Il sensore degli studenti dell'ETH consente di progettare una piazza a Zurigo nel rispetto del clima
Gli studenti all'ETH hanno sviluppato sensori in grado di fornire informazioni sull'utilizzo degli spazi urbani da parte delle persone. Ad esempio, misurano in modo anonimo l'utilizzo delle sedie in una piazza. I sensori hanno dimostrato la loro validità in un test e potrebbero essere utilizzati in futuro per la pianificazione degli spazi pubblici in base alle esigenze.
Come si comportano le persone negli spazi pubblici quando in città fa molto caldo e in futuro farà ancora più caldo a causa del riscaldamento globale? Ad esempio, come utilizzano i posti a sedere, come le sedie esistenti nei luoghi pubblici? In che modo il loro utilizzo varia a seconda dell'ora del giorno, del tempo o della disposizione di una piazza? Per rispondere a queste domande, l'Ufficio del Genio Civile e l'azienda elettrica della città di Zurigo hanno realizzato un progetto pilota nei mesi di agosto e settembre 2022, testando 16 sensori sviluppati in collaborazione con l'ETH di Zurigo. Otto sensori sono stati installati a Münsterhof e otto a Vulkanplatz a Zurigo. Le due piazze differiscono per la loro posizione e per il materiale delle sedie. I sensori sono stati fissati alle sedie.
In effetti, i sensori hanno registrato anche l'inaspettato: una notte, i dati sui livelli di rumore e sui movimenti delle sedie erano insolitamente alti. Era il 13 agosto 2022, quando la Street Parade si è svolta di nuovo con migliaia di partecipanti dopo due anni di interruzione per coronavirus e molti raver hanno trascorso la notte nelle due piazze.
Questi sensori sono stati progettati e costruiti dagli studenti dell'ETH presso il D-ITET Centre for Project Based Learning (vedi riquadro). I sensori possono essere utilizzati per misurare la temperatura, l'umidità e i livelli di rumore. Forniscono inoltre dati che indicano l'occupazione e la posizione delle sedie: "Il sensore può determinare la posizione di una sedia utilizzando il GPS", spiega Lukas Schulthess, responsabile del progetto presso l'ETH. "Un sensore di accelerazione e un algoritmo di valutazione intelligente possono essere utilizzati per determinare quanto tempo una persona è rimasta seduta su una sedia".
Inoltre, è stato verificato se i sensori contribuiscono alla pianificazione degli spazi pubblici in base alle esigenze, che sta diventando sempre più importante a Zurigo.
I sensori dell'ETH hanno dimostrato la loro validità
La città di Zurigo ha annunciato oggi (cfr. sito esternocomunicato stampa del Dipartimento di Ingegneria Civile e Smaltimento dei Rifiuti della Città di Zurigo) che i sensori di nuova concezione hanno dimostrato la loro validità: La trasmissione wireless dei dati ha funzionato in modo affidabile durante la fase di test, il funzionamento è stato privo di problemi e la qualità dei dati è stata buona. L'analisi dei dati ha anche fornito informazioni su dove e quanto spesso sono state utilizzate le sedie.
Secondo la città, i sensori potranno essere utilizzati in futuro per migliorare i servizi (come più posti a sedere o più zone d'ombra) e per pianificare gli spazi in base alla domanda. Naturalmente, spiega Schulthess, tali dati possono essere generati anche tramite osservazioni, questionari, conteggi o telecamere. "Tuttavia, i sensori raccolgono questi dati in modo più efficiente, affidabile, continuo e anonimo. I dati non permettono di trarre conclusioni sui singoli individui".
E cosa "dice" complessivamente l'analisi dei dati? Oltre alle somiglianze, ci sono anche differenze nell'utilizzo delle piazze: Le opzioni di seduta sono state utilizzate in misura simile in entrambe le piazze, sia al mattino che alla sera. Le sedie del Münsterhof sono state utilizzate maggiormente nel pomeriggio, quelle della Vulkanplatz a mezzogiorno. Il sabato, i posti a sedere sulla Münsterhof erano più frequentati di quelli sulla Vulkanplatz.
Per quanto riguarda la posizione delle sedie, è emerso che le sedie del Münsterhof erano posizionate all'ombra quando c'era il sole. Nella Vulkanplatz, invece, sono rimaste distribuite su tutta la piazza, indipendentemente dalla luce del sole e dalla temperatura. Ciò ha a che fare con la progettazione delle piazze: La Vulkanplatz ospita molti piccoli alberi che fanno ombra, mentre il Münsterhof è stato progettato senza verde.
Il progetto pilota è stato realizzato nell'ambito del programma "Smart City Zurich" e comprende anche aspetti di urban computing e pianificazione urbana. Per gli studenti dell'ETH il progetto del sensore è ora completo, mentre la città di Zurigo sta esaminando altre possibili applicazioni.
Centro per l'apprendimento basato su progetti
Il Centro per l'apprendimento basato su progetti (PBL) fa parte del Dipartimento di ingegneria elettrotecnica e dell'informazione (D-ITET). Il PBL si concentra principalmente su corsi con progetti e applicazioni pratiche per studenti di Bachelor e Master. Per offrire agli studenti progetti innovativi e realistici, questi si svolgono spesso in collaborazione con partner industriali e istituzioni esterne, come nel caso attuale con la Città di Zurigo.
La competenza principale del PBL consiste nella ricerca e nello sviluppo di sistemi intelligenti ad alta efficienza energetica che utilizzano sensori innovativi, sensor fusion e edge computing (elaborazione decentralizzata dei dati ai margini di una rete). Ciò consente al PBL di collaborare con molte aree di ricerca interdisciplinari che si basano su sistemi specializzati.