Spoke 9 ‘Digital Society and Smart Cities’

Lo Spoke opera in modo multidisciplinare, tra informatica avanzata, scienze sociali, ingegneria e sanità pubblica. La sua identità tecnologica si fonda sull’integrazione di HPC, Big Data e AI su architetture eterogenee che vanno dal Cloud all’Edge, gestendo l’intero ciclo di vita del dato: raccolta tramite Internet of Things (IoT) e piattaforme mobili, elaborazione distribuita e visualizzazione immersiva (VR/XR). Le competenze includono Machine Learning e Deep Learning (Graph Neural Networks, AI neuro-simbolica), modellazione di sistemi complessi, Computer Vision e Natural Language Processing (NLP). Tali metodologie sono applicate a cinque domini verticali: salute e stili di vita, mobilità, analisi socioeconomica, infrastrutture e utility, ambiente.

Lo Spoke 9 punta allo sviluppo di sistemi distribuiti, modelli predittivi e Digital Twin urbani per affrontare le sfide delle Smart Cities e delle società digitali, supportando analisi, decisioni e servizi basati sui dati. Gli obiettivi includono:

• Sviluppare Digital Twin e sistemi predittivi per interpretare fenomeni complessi — come la diffusione di malattie, i flussi di traffico o l’evoluzione delle condizioni urbane — con particolare attenzione alla sperimentazione di politiche basate su dati reali.
• Rafforzare capacità operative in ambiti chiave come la gestione dei rifiuti, il monitoraggio dello stress individuale e la resilienza delle infrastrutture a eventi naturali, creando soluzioni misurabili e integrabili nei sistemi cittadini.
• Definire architetture, modelli e piattaforme di riferimento per l’intero ecosistema dei gemelli digitali urbani, incluse le componenti di modellazione predittiva, orchestrazione delle risorse nel continuum Cloud-Edge e strumenti software necessari alla loro gestione.
• Sviluppare applicazioni verticali nei domini strategici dello Spoke, attraverso:
  – gemelli digitali per salute e benessere, sensori Ultra-Wideband (UWB) e piattaforme di coaching remoto;
  – sistemi di mobilità basati su previsioni in tempo reale e sicurezza proattiva;
  – modelli per simulazione delle evacuazioni, analisi socioeconomica e contrasto ai contenuti tossici tramite AI responsabile;
  – soluzioni per infrastrutture ed ambiente, come gestione energetica tramite Building Information Modelling (BIM), monitoraggio della qualità dell’aria, allerta per rischi idrogeologici e strumenti di IA per il riciclo della plastica.

L’operatività dello Spoke è organizzata in otto Work Package che uniscono metodologie e domini verticali. Le prime linee di intervento si concentrano su modellazione, piattaforme e software. Nei Work Package verticali lo Spoke costruisce gemelli digitali per salute e benessere, sperimenta previsioni di traffico in tempo reale e sistemi di sicurezza proattiva, modella scenari di evacuazione e strumenti per analisi socioconomiche e sviluppa soluzioni per edifici, aria e territorio. Questo assetto consente di passare dalla ricerca ai servizi, con workflow riproducibili e pronti per l’integrazione in sistemi urbani reali.

Lo Spoke 9 agisce da catalizzatore del trasferimento tecnologico, costruendo un ecosistema capace di portare in produzione soluzioni per le città del futuro. state attivate collaborazioni con 7 grandi aziende per 13 progetti di ricerca e sviluppo su temi concreti: ottimizzazione dei consumi e delle rotte nel marittimo, localizzazione dei guasti a bordo, governance territoriale e coinvolgimento civico, ecoscore per assicurazioni e guida sicura, gestione dinamica delle emergenze, posizionamento di precisione per la mobilità, assistenti virtuali per viaggi multimodali, droni e sensoristica per risposta rapida, analisi ESG, miglioramento delle immagini acustiche subacquee, agricoltura di precisione. In parallelo, i bandi a cascata hanno sostenuto 16 progetti con PMI e enti di ricerca su: AI per comunicazione di dati idraulici, gemelli digitali del traffico, monitoraggio stile di guida, qualità dell’aria e Precision Environmental Digital Twinning, resilienza climatica, previsione del traffico in tempo reale, crowd management e nowcasting meteorologico su HPC, fino a soluzioni per riciclo della plastica e monitoraggio ambientale.

I risultati si riflettono su resilienza, sicurezza e qualità della vita nelle aree urbane. Sistemi di monitoraggio ambientale e previsione permettono di anticipare isole di calore e alluvioni; servizi per la mobilità e per il benessere migliorano accessibilità e stili di vita; strumenti per infrastrutture e utility contribuiscono a una gestione più accurata delle risorse. Dal punto di vista economico, l’adozione di piattaforme scalabili consente efficienza operativa e favorisce la competitività del tessuto industriale, mentre la produzione scientifica. In sintesi, lo Spoke 9 trasforma i dati in strumenti decisionali per città più eque, sicure e centrate sulle persone.

Leader: Nicola Mazzocca (nicola.mazzocca@unina.it)
Co-leader: Marco Pistore (pistore@fbk.eu)