Le stime delle Nazioni Unite parlano chiaramente: le città globali rappresenteranno il 68% della popolazione mondiale entro il 2050, con un aumento di circa 2,5 miliardi di residenti urbani.
Con lo spazio a disposizione nelle nostre città e la previsione che la maggior parte della popolazione mondiale vivrà in aree urbane entro i prossimi decenni, c'è meno spazio per i tentativi e gli errori quando si tratta di pianificazione urbana, e le decisioni prese oggi hanno un impatto critico sul futuro.
Ma cosa succederebbe se ci fosse un modo per testare e analizzare diversi scenari prima di iniziare a costruire? È questa l'idea alla base dei "gemelli digitali" che, in continua espansione, offrono grandi opportunità di progettare, pianificare e costruire le città del futuro. Infatti, il rapporto pubblicato dal World Economic Forum (agosto 2023), in collaborazione con la China Academy of Information and Communications Technology (CAICT), stima che il mercato globale del gemello digitale raggiungerà i 110,1 miliardi di dollari entro il 2028.
Smart city vs urban digital twin
Quali sono le differenze tra smart city e urban digital twin? La confusione tra questi due concetti è comune, ma è importante comprenderne le differenze chiave e i punti in comune. Le "città intelligenti" e le "città gemelle digitali" sono concetti correlati ma distinti che riguardano la trasformazione digitale delle città per migliorare la qualità della vita dei cittadini e l'efficienza dell'ambiente urbano.
Le smart city sono città che utilizzano la tecnologia e l'innovazione per migliorare l'efficienza dei servizi pubblici, ridurre l'impatto ambientale e migliorare la qualità della vita dei cittadini. L'obiettivo delle smart city è ottimizzare l'uso delle risorse e fornire servizi come trasporti pubblici intelligenti, gestione intelligente dell'energia, raccolta dei rifiuti, illuminazione pubblica, sicurezza pubblica, e molto altro. Le smart city sfruttano la raccolta dati, l'analisi dei dati e la connettività per rispondere alle esigenze della comunità in modo più efficiente.
L'idea di utilizzare i digital twin in ambito urbanistico nasce con il concetto di smart city, divenuto popolare a partire dagli anni 2010. Le città gemelle digitali sono una rappresentazione digitale della città fisica. Questa rappresentazione digitale può includere dati geospaziali, dati sugli edifici, informazioni sugli utenti e altre informazioni pertinenti. L'obiettivo degli urban digital twins è quello di simulare, monitorare e gestire in modo più efficace e accurato il funzionamento di una città reale. Questo può essere utile per la pianificazione urbana, la manutenzione delle infrastrutture, la gestione delle emergenze e altro ancora.
Le città gemelle digitali utilizzano tecnologie come l'intelligenza artificiale, la realtà aumentata e la realtà virtuale per creare modelli interattivi e dinamici della città reale.
In sintesi, mentre le smart city si concentrano sull'uso di tecnologie intelligenti per migliorare l'efficienza dei servizi e la qualità della vita in una città, le città gemelle digitali sono una rappresentazione digitale avanzata della città stessa, utilizzata per scopi di simulazione, gestione e pianificazione. Spesso, le città gemelle digitali possono essere uno strumento all'interno di una strategia di sviluppo di una smart city per prendere decisioni più informate e migliorare l'efficienza operativa.
Funzionamento e sostenibilità delle città gemelle digitali
La potenza dei gemelli digitali deriva dal collegamento grandi quantità di informazioni del mondo fisico, in modo da formare un'enorme libreria di dati master che consente di eseguire analisi come mai prima d'ora.
In altre parole, un gemello digitale è una piattaforma di aggregazione di dati che riunisce dati provenienti da più fonti e li visualizza in modo facile da capire. Si parte da un modello digitalizzato dell'ambiente attuale e lo si sovrappone a set di dati. Questi dati possono provenire dalla città stessa, come i dati di monitoraggio ambientali, i dati statici di un ufficio di censimento, i dati IoT o le informazioni sul clima.
