Digital twin city: una replica digitale per riprogettare la città

Tra le tante tecnologie utili allo sviluppo delle smart cities, di particolare interesse è il modello digital twin city. Consente di creare una copia digitale della città, che può essere usata per offrire svariati servizi e per una pianificazione smart dello sviluppo urbano. Dalla raccolta dei dati al loro impiego per costruire il modello, fino ad arrivare alle applicazioni per l’amministrazione pubblica e i cittadini, il “gemello” digitale rappresenta un possibile elemento chiave nel futuro delle realtà urbane.

Digital Twin

Il modello digital twin, il “gemello digitale”, ha un grande potenziale ancora non sfruttato (o solo parzialmente) dalle città. Il report del World Economic Forum, organizzazione non profit svizzera che gestisce l’omonimo incontro di Davos, ne esplora le caratteristiche, i vantaggi e le prospettive, ponendosi come guida utile per investitori, imprenditori ma anche governi delle città di tutto il mondo.

Innanzitutto, per digital twin si intende la creazione di una replica virtuale di un’entità fisica. Nel caso delle città, l’uso di una controparte digitale, realizzata con l’ausilio di un gran numero di dati e coinvolgendo tecnologie di progettazione 3D, IoT e AI, può spianare la strada verso uno sviluppo urbano mirato e sostenibile.

Dati al servizio del modello

Nello specifico, un digital twin city si avvale di dati “statici”, come la forma geometrica delle costruzioni o la struttura del terreno, e dati “dinamici”, che includono ad esempio gli effetti delle attività delle persone. Per acquisire queste informazioni, si usano sensori smart in grado di monitorare tutto ciò che compone il complesso mosaico di un’area urbana: qualità dell’acqua, traffico, trasporti, infrastrutture e molto altro ancora. Ovviamente ciò è possibile solo con una connessione internet forte e stabile in ogni punto della città, come del resto è lecito aspettarsi da una smart city moderna.

Assimilati i dati necessari, si può creare il modello digitale corrispondente, tenendo conto che ogni dato ottenuto va integrato con informazioni provenienti da aree differenti (inclusi ad esempio gli aspetti socioeconomici e demografici). Solo così si può ottenere una replica digitale dinamica e fedele della città fisica.

Occorre comunque tener conto, come in ogni processo che richieda la raccolta di dati, della questione privacy. Ogni dato deve essere anonimizzato, così da non poter essere ricondotto a una persona specifica, e crittografato (dunque protetto da un algoritmo). Inoltre è fondamentale la presenza di software adibiti alla protezione dei dati. Questo, ovviamente, restando in linea con le norme sulla privacy a cui è soggetta la città, che possono variare di Paese in Paese.

Le platforms

Nel report si menzionano quattro platforms, cioè basi tecnologiche su cui eseguire programmi giudicati essenziali per il digital twin city. La prima è una piattaforma che regoli i già citati sensori smart, integrando i dati raccolti da essi con video che consentano di monitorare al meglio ogni aspetto dell’area urbana.

I dati così ottenuti da fonti diversificate andrebbero poi aggregati in una seconda piattaforma, in grado di usarli per analizzare in tempo reale lo status della città e di avere capacità di previsione su importanti aspetti come il flusso del traffico e delle persone.

Vi è poi la platform legata alla visualizzazione del modello digitale vero e proprio, in cui tecniche come la fotografia tilt-shift (che dà l’effetto miniatura/modellino alla foto di un paesaggio) contribuiscono a porre le basi per la copia digitale 3D della città.

La quarta è una piattaforma open-source con cui condividere i dati raccolti, in modo da favorire lo sviluppo di applicazioni specifiche da parte di organizzazioni pubbliche e private. Questo, secondo il report, andrebbe a beneficio dei servizi pubblici offerti dalla città.

I benefici del “gemello digitale”

I vantaggi dati dal digital twin city e i campi in cui si può sfruttare sono molteplici. Innanzitutto, esso può aiutare direttamente l’amministrazione cittadina in diverse mansioni. Ad esempio, nello scegliere come progettare una nuova area della città, si può usare il modello digitale (e gli innumerevoli dati da esso raccolti) per capire quale sarebbe la disposizione migliore di edifici e strutture. O ancora, nel trasporto di materiali pericolosi, esso può consentire un tracciamento in tre dimensioni che permetta di evitare le zone più a rischio.

Il gemello digitale della città ha grande potenziale anche nell’ideazione e nel potenziamento di servizi utili per migliorare la qualità di vita della popolazione. Coi suoi sensori per il monitoraggio del traffico o della qualità dell’acqua, è in grado di fornire informazioni in tempo reale ai cittadini per evitare ingorghi eccessivi di veicoli o raccomandare le spiagge migliori e più pulite: questo, ovviamente, se la città si trova sul mare, come nel caso di Auckland (Nuova Zelanda) dove un servizio simile è già attivo.

Altri importanti benefici si hanno nell’ambito dello sviluppo urbano sostenibile. Col modello digitale è possibile ottimizzare l’allocazione di risorse all’interno della città e la distribuzione geografica delle industrie, individuando le zone più vantaggiose e meno pericolose per l’ambiente.

Pubblico e privato: una collaborazione virtuosa

Quelli elencati sono solo alcuni tra i moltissimi esempi di possibili applicazioni del modello digital twin city, il quale, secondo quanto emerge dal report, contribuisce a instaurare un fruttuoso scenario di cooperazione tra pubblico e privato.

Infatti, l’amministrazione cittadina (in accordo con le autorità statali o regionali) ha un ruolo chiave nel fornire una strategia di sviluppo urbano e incoraggiare eventuali investitori (i costi delle tecnologie digital twin non sono bassi), ma anche nell’assicurarsi che vi siano norme e leggi appropriate, che permettano una rapida crescita del progetto nel rispetto della privacy e del benessere dei cittadini.

In questo contesto, le compagnie private sono essenziali sia come investitori, per aiutare a sostenere i costi del progetto, sia per la fornitura delle tecnologie e dei servizi richiesti dal modello digital twin city. È essenziale che la loro ricerca del profitto, ovvia e legittima, sia compatibile con la strategia condivisa dall’amministrazione locale e con la sua legislazione.

Eugenio Trevissoi