Sistemi e tecnologie IoT per la realizzazione di strade intelligenti

Immaginiamo che si formi una crepa sul manto stradale ed automaticamente venga dato l’allarme per l’immediato ripristino o, ad esempio, ottenere informazioni real time riguardo al flusso veicolare, con gallerie monitorate 24 h/24 h. Tutto ciò con Smart Road è realtà.
La Smart Road è un progetto che mira a migliorare sotto tutti gli aspetti qualitativi il sistema di trasporto come oggi lo conosciamo, attraverso la Digital Transformation (DT) ed alla realizzazione di ulteriori infrastrutture che permettano l’erogazione dei servizi. Il concetto di strada come opera civile viene affiancato dal termine infrastruttura tecnologica, tutto ciò possibile grazie ai sistemi di connettività vehicle to infrastructure (V2I) o vehicle to vehicle (V2V).
La missione è quella di poter garantire una maggiore dinamicità del viaggio, così da ridurre il tempo di percorrenza; ma, soprattutto, l’attenzione principale è rivolta alla sicurezza degli utenti attraverso questi obiettivi (8):
• Implementazione della guida autonoma;
• Strade regolarmente monitorate e sottoposte a manutenzione ordinaria;
• Interventi tempestivi in seguito a richieste di SOS da parte dell’utente;
• Monitoraggio del flusso veicolare in tempo reale;
• Gestione e monitoraggio delle gallerie;
• Implementazione di corsie dinamiche relative alla quantità di volumi di traffico presente;
• Verifica della massa dei veicoli presenti;
• Possibile implementazione di sistemi ad induzione volti alla ricarica dei veicoli durante la percorrenza del percorso autostradale;
• Monitoraggio intelligente, attraverso sistemi IoT, delle infrastrutture stradali e delle condizioni meteorologiche;
• Possibile implementazione con tecnologie innovative.

Architettura IoT e tecnologie utilizzate

Nella Smart Road (8) le reti per i sistemi IoT sono formate da una vasta rete di sensori disposti in corrispondenza degli elementi da monitorare. L’adozione di un tale sistema comporta diversi vantaggi come:
• Basso consumo energetico da parte dei sensori;
• Informazioni affidabili (incertezza di misura contenuta);
• Monitoraggio costante dell’infrastruttura attraverso la trasmissione in tempo reale delle informazioni e della rilevazione di eventi;
• Monitoraggio delle infrastrutture difficilmente accessibili, contribuendo in maniera significativa alla sicurezza dei viaggiatori;
• I sensori IoT potranno essere alimentati da una rete elettrica, nel caso occorra effettuare un monitoraggio costante, o da una batteria nel caso in cui l’acquisizione delle informazioni richieste sia meno frequente.
Per quanto riguarda la connettività alla rete, la trasmissione delle informazioni può avvenire mediante l’utilizzo di sistemi cablati (wired) o wireless, comunque compatibili con specifiche tecnologie di comunicazione affinché possano ricevere e trasferire dati a breve/lunga distanza.
L’infrastruttura della Smart Road è molto complessa; all’interno di essa è possibile definire la sua architettura IoT, definita dai seguenti componenti:
• Sensori IoT;
• Gateway;
• Controller del sistema.

I sensori IoT sono fondamentali, in quanto rilevano le informazioni dal mondo esterno e le trasmettono al gateway e al concentratore. Il gateway riceve le informazioni rilevate dai sensori, anche di tipo diverso, e le trasmette esternamente alla rete locale. Il controller di sistema è un dispositivo è in grado di elaborare i dati provenienti da ogni gateway. Tale componente deve integrarsi con il sistema Road Management Tool (RMT) per rendere possibile la gestione da remoto dei seguenti sistemi:
• Sistema Internet of Things;
• Sistema radio;
• Sistema Smart Tunnel;
• Sistema di Gestione corsia dinamica;
• Sistema di monitoraggio delle infrastrutture;
• Sistema monitoraggio del traffico;
• Sistema di monitoraggio industriale;
• Sistema di monitoraggio ambientale;
• Sistema di produzione e di distribuzione energia;
• Centrale Tecnologica.