Infrastrutture connesse: l’IoT come strumento di protezione del territorio

La trasformazione digitale dell’ingegneria civile

La trasformazione digitale delle opere infrastrutturali civili e ambientali è oggi un processo in accelerazione, alimentato dalla crescente integrazione di tecnologie IoT (Internet of Things) nei sistemi di monitoraggio e di gestione del territorio. In un contesto climatico sempre più instabile e in un panorama in cui le infrastrutture mostrano sempre più segni evidenti di invecchiamento, la sensoristica intelligente sta assumendo un ruolo strategico per garantire sicurezza, efficienza operativa e sostenibilità, attraverso un’azione preventiva basata su dati in tempo reale. Ma questa evoluzione non riguarda soltanto la tecnologia: implica anche un cambio di prospettiva per le aziende del settore, che devono sapersi porre come ascoltatrici attente dei segnali del territorio e delle esigenze delle comunità.

Nel corso dell’ultimo decennio, infatti, il concetto stesso di infrastruttura ha subito una trasformazione radicale. Se un tempo il valore di un’opera ingegneristica si misurava solo in termini di durata, resistenza e dimensione, oggi entrano in gioco parametri nuovi: la capacità di raccogliere dati, di rispondere dinamicamente agli stimoli ambientali, di dialogare con altri sistemi e – soprattutto – di anticipare le criticità. In questo contesto, l’IoT si rivela una leva tecnologica da sfruttare, anche in un’ottica culturale: una vera rivoluzione silenziosa che sta cambiando il modo in cui pensiamo, progettiamo e gestiamo il territorio.

L’IoT come leva strategica per l’ingegneria civile

L’IoT sta ridefinendo i paradigmi dell’ingegneria civile e ambientale. Non si tratta più soltanto di rendere “smart” edifici e città, ma di costruire asset realmente resilienti e sostenibili. Questo approccio è particolarmente cruciale in un’epoca segnata dall’aumento degli eventi climatici estremi e dal progressivo deterioramento di molte opere civili costruite decenni fa, spesso non progettate per affrontare le sollecitazioni attuali.

Secondo un recente report di McKinsey & Company, l’adozione su larga scala di soluzioni IoT nelle infrastrutture potrebbe generare un valore economico compreso tra 5,5 e 12,6 trilioni di dollari all’anno entro il 2030^[1]. Capgemini sottolinea in uno studio come più del 70% delle organizzazioni che hanno adottato soluzioni IoT in ambito industriale abbiano già ottenuto un miglioramento tangibile in efficienza, sicurezza e sostenibilità^[2]. Ma cosa significa tutto questo per il settore delle opere civili e ambientali?

Dal monitoraggio statico alle opere connesse

Tradizionalmente, le opere civili erano progettate per svolgere una funzione statica e venivano ispezionate a intervalli regolari. Oggi, grazie alla diffusione di sensori avanzati e reti di trasmissione dati a basso consumo (ad esempio 4G/5G), è possibile monitorare senza soluzione di continuità grandezze fisiche come pressione, umidità, vibrazioni, spostamenti, portata d’acqua e parametri ambientali. In questo modo, le opere infrastrutturali diventano sistemi dinamici, capaci di dialogare in tempo reale con gestori, tecnici e autorità.

In ambito geotecnico, ad esempio, sensori a strappo e accelerometri vengono installati lungo versanti e corsi d’acqua per rilevare con precisione movimenti anche millimetrici del terreno. Un esempio emblematico è rappresentato dal monitoraggio idrologico, dove la combinazione di pluviometri, sensori di livello idrometrico e data logger connessi permette di rilevare variazioni critiche in bacini a rischio esondazione. In Val Rabbia, ad esempio, l’installazione di sensori e lungo il torrente ha permesso di attivare in tempo reale barriere mobili e segnalazioni luminose, prevenendo potenziali situazioni di pericolo per la popolazione locale attraverso un’azione tempestiva.

Controllo intelligente e prevenzione dei rischi

L’integrazione dell’IoT con piattaforme cloud e algoritmi di intelligenza artificiale abilita una vera e propria rivoluzione: si passa da un approccio reattivo a uno fondato sulla prevenzione. Questo modello consente non solo il monitoraggio continuo delle infrastrutture, ma soprattutto l’individuazione precoce di segnali di rischio, permettendo di intervenire prima che si verifichino eventi potenzialmente pericolosi o dannosi, con benefici significativi in termini di sicurezza, tempestività ed efficienza operativa.

Un esempio emblematico è rappresentato dal torrente Bisagno, a Genova, dove – a seguito delle alluvioni del 2011 e del 2014 – è stato implementato un sistema avanzato di monitoraggio in tempo reale. La rete di sensori pluviometrici e idrometrici, connessi via radio, consente oggi di rilevare tempestivamente l’innalzamento dei livelli d’acqua e attivare misure preventive, come la chiusura di strade o l’allerta alle autorità competenti, limitando il rischio che una criticità si trasformi in emergenza. Un chiaro esempio di come la tecnologia, se integrata con una visione proattiva, possa proteggere concretamente territori e comunità.

Sicurezza pubblica e protezione delle opere critiche

La forza dell’IoT non risiede solo nella tecnologia, ma nella sua capacità di contribuire alla sicurezza pubblica. Il monitoraggio di infrastrutture critiche – come ponti, gallerie, barriere paramassi – attraverso reti di sensori permette di intercettare segnali deboli di degrado o stress strutturale, trasformando le opere da asset passivi ad entità attive. Questo consente di intervenire prima che il danno diventi sistemico o catastrofico, in linea con le priorità individuate dal Sendai Framework dell’UNDRR^[3], che promuove l’adozione di tecnologie e dati per migliorare l’allerta precoce, la resilienza infrastrutturale e la riduzione del rischio di disastri. Secondo i principi dell’Industria 4.0, si configura così un’opera “parlante”, in grado di comunicare il proprio stato di salute e di interagire con sistemi di allerta o gestione automatizzata.

