno alla città e agli autobus e alle auto del trasporto pubblico in movimento. I dati delle particelle di inquinamento dell’aria come gas, fumo e altri inquinanti vengono raccolti tramite sensori sugli autobus del trasporto pubblico e i dati vengono analizzati quando gli autobus e le auto tornano alla destinazione originale dopo essere passati attraverso i nodi stazionari intorno alla città (Jamil et al., 2015).
Clarke e Steele (2014) introducono un nuovo sistema per catturare dati aggregati di ricerca sulla salute della popolazione utilizzando le funzionalità degli smartphone, mantenendo pienamente l’anonimato e la privacy di ogni individuo che contribuisce a tali dati. Una capacità chiave e nuova di questo sistema è il supporto per la raccolta di dati personalizzabile, senza la necessità di conoscere dettagli specifici su un individuo. Le regole di raccolta personalizzate possono essere distribuite sul dispositivo locale sulla base di dati locali dettagliati, e la raccolta risultante può essere misurata dalla rete anonima di raccolta dati (Clarke e Steele, 2014).
Nel prossimo futuro, ci si aspetta che l’IoT penetri in tutti gli aspetti del mondo fisico, comprese le case e gli spazi urbani. Al fine di gestire l’enorme quantità di dati che diventa collezionabile e di offrire servizi sopra questi dati, la soluzione più convincente è la federazione dell’IoT e del cloud computing. Tuttavia, l’ampia adozione di questa visione promettente, specialmente per aree di applicazione come l’assistenza sanitaria pervasiva, la vita assistita e le città intelligenti, è ostacolata da gravi preoccupazioni sulla privacy dei singoli utenti. Quindi, l’accettazione dell’utente è un fattore critico per trasformare questa visione in realtà (Henze et al., 2015).
Con il rapido sviluppo dell’urbanizzazione in Cina, il numero e le dimensioni dei progetti di sviluppo dello spazio sotterraneo stanno aumentando rapidamente. Allo stesso tempo, sempre più incidenti stanno facendo sì che la costruzione sotterranea diventi sempre più al centro dell’attenzione sociale. Pertanto, questa ricerca presenta un sistema di allarme preventivo di sicurezza in tempo reale per prevenire gli incidenti e migliorare la gestione della sicurezza nella costruzione sotterranea, basato sulla tecnologia IoT. Il sistema proposto integra perfettamente un sistema di sensori a fibra di Bragg e un sistema di tracciamento del lavoro basato sull’identificazione a radiofrequenza (RFID). Questo sistema è stato convalidato e verificato attraverso un’applicazione nel mondo reale nel sito di costruzione del passaggio trasversale nel progetto Yangtze Riverbed Metro Tunnel a Wuhan, Cina (Ding et al., 2013).
Una città può diventare intelligente e verde attraverso l’impiego strategico di infrastrutture e servizi di tecnologia dell’informazione e della comunicazione per raggiungere obiettivi politici di sostenibilità in cui gli alberi devono essere coinvolti. Le piante non solo costituiscono uno spazio verde utile a contrastare gli effetti dell’inquinamento urbano o a fornire benefici ecosistemici ai residenti, ma possono anche essere utilizzate come bioindicatori e il loro coinvolgimento nelle reti di comunicazione può rappresentare un contributo significativo per costruire una città intelligente e verde. I tag RFID possono essere facilmente associati alle piante, esternamente o internamente. Quest’ultimo approccio è particolarmente indicato se l’identificazione degli alberi deve essere assicurata fin dalla sua produzione, eliminando il rischio di perdita o rimozione dei tag. Interessanti applicazioni possono derivare dall’implementazione di tag RFID in sistemi di biomonitoraggio al fine di garantire una comunicazione dati in tempo reale in cui i tag possono agire come antenne per spazi verdi multifunzionali (Luvisi e Lorenzini, 2014).