L'IoT della Corea del Sud in pieno svolgimento: dai contatori dell'acqua agli edifici intelligenti alimentati dall'intelligenza artificiale

Gochang è una contea rurale relativamente piccola della Corea del Sud, nella provincia di Jeolla settentrionale, a 260 chilometri a sud della capitale Seoul. Confina a ovest con il Mar Giallo con una linea costiera di 70 chilometri e, a detta di tutti, è uno spettacolo. Secondo il Ministero degli Interni, a marzo 2018 la contea ha una popolazione molto piccola di soli 58.181 abitanti, su un'area di 606,90 chilometri quadrati. Si tratta di un'area leggermente più grande di Seoul, che nel 2017 contava una popolazione di 9,86 milioni di abitanti, ovvero circa il 20% dei 50 milioni del paese.

Non è facile andare in giro per i funzionari e i sensori della contea, in particolare per i contatori che controllano l’utilizzo dell’acqua tramite visite mensili a domicilio. Se c'è una perdita d'acqua, sono necessari da uno a due mesi per confermarla. Il problema è aggravato dal ritardo nella risposta. E poi ogni tanto c'è qualche litigio con i residenti sulla bolletta.

Entrano in gioco i contatori dell’acqua intelligenti: contatori digitali che consentono alla contea di monitorare e leggere l’utilizzo dell’acqua da remoto in tempo reale senza la necessità di inviare personale.

Gochang è il primo in Corea del Sud a implementare contatori d’acqua intelligenti in tutta la contea in un colpo solo. L'implementazione è iniziata lo scorso anno in collaborazione con Freestyle Technology, azienda IoT con sede in Australia, che ha fornito tutte le apparecchiature necessarie, dai contatori intelligenti ai ripetitori. L'installazione è stata completata in 24.104 case nel mese di dicembre.

"Lo abbiamo affrontato come un progetto di welfare per i residenti", ha detto Kim Sang-ah, manager della Gochang Waterworks, l'impresa idrica e fognaria della contea, e responsabile del progetto. "I contatori ci hanno permesso di trasmettere con precisione informazioni ai residenti sul loro utilizzo e sulla bolletta, che erano uno dei principali reclami che abbiamo ricevuto in precedenza. Un altro è prevenire i danni derivanti dalle perdite. I costi derivanti dalle perdite d’acqua sono diminuiti del 19% a marzo rispetto a un anno fa”.

Non era solo una questione di comodità; c'erano anche benefici sociali.

"Il vantaggio più grande, a nostro avviso, è una maggiore sicurezza per i residenti, soprattutto per gli anziani. L'acqua viene utilizzata sempre, quotidianamente. Troviamo le famiglie che non utilizzano acqua da 48 ore e contattiamo loro o i loro parenti. I residenti hanno dato il massimo feedback positivo per questo", ha detto Kim.

La Corea del Sud ha uno dei tassi di suicidio più alti al mondo; gli anziani e gli emarginati sociali sono particolarmente vulnerabili. Ad aprile, una madre di 41 anni e la figlia di 4 anni sono state trovate morte nel loro appartamento nella vicina contea di Jeungpyeong, nella provincia di Chungcheong settentrionale, in un duplice suicidio. Successivamente è stato rivelato che la coppia era morta mesi fa, con le bollette dell'acqua non pagate da mesi.

Una soluzione di lettura remota dell’acqua come quelle attuali a Gochang avrebbe potuto prevenire la tragedia, ha detto Kim.

Le generazioni più giovani si trasferiscono nelle città per lavori migliori; i loro genitori anziani di solito rimangono nelle loro città rurali. La distanza è motivo di preoccupazione per molte famiglie.

"Vediamo, in futuro, che sempre più progetti IoT verranno implementati in tutto il paese, il che costituirà una buona politica pubblica", ha affermato Kim. "Stiamo riflettendo su un progetto di lampione intelligente che utilizzerà gli stessi ripetitori che usiamo per i contatori dell'acqua."

"L'IoT è una tendenza irreversibile nei servizi di pubblica utilità"

I paesi, le contee e le città della Corea del Sud guardano sempre più all'adozione dell'IoT nelle infrastrutture e nelle unità, soprattutto nel settore idrico, che, insieme alle strade, richiede che i governi locali costruiscano, gestiscano e forniscano da parte dei coreani legge. Ciò fornisce un incentivo in una democrazia affinché i comuni svolgano un buon lavoro pubblico.

Anche la città di Gimje, una vicina di Gochang nella provincia di Jeolla settentrionale, ha iniziato l’implementazione di contatori dell’acqua intelligenti forniti da Freestyle Technology. La città inizierà con due centri che conteranno 2.290 famiglie.

"Abbiamo avuto alcuni problemi con vecchi edifici con tubature dell'acqua obsolete che sono particolarmente vulnerabili perdite in inverno," ha detto Song Jin-hee, responsabile della contabilità presso il servizio idrico e fognario della città di Gimje Dipartimento.