Anche nel mondo del tunnelling, l’adozione di tecnologie IoT sta portando una trasformazione profonda nei criteri di sicurezza e gestione delle opere. L’integrazione di sensori intelligenti nelle strutture di rivestimento permette un controllo continuo, preciso e in tempo reale dei processi di installazione e dello stato delle componenti strutturali. Questo consente non solo di verificare la corretta messa in opera delle armature in galleria, ma anche di monitorare in sicurezza – da remoto e a distanza dall’area di scavo – eventuali criticità o anomalie strutturali. In un ambiente ad alto rischio come quello degli scavi in sotterraneo, questi strumenti possono incrementare la prevenzione, riducono la necessità di interventi manuali in aree pericolose e contribuiscono ad aumentare l’efficienza complessiva delle operazioni di scavo e consolidamento.

Nel contesto urbano, la diffusione di sensori di qualità dell’aria, del rumore e delle vibrazioni consente di creare vere e proprie “mappe ambientali” digitali, accessibili anche ai cittadini. Stazioni di monitoraggio compatte e integrate nel paesaggio forniscono dati sulla qualità dell’aria in prossimità di scuole, fermate del trasporto pubblico o siti sensibili. La disponibilità di oltre 220 indicatori ambientali accessibili da smartphone, come avviene nella città di Matera, dimostra come la tecnologia possa migliorare anche la consapevolezza collettiva e la partecipazione civica.

Sostenibilità ambientale e adattamento climatico

L’IoT è anche un alleato nella lotta contro il cambiamento climatico. In ambito ambientale, sensori connessi possono misurare il livello di falde acquifere, la qualità delle acque reflue o l’inquinamento da polveri sottili, generando dati essenziali per la pianificazione e l’adattamento.

Secondo il World Economic Forum (2023), investire in soluzioni “tech-enabled” per la gestione delle risorse naturali – come l’acqua e il suolo – è uno dei fattori chiave per una crescita sostenibile^[4]. Le tecnologie di monitoraggio continuo permettono di ridurre sprechi, minimizzare gli impatti ambientali e prendere decisioni informate. Anche in ambito agricolo e forestale, sistemi IoT contribuiscono a un uso più efficiente delle risorse idriche e a una prevenzione più efficace degli incendi boschivi.

Misurare in modo costante l’impatto ambientale delle opere, come il consumo energetico o le emissioni di inquinanti, aiuta progettisti e gestori a ridurre sprechi e ottimizzare le performance. L’efficienza energetica dei sistemi IoT di ultima generazione, unita alla possibilità di alimentazione tramite fonti rinnovabili, consente inoltre di ridurre significativamente l’impronta ambientale complessiva delle soluzioni adottate.

Standardizzazione e interoperabilità dei dati

Un aspetto cruciale per il futuro delle infrastrutture digitali è la standardizzazione dei protocolli e l’interoperabilità dei dati. La Direttiva europea INSPIRE (2007/2/EC)^[5] e la European Data Strategy^[6] spingono verso una maggiore apertura dei dati ambientali e una gestione integrata tra enti pubblici, operatori privati e cittadini.

L’adozione di standard aperti per la trasmissione e l’archiviazione dei dati rappresenta una condizione necessaria per abilitare ecosistemi digitali realmente inclusivi. In parallelo, la diffusione del cloud e l’uso dell’intelligenza artificiale rendono possibile un’analisi distribuita che aumenta la resilienza complessiva dei sistemi, senza la necessità di grandi centri di controllo centralizzati.

Verso infrastrutture cognitive e resilienti

L’ingegneria del futuro sarà sempre più interconnessa, predittiva e sostenibile. Le tecnologie IoT non sostituiscono la progettazione strutturale tradizionale, ma la potenziano, introducendo un nuovo livello di consapevolezza e controllo. Ogni sensore, ogni dato raccolto, contribuisce a costruire un’opera cognitiva capace di apprendere, adattarsi e reagire.

Il valore delle soluzioni digitali risiede nella loro capacità di prevenire disastri, ottimizzare risorse e migliorare la qualità della vita. Per questo, investire in infrastrutture intelligenti non è solo un’opzione tecnologica, ma una scelta strategica per proteggere le comunità e accompagnare la transizione verso un modello di sviluppo più resiliente e sostenibile.

In definitiva, la sfida non è soltanto tecnologica, ma sistemica: richiede una convergenza tra ingegneria, ICT, politica e comunità. Richiede, cioè, una nuova alleanza tra sapere tecnico e responsabilità sociale. Perché ogni sensore installato, ogni algoritmo di previsione, ogni dato raccolto e condiviso può significare un ponte che non crolla, una frana che non avviene, una vita che non si perde. È in questa prospettiva che l’IoT non è semplicemente una tecnologia, ma una forma evoluta di cura del territorio. Un modo – forse il più moderno – di mettere l’ingegneria al servizio delle comunità.

Note

[1] McKinsey & Company (2023), “IoT value set to accelerate through 2030 – where and how to capture it“.

[2] Capgemini Research Institute (2022), “Smart and sustainable: Why IoT is the catalyst for sustainable operations“.

[3] United Nations Office for Disaster Risk Reduction (UNDRR), “Sendai Framework for Disaster Risk Reduction 2015–2030”

[4] World Economic Forum (2023), “Technology for Climate Adaptation: Accelerating the Use of Digital Technologies for Climate Resilience“.

[5] European Commission (2007), “INSPIRE Directive” (2007/2/EC).

[6] European Commission (2020), “A European strategy for data“.