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I robot nelle città intelligenti del futuro

L'urbanizzazione è un fenomeno in crescita e secondo le Nazioni Unite, entro il 2050, il 68% della popolazione mondiale totale vivrà nelle città che dovranno prepararsi all'esplosione demografica pianificando di conseguenza gli interventi in previsione dei tempi a venire. 

Il termine città intelligente, Smart City, è diventato recentemente sinonimo di una città che si caratterizza per un utilizzo intelligente delle tecnologie digitali e dove la pianificazione urbana è concepita con l'obiettivo finale di collegare oggetti e macchine tra loro (hyper-connected smart city). 

Questa connettività, che crea una grande quantità di dati, viene quindi utilizzata per migliorare i servizi e le infrastrutture della città, ottimizzare le risorse e ridurre gli sprechi per migliorare l'ambiente e, soprattutto, cambiare in meglio la qualità della vita dei suoi cittadini (“Human Smart City”).

L’intelligenza non è una misura di quanto sia avanzata o complessa la tecnologia adottata, ma quanto bene una società utilizza la tecnologia per risolvere i suoi problemi e affrontare le sfide esistenziali “(Singapore Smart Nation). 

Una città intelligente è consapevole di sé e si connette con i suoi cittadini che interagiscono con gli ecosistemi urbani in vari modi utilizzando smartphone, dispositivi mobili, auto e case connesse. 

Le nostre città devono evolvere per poter diventare delle smart cities e nella loro progettazione è fondamentale conoscere quali sono le tecnologie coinvolte e come queste possono aiutare a raggiungere l'obiettivo finale della trasformazione urbana per il futuro.

Le tecnologie riguardano il 5G, i sensori incorporati in ogni dispositivo fisico che costituisce l'ecosistema, l’Internet of Things, (IoT) che consente agli oggetti di interagire con altri oggetti e quindi con le persone, la Tecnologia geospaziale o di geolocalizzazione che fornisce la posizione e la struttura necessaria per la raccolta e l'analisi dei dati trasformandoli in un modo di facilitare le soluzioni più idonee per le infrastrutture delle città intelligenti, l’Intelligenza artificiale (AI) in grado di elaborare e analizzare i dati generati dall'interazione Machine-to-Machine (M2M) nel contesto di una città intelligente , Robotica, Realtà virtuale (VR) e realtà aumentata (AR), Tecnologia blockchain.

Per un ecosistema complesso come la città un ruolo importante viene da tecnologie come la sensoristica e l’Internet of Things (IoT) che consentono di raccogliere ed elaborare grandi quantità di dati e mettere in comunicazione molteplici oggetti tra loro come telecamere ed edifici. L’obiettivo è quello di poter disporre di una grande mole di dati in tempo reale a disposizione dei cittadini e, in base ad esse, offrire servizi mirati per rendere le nostre città sempre più intelligenti in particolare per quanto riguarda la mobilità sostenibile e una gestione migliore dei mezzi pubblici e dei parcheggi.

I dati forniti dai sensori e l’intelligenza artificiale che li analizza ed elabora dovranno saper attentamente valutare le infrastrutture e monitorare gli edifici, in particolare la temperatura degli immobili meno recenti che sono  fonti di emissioni inquinanti. Ciò consentirà di migliorare efficienza, tempistiche, manutenzione e flessibilità e ridurre in maniera significativa il consumo di energia.

Si tratta di robot che avvalendosi dell’intelligenza artificiale e di soluzioni avanzate di machine learning sono capaci di apprendere dall’ambiente in cui si trovano. Un settore in rapida crescita che secondo Allied Market Research, società di consulenza e ricerche di mercato del Regno Unito potrebbe raggiungere il valore complessivo di 17,5 miliardi entro il 2025.

La sfida principale è che l'attuale machine learning "non ha ancora la capacità di gestire la quantità di dati e non è abbastanza autonomo da analizzare i dati senza l'intervento umano" ha affermato Mateja Kovacic, visiting research fellow presso l'Urban Institute dell'Università di Sheffield, e ricercatore post-dottorato presso il Nissan Institute of Japanese Studies, Università di Oxford.