"Stiamo adottando un approccio graduale, con cadenza annuale, nell'installazione. Oggi, le tecnologie e i costi stanno cambiando così velocemente. Vogliamo mantenere aperte le nostre opzioni", ha detto Song. “L’IoT, riteniamo, sia una tendenza irreversibile. A lungo termine contribuirà soprattutto ad alleviare il peso dei costi per i residenti, perché possiamo utilizzare lo stesso rete di apparecchiature, stazioni base e ripetitori che utilizziamo per l'acqua per controllare altri servizi pubblici e servizi pubblici, riducendoli il costo."

Sono stati i comuni della provincia montuosa e ad alta quota di Gangwon, la regione più a nord-est della Corea del Sud, a prendere in considerazione per primi i contatori dell’acqua intelligenti. Pyeongchang, che ha ospitato i Giochi Olimpici Invernali all’inizio di quest’anno, è stata una delle prime a implementare contatori dell’acqua intelligenti nel paese.

C'era una domanda reale dovuta a pressioni casuali a seconda dell'area. La miriade di altitudini ha reso la gestione dell’acqua e delle fognature molto più difficile rispetto ad altre contee e città. A partire dal 2007, Pyeongchang ha distribuito i contatori blocco per blocco e ha raggiunto una copertura dell’80% entro il 2014.

Anche la città di Taebaek e la contea di Yeongwol della stessa provincia si stanno muovendo per installare contatori dell’acqua intelligenti, hanno detto i funzionari della contea. Anche la città di Jaecheon, nella provincia di North Chungcheong, è stata una delle prime ad adottarlo, installando contatori dell'acqua digitali dal 2009 al 2012, che sono costati 3 milioni di dollari. L'attrezzatura utilizzata probabilmente non è così sofisticata come i prodotti recenti, hanno detto i funzionari.

Oltre all’acqua, anche l’elettricità e il gas vedono sempre più applicazioni IoT. Il più ambizioso finora, tuttavia, è probabilmente il progetto Advanced Metering Infrastructure della Korea Electric Power Corporation (KEPCO), gestita dallo stato. La società ha avviato il progetto da 1,7 trilioni di won – circa 1,5 miliardi di dollari – nel 2013 e l’obiettivo è quello di installare circa 22,5 milioni di contatori elettrici intelligenti nelle famiglie con copertura nazionale completa 2020. Gli uffici regionali di KEPCO monitoreranno il consumo di elettricità in tempo reale.

Scalare verso l’alto: dal locale al globale

I progressi nella tecnologia di trasmissione e nella potenza di calcolo negli ultimi dieci anni sono stati determinanti nella maggiore applicazione dell’IoT nei settori dei servizi pubblici e delle infrastrutture, secondo Song of Gimje.

"Questi concetti non sono nuovi e sono stati tentati anni fa, ma molti sono stati archiviati a causa della bassa velocità di precisione della trasmissione. Se ricordi ai tempi del feature phone, a volte ricevevi messaggi minuti o ore dopo rispetto a quando venivano inviati. È stato lo stesso con questa attrezzatura", ha detto Song.

"Ma oggi, in media, i fornitori hanno tassi di precisione molto elevati. I test per il nostro contatore dell'acqua intelligente hanno mostrato una precisione del 98,9%, superiore al 98% richiesto per l'ordine."

La Corea del Sud è uno dei luoghi più cablati al mondo e vanta le migliori reti, rendendola un interessante banco di prova per l’IoT sia per le aziende locali che per quelle globali. Il paese ha lanciato una rete 4G LTE nel 2011 e ha completato la copertura nazionale nel 2012. L’implementazione di reti dedicate all’IoT da parte delle società di telecomunicazioni con costi più competitivi ha anche reso i progetti IoT più allettanti per i governi locali.

Le reti hanno consentito una distribuzione su vasta scala. Daegu, la quarta città più grande della Corea con una popolazione di 2,5 milioni di abitanti, è stata una delle città più ambiziose nell'adottare l'IoT. SK Telecom ha investito 90 miliardi di won per costruire una rete LoRa a livello cittadino. La città vanta già lampioni a LED intelligenti, strisce pedonali intelligenti, telecamere a circuito chiuso, parcheggi intelligenti che controllano la disponibilità dei parcheggi e targhe che sfruttano l’infrastruttura. Ha consentito anche nuove attività: SK Telecom ha lanciato a servizio di lettura del consumo di energia solare basato sulla sua rete LoRa.

Diverse applicazioni

High Tech è un'azienda IoT specializzata nella tutela del patrimonio culturale. Con sede nella provincia di Gangwon, l'anno scorso l'azienda ha collaborato con il governo locale per installare sistemi a basso consumo sensori di spostamento che rilevano spostamenti, umidità, temperatura e tremori su quattro colture siti. Fornisce la propria rete LoRa e non richiede l'installazione di cavi elettrici e di comunicazione sugli edifici antichi. Questo è importante, poiché la maggior parte degli edifici antichi sono a rischio di incendio a causa della grande prevalenza di legno.

