Infrastrutture geospaziali per le città di domani: un approccio al tema dei digital twin in Italia - Agenda Digitale

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Infrastrutture geospaziali per le città di domani: un approccio al tema dei digital twin in Italia

Il digital twin di una città è basato su un modello 3D che rappresenta tutte le infrastrutture presenti della realtà fisica, dagli edifici, alle strade, alle reti tecnologiche. Prevede un massiccio impiego dei dati geospaziali relativi al contesto urbano anche (ma non solo) per affrontare le sfide della sostenibilità

28 Apr 2021
Sergio Farruggia

vice presidente Associazione Stati Generali dell’Innovazione

La situazione di stress provocata dalla pandemia Covid-19, tra le tante reazioni e ricadute, sta mettendo in evidenza i punti di forza del nostro Paese, le nostre criticità, gli errori commessi, le scelte corrette, l’impreparazione e i ritardi penalizzanti in diversi settori. Grazie e purtroppo a questa tragedia, possiamo fare tesoro delle lezioni apprese per costruire il futuro prossimo: quello non poi così lontano in cui il paradigma digital twin si diffonderà ampiamente creando copie virtuali di aree metropolitane, città, ma anche comunità rurali e montane, oggi classificate Aree interne.

“Urban Digital Twin”: alfabetizzazione spaziale e competenze geo-digitali per vivere le città del futuro

Epoca in cui -non è una previsione- sarà imprescindibile per tutti l’attuazione di scelte cruciali per approdare rapidamente all’era dello sviluppo sostenibile.

Questo articolo non spiega cosa sono le infrastrutture geospaziali e poco rivela degli Urban digital twin, tema, peraltro, che coinvolge molteplici aspetti: moltissimi quelli tecnici e riguardanti i dati, la loro trasformazione in informazioni e, quindi, in acquisizione di conoscenze. Altrettanto numerosi quelli non-tecnici, riferibili ad ambiti disciplinari quali ad esempio l’etica, la sociologia, la filosofia, la pedagogia, le scienze cognitive.

Facendo nostro questo consiglio di Alfonso Fuggetta riferito alle infrastrutture TLC: “Dobbiamo essere lungimiranti, perché quando le infrastrutture serviranno non ci sarà più tempo per dotarcene”, nel seguito il tema digital twin delle città/territori è considerato per questi punti:

  • presuppone che si ponga attenzione a quegli aspetti significativi per il contesto nazionale che, se trascurati, possono penalizzare la diffusione delle digital twin nelle città italiane, ampliando le disuguaglianze con le nazioni più attente ai cambiamenti indotti dalla trasformazione digitale;
  • presuppone altresì che la sua diffusione riduca invece di amplificare il divario digitale tra città metropolitane e cosiddette Aree Interne, identificando modelli digital twin adeguati alla conformazione del territorio italiano, caratterizzato da una marcata consistenza di territori di notevole pregio;
  • richiede cambiamenti culturali, che introdurranno modi inediti di affrontare le problematiche poste dalla collettività e di organizzare i rapporti PA – cittadini.

La comparsa del “gemello digitale” della città e del territorio

Il digital twin, copia digitale di un manufatto o di un processo, è l’interpretazione più recente ed evoluta della modellistica digitale. Il concetto ha fatto la sua comparsa poco più di 10 anni fa, sulla scia della nuova rivoluzione industriale: Industria 4.0.

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La disponibilità di molteplici tecnologie sempre più potenti e la loro convergenza in un’unica piattaforma in simbiosi con le strutture e gli apparati fisici, sono stati i fondamenti che hanno indotto a identificare il digital twin come una delle principali tendenze tecnologiche strategiche del prossimo futuro.

Negli ultimi anni dello scorso decennio, sono stati avviati i primi progetti pilota di digital twin applicati alle città. Le analisi già disponibili riguardanti le tendenze circa gli sviluppi di questo nuovo ambito applicativo del concetto di “gemello digitale”, fanno ritenere che la diffusione degli urban digital twin assumerà il carattere di fenomeno ineluttabile, sostenuto dal progredire delle tecnologie digitali impiegate. Pertanto, approfittando delle esperienze maturate a livello internazionale dalle città pionieristiche, un numero crescente di amministrazioni pubbliche locali italiane guarderà con interesse alla copia virtuale del proprio territorio, come valido strumento per ampliare la possibilità di creare servizi innovativi a supporto dei processi decisionali e auspicabilmente per perseguire la risoluzione dei problemi della propria comunità in sintonia con gli obiettivi dello sviluppo sostenibile.

