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Edifici e infrastrutture diventano smart con i sensori integrati «always-on»

Mila Fiordalisi

Monitoraggio continuo con i dispositivi wireless annegati nei materiali: più facile il controllo di edifici, ponti e dighe con le "spie" intelligenti

I materiali da costruzione del futuro? Saranno "internet- addicted". Sì, perché l'avvento dell'Internet of things , che vedrà il proliferare dell'uso di sensori per rendere possibile la comunicazione fra "oggetti", vedrà sempre più protagoniste le parti strutturali degli edifici fino a includere i materiali e persino le vernici, grazie alle nanotecnologie.
L'adozione dei sensori "always-on", ossia connessi grazie alle tecnologie wireless, è già considerata la soluzione d'eccellenza ad esempio per il monitoraggio di opere quali viadotti, dighe, gallerie, ponti ed altre infrastrutture "critiche".

E sono numerose le sperimentazioni in corso nonché i progetti a regime, come quello che riguarda la linea della metropolitana B1 a Roma (si veda altro articolo in pagina). Ma la svolta ci sarà quando si passerà a connettere gli edifici, partendo da quelli di nuova costruzione ma coinvolgendo anche quelli oggetto di ristrutturazione. Secondo le stime messe nero su bianco dai ConsumerLab di Ericsson negli "Hot Consumer Trends 2016" al quinto posto nella classifica dei principali trend 2016 ci sono le Sensing Homes, le case "iniettate" di sensori.

E la società Ict considera gli edifici i nuovi "hub" di Internet. I sensori, in grado di comunicare attraverso le tecnologie wireless, potranno essere integrati direttamente negli elementi costruttivi, come ad esempio i mattoni, evidenzia la società.
Secondo il 55% degli utilizzatori di smartphone che hanno partecipato alla survey di qui a 5 anni le loro stesse abitazioni saranno disseminate di sensori usati ad esempio per monitorare gli impianti elettrici ed idrici. Per non parlare delle nuove costruzioni che dovrebbero per l'appunto integrare già nei materiali una elevata quantità di "chip" in grado di monitorare lo stato di salute di pareti e parti strutturali, ma anche livelli di umidità e isolamento ed altre informazioni sulla base dei "parametri" impostati.

Il tutto con lo scopo di gestire le attività di manutenzione intervenendo solo laddove necessario e quindi senza sprecare inutili risorse, ma anche di attivare funzioni quali ad esempio la ventilazione o l'ombreggiamento delle vetrate per mantenere costanti le temperature interne e anche in questo caso per evitare gli sprechi legati ai consumi energetici di elettricità ed impianti di climatizzazione.

«L'elettronica fa sempre più parte delle nostre vite, eppure viviamo ancora in edifici di vecchio stampo», sottolinea Chang Liu, inventore di un mattone intelligente sviluppato, già nel 2013, nell'ambito di un progetto di ricerca presso il Center for Nanoscale Science and Technology dell'Università dell'Illinois. «Se riusciremo a rendere più smart gli edifici allora sì che miglioreremo davvero la qualità della nostra vita nonché la nostra sicurezza».
Qualcosa si sta muovendo a livello di grandi progetti. Caso emblematico quello di The Edge, la torre da 430mila mq inaugurata lo scorso giugno ad Amsterdam che con i suoi 28mila sensori in campo è considerato l'edificio più intelligente al mondo. Secondo la società di analisi Gartner gli edifici commerciali faranno quest'anno la parte del leone nella rivoluzione Internet of things con 518 milioni di "oggetti" connessi su 1,6 miliardi totali a livello mondiale, il 39% in più rispetto a un anno fa.

Ma in quali materiali potranno essere "iniettati" i sensori? Secondo gli esperti pressoché in tutti, dal calcestruzzo al legno, dalla plastica al vetro. Controllo della temperatura, delle vibrazioni e più in generale del movimento sono le "funzionalità" su cui si stanno concentrando la maggior parte delle iniziative in corso in chiave di risparmio energetico ed antisismica. I sensori sono in grado di comunicare qualsiasi minima variazione dei parametri impostati alla centralina domestica, o alla centrale di controllo collegata con gli stessi, nel caso ad esempio di infrastrutture pubbliche. Ma la sfida non sarà semplice: i sensori non hanno vita eterna e soprattutto possono danneggiarsi quando "affogati" nei materiali. E non a caso fino ad oggi, nonostante i numerosi progetti "coltivati" nei laboratori di ricerca a livello mondiale non si è arrivati se non a prototipi di smart materials. Vero è che l'evoluzione tecnologica ha già fatto passi da gigante e la sensoristica si è parecchio evoluta anche fino a pochissimi anni fa. E che l'Internet of things è già il presente. Dunque la strada è tracciata.


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