I sensori non sono alimentati dalla rete elettrica, ma dispongono di batterie che durano da uno a due anni a seconda dell'utilizzo. I dati vengono inviati al centro di comando ogni 5-30 minuti per il monitoraggio. I dati consentono agli ispettori di individuare danni e individuare possibili danni derivanti da disastri naturali o dall'invecchiamento al fine di applicare misure adeguate per proteggere i siti.

"La maggior parte degli strumenti di rilevamento utilizzati nei siti del patrimonio culturale utilizzano rilevatori cablati che li danneggiano direttamente nel tempo, o potrebbero farlo inavvertitamente", ha affermato Il CEO di High Tech Choi Jong Un. "Applicando l'IoT, i governi possono proteggere i propri siti sensibili del patrimonio culturale e allo stesso tempo risparmiare sui costi manutenzione."

ntels è un'azienda IoT che offre un sistema integrato di gestione degli edifici che consente il monitoraggio dei consumi energetici e dello stato di sicurezza degli edifici. L'azienda ha una partnership con Suwon City e la soluzione è applicata a 100 edifici pubblici. Il municipio di Suwon può gestire l'intera torrefazione mentre anche i singoli edifici possono monitorare i propri. L'accesso è suddiviso in tre livelli di nulla osta di sicurezza.

L’intelligenza artificiale (AI) è stata applicata al sistema di monitoraggio in modo che possa prevedere il consumo di energia e diventare più efficiente man mano che vengono raccolti più dati. Gli stessi inquilini degli edifici, non solo i responsabili IT, possono accedere al sistema all'interno delle aree designate per accendere o spegnere luci, gas e altre utenze.

"Nel settore degli edifici intelligenti, la connettività non è più un elemento di differenziazione, perché è un dato di fatto", ha affermato Park Chang-soo, direttore generale del team di sviluppo IoT di NTELS. "Quindi è necessario un valore aggiunto come l'intelligenza artificiale oltre ad un'elevata integrazione. Ci differenziamo anche perché offriamo agli inquilini il controllo sul loro spazio di lavoro IoT."

La questione dei costi, della regolamentazione e della privacy

Nonostante la maggiore adozione e innovazione, rimangono degli ostacoli. Lo spiegamento e la copertura relativamente riusciti di Gochang si basavano in gran parte sul rapporto costi-benefici. Secondo i funzionari della contea, il progetto è costato circa 5 milioni di dollari. I comuni più grandi trovano il costo meno attraente mentre tentano di espandersi. Anche i costi di rete sono diminuiti nel corso degli anni, grazie alle reti dedicate all’IoT, ma per molti comuni ciò rappresenta ancora una pressione sui budget.

"Nessuno mette in dubbio i vantaggi derivanti dall'implementazione dell'IoT per i servizi pubblici. Ma l’ostacolo più grande è e rimane il costo," ha detto Kim Jong-hoon, un funzionario della Korea Environment Corporation (K-eco), un agenzia sussidiaria del Ministero dell'Ambiente, che lavora nel suo ufficio regionale a Pyeongchang e collabora con quello locale governo.

K-eco, in collaborazione con il governo locale e la società di telecomunicazioni LG Uplus, ha testato 100 unità di sensori di perdite d'acqua dallo scorso anno.

"Tra i funzionari c'è l'aspettativa che i prezzi scendano già nella seconda metà di quest'anno o nella prima metà del prossimo anno. Ma resta da vedere", ha detto.

Anche i singoli comuni cercano portafogli IoT specifici per le loro esigenze e il prodotto giusto non è stato facile da trovare, ha aggiunto Kim.

"La domanda del mercato porterà automaticamente a prezzi competitivi", ha affermato Choi, CEO di High Tech.

Il più grande ostacolo per le aziende sono state le normative che limitano l’uso dello spettro a seconda del settore. Gli edifici governativi e le agenzie come i vigili del fuoco utilizzano le proprie reti e frequenze.

"Sarebbe più semplice implementare soluzioni di costruzione intelligente come le nostre se avessimo accesso a tali reti", ha affermato NTELS' Park.

Anche la standardizzazione era un problema.

"Ciò che costituisce l'IoT può essere molto diverso da paese a paese", ha affermato Park. "Vorremmo che ci fosse più coordinamento tra i governi. È necessario anche un maggiore dialogo tra governi e aziende”.

La privacy, o la sicurezza, è un quadro più complicato. Ad esempio, Gimje ha citato la privacy come uno dei motivi principali per lanciare contatori dell’acqua intelligenti. Si teme che questi dispositivi siano vulnerabili agli attacchi di hacking; L'anno scorso KEPCO ha dovuto affrontare un attento esame per i suoi contatori elettrici digitali che presumibilmente avevano una sicurezza incompetente all'interno dei chip.

Ma le prospettive generali rimangono ottimistiche per molti.

"Non posso dire se sarà tra un anno, tre o dieci anni", ha detto Kim di K-eco. "Ma stiamo arrivando a un punto in cui l'IoT alla fine verrà implementato in modo massiccio."

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