A questo proposito, merita di essere richiamata la proposta dell’Alleanza nazionale per lo Sviluppo Sostenibile (ASviS), inserita nel cap. 8 “Le proposte dell’ASviS per uno sviluppo sostenibile delle città e dei territori, Missione 1 Digitalizzazione, innovazione e competitività del sistema produttivo – RIFORME” del recente Rapporto (Dicembre 2020) “I Territori e gli obiettivi di sviluppo sostenibile” (pag. 139): “Occorre stimolare l’utilizzo delle tecnologie geospaziali per città e territori anche per costruire gemelli digitali (digital twin) per lo sviluppo di esperienze di Smart cities and communities”.

Il digital twin di una città/comunità è basato infatti su un modello 3D della città (City Model), il quale rappresenta accuratamente tutte le infrastrutture presenti della realtà fisica, dagli edifici, alle strade, alle reti tecnologiche. Tale modello è alimentato da una grande quantità di dati generati da sistemi sensoriali e di acquisizione in tempo reale.

Affinché una città possa essere modellata, è quindi implicita la sua ridefinizione in Smart City, aggregando e integrando digital twin specifici di sistemi quali quelli riguardanti: (i) gli edifici intelligenti, (ii) le infrastrutture dedicate alla mobilità di persone e beni, (iii) le reti energetiche, di TLC e di distribuzione delle risorse idriche.

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Un percorso per prepararsi agli Urban digital twin

Stati Generali dell’Innovazione (SGI) ha affrontato questo argomento in occasione della predisposizione del Manifesto 2SÌSostenibilità, Innovazione e Social Innovation, una proposta di linee programmatiche in sintonia con gli obiettivi dell’Agenda 2030 dell’ONU per lo sviluppo sostenibile, rivolto alle Regioni e ai Comuni in cui si sono svolte le elezioni amministrative del 2020. Il sesto punto di questo Manifesto, intitolato appunto “digital twin per città/comunità smart”, suggerisce ai potenziali futuri amministratori pubblici alcune azioni da porre in atto per far sì che la propria collettività sia preparata quando vorrà fare ricorso a questa forma estremamente raffinata della modellistica digitale.

I rappresentanti della società civile che hanno partecipato alla stesura del Manifesto 2SÌ per questo tema (incontro pubblico svoltosi il 19 febbraio 2020), hanno orientato l’attenzione sulle possibili criticità riferite al contesto nazionale che potrebbero penalizzare e ritardare l’implementazione dei digital twin nelle città e nei territori del nostro Paese. Gli argomenti dibattuti sono stati raccolti in un opuscolo contenente “idee per accompagnare il cambiamento”, realizzato per supportare gli amministratori che intendono seguire le linee programmatiche della carta sottoscritta.

Il capitolo di questa sorta di manuale dedicato al “digital twin per Città/Comunità Smart” (pagg. 50 60), fornisce un quadro di riferimento utile per legare le iniziative concernenti la crescita di consapevolezza su questo tema alla predisposizione di proprie agende per lo sviluppo sostenibile.

Nel contesto della Strategia Nazionale per lo Sviluppo Sostenibile (SNSvS), sia le Regioni, sia le Città Metropolitane, nonché città e comunità locali stanno elaborando strategie e piani per impegnarsi sui Sustainable Development Goals (SDGs) stabiliti dall’Agenda ONU 2030 per lo Sviluppo sostenibile. Il citato Rapporto ASviS “I Territori e gli obiettivi di sviluppo sostenibile” offre un resoconto aggiornato al riguardo.

La stessa ASviS, insieme a Urban@it[1], nel 2018 aveva pubblicato “L’Agenda urbana per lo sviluppo sostenibile”. Il documento individuava precisi traguardi quantitativi per ciascun obiettivo e per i principali sotto obiettivi dell’Agenda ONU 2030 riferiti alle aree urbane, con l’indicazione delle azioni necessarie per raggiungerli.

Già in quel documento, ASviS ha richiamato in un quadro necessariamente dinamico dello schema degli indicatori per gli SDGs l’attenzione sull’importanza dei dati geospaziali, in quanto (pag. 10):

  • consentono di elaborare informazioni fondamentali per gestire la crescente complessità dei processi urbani, aiutando a comprenderne la genesi e governarne l’evoluzione;
  • rappresentano a livello urbano la fonte di maggior dettaglio e disaggregazione, la più appropriata per valorizzare i contributi delle tecnologie sensoristiche per l’analisi dei fenomeni naturali e dell’uomo.

Viene quindi previsto un crescente impiego dei dati geospaziali relativi al contesto urbano, per l’elaborazione di indicatori in grado di monitorare lo sviluppo delle città, migliorando la capacità della comunità urbana di gestire il territorio in modo mirato per affrontare le sfide della sostenibilità.

Cogliendo tale esigenza, il primo Rapporto (luglio 2019) dell’Agenda Urbana per lo Sviluppo Sostenibile di ASviS ha introdotto specifici obiettivi riguardanti le Infrastrutture Geospaziali con riferimento allo SDG 9 dell’Agenda ONU 2030 (Imprese, innovazione e infrastrutture).