La condivisione dei dati di un gemello digitale facilita la visione di ciò che sta accadendo ora, ma consente anche alle città di effettuare simulazioni su ciò che potrebbe accadere in futuro, verificare l'impatto che avranno sugli edifici o sulle aree vicine. Allo stesso tempo, i dettagli strutturali, meccanici ed elettrici di singoli edifici o infrastrutture possono essere isolati o analizzati per verificarne le prestazioni e il posizionamento. Dunque, i gemelli digitali consentono di progettare, costruire, testare, distribuire e gestire sistemi complessi in modo interattivo e coinvolgente. Aiutare governi e imprese a comprendere il passato, visualizzare le condizioni attuali e prevenire i problemi futuri.
Inoltre, la città gemella digitale offre un modello di pianificazione e costruzione urbana per il futuro sviluppo sostenibile che combina efficacemente le innovazioni della tecnologia digitale con i meccanismi operativi urbani e fornisce un percorso concreto per la riqualificazione urbana. Attraverso la mappatura precisa, l'integrazione e il feedback tra digitale e reale, promuove attività urbane più sicure e servizi quotidiani più efficienti, oltre a contribuire alla creazione di ambienti più sostenibili e a basse emissioni di carbonio.
Per un futuro di qualità: il modello SODPA
Le città gemelle digitali uniscono il mondo fisico e quello digitale, consentendo una gestione della città basata su dati gestione della città, servizi intelligenti e sistemi interattivi.
Ponendo al centro le persone, il modello SODPA rappresenta una soluzione alla necessità di avere una gemella digitale di alta qualità. Infatti, la logica di fondo di tale framework è quella di rispondere ai bisogni centrati sull'uomo, con l'obiettivo di migliorare il benessere delle persone.
Il modello SODPA comprende cinque elementi costitutivi di una urban digital twin:
- Strategia e talento:la prima definisce la visione e la direzione di un progetto di gemello digitale, mentre il talento è il motore della costruzione, della gestione e del funzionamento della città gemella digitale. Si tratta di esaminare in modo completo politiche, tecnologie e risorse; sviluppare una strategia chiara ma con un percorso di sviluppo flessibile; adottare un approccio multistakeholder.
- Operatività e business: tali elementi sono alla base della Sostenibilità a lungo termine di una città digitale. Soltanto attraverso un buon funzionamento dei modelli operativi e di business innovativi, la smart city fornisce benefici sia sociali che economici. In tal caso, si devono chiarire i ruoli delle parti interessate per garantire equità, esplorare modelli di business sostenibili e innovativi basati su partnership pubblico-privato, ed estrarre il valore dai dati e capitalizzarlo per creare business sostenibili.
- Dati e infrastrutture: rappresentano due fattori strumentali di una città gemella digitale di alta qualità. Essi, infatti, permettono alle persone e alla natura di prosperare e garantire l'integrazione e la qualità dei dati.
- Piattaforma e tecnologia: sono i motori del progetto digitale. La piattaforma applicativa open-source e l'integrazione tra dati e servizi, forniscono un quadro tecnico e un ambiente per la modellazione, la simulazione e l'applicazione delle tecnologie stesse.
- Applicazione e scenario: sono il luogo in cui il valore di una città gemella digitale viene rilasciato e reso tangibile sul territorio. Questi elementi hanno come fine ultimo quello di garantire nel concreto un'efficace governance della città digitale, migliorando l'erogazione dei servizi e promuovendo una forte collaborazione pubblico-privato per lo Sviluppo Sostenibile.
In conclusione, il futuro digitale delle città sta emergendo tramite le città gemelle digitali, rivoluzionando la progettazione urbana. Tali rappresentazioni digitali delle città utilizzano tecnologie avanzate come l'IA e la realtà aumentata per offrire nuove opportunità.
La simulazione di scenari complessi, il miglioramento della pianificazione urbana e l'efficienza dei servizi pubblici permette una gestione ancora più precisa e dinamica delle città, con la capacità di anticipare e affrontare le sfide future come il cambiamento climatico, la crescita demografica e la mobilità urbana.
Tuttavia, sfide come la privacy dei dati richiedono regolamentazioni e investimenti significativi in infrastrutture digitali e competenze specializzate. In definitiva, le città gemelle digitali offrono un futuro urbano intelligente, sostenibile e adattabile. Se gestite con responsabilità, queste tecnologie possono contribuire a costruire un futuro urbano efficiente e migliorare la vita di tutti.