La robotica per migliorare la Smart City

In futuro i robot saranno un elemento fondamentale per l'ascesa delle città intelligenti iperconnesse.

Le città intelligenti offrono un'opportunità unica per dimostrare i vantaggi dell'utilizzo di una varietà di applicazioni robotiche in diversi contesti di vita. Le città intelligenti di domani saranno abitate da un numero crescente di dispositivi mobili intelligenti in grado di fornire prestazioni in molteplici settori con un’attenzione particolare per la robotica di servizio.

La recente pandemia ha sicuramente aperto gli occhi a tutti su una serie di nuovi utilizzi per la robotica mobile. Un potenziale valore aggiunto per qualsiasi attività in cui il trasporto è un requisito o un mezzo per raggiungere un obiettivo aziendale. Prendiamo, ad esempio, il settore dell'e-commerce in cui i "robot corriere" possono essere utilizzati per la consegna dell'ultimo miglio o il settore delle costruzioni in cui i droni possono essere utilizzati per la mappatura 3D.

La spinta più entusiasmante per la robotica mobile, tuttavia, è nelle strutture sanitarie. Data la necessità di ridurre il contatto umano e limitare la diffusione dell'infezione, è possibile utilizzare robot o AGV per servizi igienico-sanitari, disinfezione UV, consegna di cibo e medicinali.

L'applicazione strategica della robotica e dei sistemi autonomi (RAS) potrebbe aiutare a sostenere una crescita urbana più intelligente in aree quali trasporti, logistica, sicurezza, sanità, manutenzione, edilizia, spazi pubblici intelligenti e altro ancora.

C'è un grande bisogno di collegare robotica e città intelligenti e la sinergia tra robot intelligenti e città intelligenti aggiunge valore a entrambi ridefinendo le tecnologie che daranno forma ai nostri spazi abitativi nel prossimo futuro.

I droni sono pronti a diventare parte integrante della Smart City per svolgere un ruolo fondamentale in tutti i tipi di sistemi di consegna e per la sicurezza. Infatti i droni vengono già utilizzati per documentare le scene degli incidenti, supportare le attività di pronto intervento e monitorare i cantieri. Con le reti di sensori in tutta la città costruite sul posto, i droni saranno essenziali per fornire consapevolezza della situazione come l'ispezione delle infrastrutture e il monitoraggio del traffico.

La rimozione dei rifiuti completamente automatizzata sarà sicuramente una caratteristica delle città intelligenti.

Per il trasporto pubblico non stiamo parlando solo di auto a guida autonoma, ma di tutte le infrastrutture di trasporto, inclusi autobus, metropolitana.

Allargando lo scenario disponiamo di robot utilizzati nella logistica, nei servizi, nelle nostre case e in tutte le operazioni di soccorso in aiuto all’uomo soprattutto per intervenire in ambienti ostili e pericolosi.

Il progetto europeo SciRoc

A livello europeo SciRoc (“Smart CIties RObotics Challenges”) è un progetto finanziato dall'UE-H2020 a sostegno della European Robotics League (ERL), il cui obiettivo è portare i tornei ERL nelle città intelligenti.

L'Università degli Studi di Roma "La Sapienza" è partner del progetto “SciRoc” per l’Italia con il Politecnico di Milano.

Una delle principali novità del progetto SciRoc è l'introduzione di robot nelle città intelligenti attraverso le sfide ERL e, in particolare, le ERL Smart Cities, il cui scopo è mostrare come i robot si integreranno nelle città del futuro come agenti fisici che vi abitano.

Sfruttando le funzionalità sviluppate nell'ambito delle altre sfide della European Robotics League (ERL Consumer, ERL Professional ed ERL Emergency), i robot dovranno cooperare con un'infrastruttura simulata di smart city e interagire con i suoi cittadini, svolgendo compiti come assistere i clienti, fornire servizi professionali e supporto in situazioni di emergenza. 

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