Lo stesso Rapporto raccomanda alcune azioni necessarie per conseguire tali risultati entro il 2030: le stesse azioni sono state richiamate e articolate nel Manifesto “2SÌ” per il tema “Le digital twin per le Città/Comunità Smart”.

In sintonia quindi con la proposta ASviS di Agenda Urbana e i successivi Rapporti dell’Alleanza, un possibile approccio al tema dell’implementazione di digital twin in Italia, tenendo presente i contenuti su questo tema del Manifesto “2SÌ” e dell’opuscolo allegato, consiste nel proporre alle amministrazioni pubbliche territoriali e locali:

  • l’elaborazione di proprie Agende per lo Sviluppo Sostenibile, anche inquadrando nei loro strumenti di programmazione gli obiettivi individuati nei citati documenti ASviS,

e, allo stesso tempo,

  • coniugare agli obiettivi individuati dalla comunità nella propria Agenda per contribuire alla strategia nazionale per lo sviluppo sostenibile, azioni riferibili agli obiettivi stabiliti da ASviS per le “Infrastrutture Geospaziali”.

In altri termini, viene ritenuto di fondamentale importanza l’adozione della prassi dell’Agenda Urbana per lo Sviluppo Sostenibile da parte di qualsiasi comunità, quale strumento, prima di riflessione e assunzione di responsabilità nei riguardi dello sviluppo sostenibile, quindi di guida e monitoraggio della sua attuazione, in fase di implementazione dell’agenda stessa.

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Si può così intraprendere un percorso che se ben calibrato consente di contribuire alla realizzazione dell’infrastruttura geospaziale necessaria per il successivo sviluppo del digital twin urbano, mantenendo comunque il focus sui bisogni prioritariamente avvertiti dalla comunità per raggiungere lo sviluppo sostenibile.

Inoltre, il conseguimento degli obiettivi a livello di comunità locale legati ai requisiti per la creazione del gemello digitale urbano, sosterranno lo sviluppo dell’Infrastruttura Geospaziale nazionale e risultato altrettanto importante la comunità coopererà, per la sua parte, a raggiungere i risultati per il SDG 9 “Imprese, innovazione e infrastrutture” dell’Agenda ONU 2030, al cui interno come abbiamo ricordato ASviS ha inserito il tema della “Infrastruttura Geospaziale”.

È importante ancora evidenziare che l’impostazione del Manifesto “2SÌ” per promuovere l’implementazione delle digital twin nelle Città/Comunità Smart anche in Italia si basa su un approccio sinergico con le criticità avvertite dalla comunità locale e registrate nella propria agenda per lo sviluppo sostenibile. Si caratterizza altresì come soluzione sistemica attraverso l’applicazione dei principi di sussidiarietà, di cooperazione Pubblico-Privato, di partecipazione dei portatori d’interesse della città/comunità e in conformità con le politiche nazionali ed europee riguardanti la strategia per lo sviluppo sostenibile.

Il gemello digitale della città potrà aiutarci

Non sarà sfuggito che l’iniziativa pubblica del Manifesto “2SÌ” si svolse proprio la vigilia di una data che rimarrà impressa nella memoria collettiva della nostra generazione: il giorno successivo, 20 febbraio 2020, fu certificato il primo caso di coronavirus di un nostro concittadino.

L’Urban digital twin avrebbe potuto dare un grande contributo per una migliore gestione della pandemia COVID-19. In questo articolo abbiamo fatto riferimento essenzialmente al digital twin applicato alla componente inanimata della città. Occorre però ricordare che uno dei suoi componenti principali sono i dati provenienti dai suoi abitanti per modellare e poterne prevedere anche i comportamenti. Andranno quindi acquisiti e valutati i dati provenienti dai social network e i metadati dalle reti di comunicazione cellulare e dai sistemi di domotica.

Questo accenno all’applicazione del concetto di gemello digitale anche agli esseri umani, cioè ai soggetti della città/territorio, si riallaccia a quanto premesso in apertura: il tema degli Urban digital twin coinvolge molteplici aspetti.

Cos’è il modello “digital twin” e come migliora sviluppo e prodotti

Ritorneremo sull’argomento. Nel congedarci, vorremmo segnalare la possibilità di ascoltare il punto di vista circa le prospettive dell’impiego degli Urban Digital Twin nel nostro Paese, del Coordinatore del gruppo di lavoro ASviS per il SDG (Sustainable Development Goal) 11, Walter Vitali, e del Presidente dell’Unione Nazionale Comuni, Comunità ed Enti Montani, UNCEM, Marco Bussone, in occasione dell’incontro “Digital Twin / Smart communities” svoltosi online, il 22 aprile 2021, inserito nel ciclo di webinar “GAP – Gestione Agile della PA”, organizzato dalla Civic Tech Academy di WiseTown e da Stati Generali dell’Innovazione.

  1. Centro nazionale di studi per le politiche urbane
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