都市部のヒートウェーブ対策として、イタリアのパートナーであるWiDataAbinsulaは、カリアリスマートシティプロジェクトにおいて、カリアリ市内300カ所以上のサイトにSenseCAP S1000気象センサー、SenseCAP S2100 LoRaWAN DTU、その他のSenseCAP LoRaWANセンサーを含む500台以上のSenseCAPセンサーを展開しました。本プロジェクトは、ヒートアイランド現象の監視機能を提供し、地方自治体が建物の色彩や緑地計画などの施策を通じてヒートアイランド効果をより効果的に緩和できるよう支援しています。

ヒートアイランド現象とは、都市化に伴う人工インフラと人間活動により、都市部が周辺の郊外地域よりも著しく高温になる現象を指します。欧州委員会を代表してヨーロッパ中期天気予報センター(ECMWF)が実施するコペルニクス気候変動サービス(C3S)の研究によると、ヒートアイランド現象はエネルギーコスト、大気汚染レベル、熱関連疾患および死亡率を増加させます。都市計画者と政府は、緑化屋根、樹木と植生被覆、クールルーフ、ヒートアイランド監視・モデリングなどのグリーン・ブルーインフラの拡充を含む、この熱ストレスを軽減する戦略を実施してきました。しかし、これらの変化を実現するためには、都市環境内での温度やその他のパラメータの空間的変動に関する洞察が、ヒートアイランドをより効果的に緩和するために不可欠です。

ヒートアイランド現象
画像提供:コペルニクス気候変動サービス

課題

近年、先進的なIoTソリューション技術を活用してデータを収集し、都市インフラとサービスを改善するスマートシティ技術が、ヒートアイランド問題への対処を支援するために、ますます導入されています。カリアリは、人口154,408人(イタリア国家統計研究所のデータより)の南イタリアの都市で、サルデーニャ島最大の都市です。2017年から、カリアリ市カリアリ大学と協力し、小型飛行機の上に搭載した熱画像カメラを使用して市内を飛行し、横断した250の基本エリアの温度を継続的に撮影しました。熱データを使用して、アスファルト舗装表面のための適合経験モデルが開発され、都市環境で使用される他の材料に拡張されました。これにより、市が都市緑地の創設、エネルギー効率の向上、車両の削減、特にアスファルト表面の削減といった様々なヒートアイランド緩和策を実施することを支援しています。

カリアリ上空の熱画像航空調査
カリアリ上空の熱画像航空調査、画像提供:カリアリ大学

しかし、ヒートアイランド問題に適切に対処するためには、都市規模で温度、湿度、大気質などの複数の変数に関するデータを収集する必要があります。これには広範囲なセンサーネットワークが必要であり、特に人口密度の高い都市部では、飛行機による撮影では費用が高く、困難になります。さらに、飛行機で熱データを収集し、経験モデルで分析することは時間のかかるプロセスであり、ヒートアイランドに影響を与える急速に変化する条件への対応が困難になります。また、特にネットワーク接続が不十分なコミュニティでは、高品質な環境データへのアクセスも制限される場合があります。これらの課題に対処し、データへの公平なアクセスを促進することは、ヒートアイランドを効果的に緩和し、より持続可能な都市を構築するために必要です。

ソリューション

都市規模での精密なリアルタイム環境データを用いてヒートアイランドの課題に対処するため、カリアリ市は、通信会社Fastweb、ソフトウェア開発会社WiDataとAbinsulaと共に、カリアリ大学の科学的支援のもと、ヒートアイランドの監視、特定、緩和のためのインフラを構築するカリアリスマートシティプロジェクトを開始しました。このプロジェクトでは、Fastwebがインフラ接続とデータログおよび監視ソフトウェアプラットフォームをホストするクラウドリソースを提供し、WiDataはAbinsulaと共にデータ収集とシステム制御のためのソフトウェアおよびハードウェアプラットフォームの開発に貢献しています。プラットフォームには、WiDataが開発したSenseCAP センサーからの情報が含まれ、人の動きの監視や監視目的のカメラも組み込まれています。これらの様々なソースから収集されたすべてのデータは、市庁舎内に設置された制御室に送られ、データの管理と分析を行い、より効率的なサービス管理を可能にします。

専門設置会社Ely Sistemi Projectとの協力により、WiDataはカリアリ市内の85.45 km2の面積をカバーする314サイトの街灯柱と建物屋上に528台のSenseCAP センサーとDTUを配備しました。配備されたセンサーには、SenseCAP S1000 10-in-1気象センサー、SenseCAP S2102気温・湿度センサー、S2103光センサーが含まれます。

街灯柱に設置されたSenseCAP デバイス
カリアリの街灯柱に設置されたSenseCAP デバイス
屋上のSenseCAP 気象センサー
カリアリの屋上に設置されたSenseCAP 気象センサーとゲートウェイ

配備されたセンサーにより、CO2、温度、湿度、大気圧、風速、風向、降雨強度、降雨ピーク、PM2.5、PM10、光強度の環境監視が提供されます。収集されたすべてのデータはプロジェクトのWebプラットフォームに統合され、リアルタイムでの視覚化、異常検知、都市マップでのデータ制限アラートが可能です。

カリアリスマートシティプラットフォーム
カリアリスマートシティプラットフォーム