Giulio Salvadori
Osservatorio Internet of Things Direttore
Internet of Things per lo Smart Building:
quali benefici ottenibili?
giulio.salvadori@polimi.it
31.07.21
Self-awareness
Interazione
Elaborazione
Metering Sensing Attuazione Identificazione Localizzazione Diagnosi stato
Gli oggetti intelligenti (Smart objects)…
31.07.21
Utilizzo di standard tecnologici aperti
Raggiungibilità del singolo oggetto
Multifunzionalità
…e le reti intelligenti (Smart networks)
31.07.21
L’autovetturacomunica la sua posizione e i dati di guida (es.
velocità, frenate brusche) utilizzati per finalità assicurative
e monitoraggio del traffico
Il contatore elettrico registra e comunica l’entità dei consumi e dell’energia prodotta dai pannelli fotovoltaici sul tetto della casa
La telecamera registra le informazioni e le elabora in locale, avvisando le autorità
nel caso rilevi un evento critico
l parametri vitali di un malato sono misurati autonomamente a Il paio di scarpe(o più in
generale, qualsiasi capo di abbigliamento) è tracciato
individualmente dalla produzione al cliente per garantire la sua originalità
Il monumentocomunica con il turista, gli “racconta” qualcosa di sé e consiglia come proseguire il
tour della città
Il lampione stradale regola l’intensità luminosa sulla base I sensori distribuiti nel bosco
avvisano dell’insorgere di un incendio e consentono di monitorare l’avanzamento del
fronte di fuoco
Internet of Things: alcuni esempi
31.07.21
Mercato IoT* (mld€)
1,55 mld
2,0 mld
2,8 mld
mld 3,7
5,0 mld
6,2
mld 6
mld
0 1 2 3 4 5 6 7
2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020
+35%
+29%
+40%
+32%
Il mercato IoT in Italia: dove ci eravamo lasciati?
+24% -3%
Fatturato a clienti finali in Italia, al netto dell’IVA
31.07.21
Mercato IoT* (mld€)
1,55 mld
2,0 mld
2,8 mld
mld 3,7
5,0 mld
6,2
mld 6,0
mld
0 1 2 3 4 5 6 7
+35%
+40%
+32%
Il mercato IoT nel 2020
+24% -3%
+29%
Fatturato a clienti finali in Italia, al netto dell’IVA
31.07.21
Il mercato IoT nel 2020: le connessioni attive
6 mld € 93 mln connessioni
IoT attive 34 mln
connessioni Cellulari
+10% vs 2019
59 mln connessioni
tramite
altre tecnologie
(es. ZigBee, WiFi, 169 MHz)
+15% vs 2019
Spinta positiva del Decreto Legge Semplificazioni che permette l’utilizzo delle frequenze in modo permanente
1 mln connessioni Reti LPWA
+100% vs 2019
31.07.21
1400.000.001800.000.0011.200.000.0011.600.000.0012.000.000.0012.400.000.0012.800.000.0013.200.000.0013.600.000.0014.000.000.0014.400.000.0014.800.000.0015.200.000.0015.600.000.0016.000.000.001 1
2
Smart
City Smart
Home Smart Factory
202 0 20 19
Smart Asset Mng
Altro Smart
Logistics Smart Metering &
Smart Asset Management (Utility)
Smart
Car Smart
Building Smart
Agriculture
385
560 505 265 180
610
1.490 1.180 685 140
350
520 530 330 180
585
1.705 1.210 670 120
-5%
-2%
-13% +2% +4% +8% +10% -20% +17%
6,2 mld €
6,0 mld €
-3%
Mercato IoT (mln €)
L’evoluzione degli ambiti applicativi
31.07.21
1400.000.001800.000.0011.200.000.0011.600.000.0012.000.000.0012.400.000.0012.800.000.0013.200.000.0013.600.000.0014.000.000.0014.400.000.0014.800.000.0015.200.000.0015.600.000.0016.000.000.001 1
2
Smart
City Smart
Home Smart Factory
202 0 20 19
Smart Asset Mng
Altro Smart
Logistics Smart Metering &
Smart Asset Management (Utility)
Smart
Car Smart
Building Smart
Agriculture
385
560 505 265 180
610
1.490 1.180 685 140
350
520 530 330 180
585
1.705 1.210 670 120
-5%
-2%
-13% +2% +4% +8% +10% -20% +17%
6,2 mld €
6,0 mld €
-3%
Mercato IoT (mln €)
L’evoluzione degli ambiti applicativi: il mercato Smart Building
31.07.21
Smart Building: i principali trend
Retrofitting Learning
Building
Dati e
integrazione
31.07.21
Smart Building: i principali trend
Retrofitting Learning
Building
Dati e
integrazione
31.07.21
La sensoristica abilita il monitoraggio e analisi dati all’interno dell’edificio
Dati e integrazione
I dati raccolti dai sensori abilitano la rilevazione in tempo reale dei parametri ambientali ed energetici, permettendo di
ottimizzare i consumi e la vivibilità
Si va sempre di più progetti che prevedono l’integrazione tra le funzionalità smart dell’edificio
Monitoraggio e analisi dati
31.07.21
Smart Grid: il caso di Basalt Vista, USA
31.07.21
Smart Grid: il caso di Basalt Vista, USA
Max efficienza energetica 27 Smart Home dotate di pannelli solari
Scambio energetico automatico al bisogno
Microgrid connessa alla rete principale
31.07.21
Smart Building: i principali trend
Retrofitting Learning
Building
Dati e
integrazione
31.07.21
Verso il Learning Building, edifici al servizio dei residenti Learning
Building
Le informazioni rilevate dai sensori vengono analizzate da piattaforme di Machine
Learning: gli edifici
"ricordano" impostazioni e appuntamenti
Gestione più efficiente
Maggior comfort per le
persone
Learning Building
31.07.21
Smart Building: i principali trend
Retrofitting Learning
Building
Dati e
integrazione
31.07.21
Non solo nuovo, attenzione anche al retrofitting, soprattutto in Italia
"Il 70% del patrimonio
immobiliare italiano ha più di 50 anni"
"La nuova edilizia riguarderà soprattutto processi di sostituzione e
di integrazione urbanistica"
Retrofitting
Retrofitting
31.07.21
Dallo Smart Building alla Smart Home: alcuni esempi dei benefici ottenibili
Smart Building Smart Home
31.07.21
Opportunità offerte dall’investimento in
soluzioni smart di efficientamento energetico dell’edificio (riscaldamento/climatizzazione,
illuminazione) Risparmio in termini di:
RISPARMIO
Smart Building & Energy: quali benefici?
RISPARMIO
31.07.21
Smart Building & Energy: le ipotesi
3 dimensioni di ufficio Italia (diverse zone climatiche)
Range di classi energetiche della scala APE
Risparmio energetico* in relazione a:
• Illuminazione
• Climatizzazione/riscaldamento
31.07.21
Smart Building & Energy: le variabili
Costo acquisto dispositivi
Costo energia termica Costo
installazione
Costo di periodo
Costo energia elettrica
Consumo energetico
termico
Consumo energetico
elettrico
Risparmio consumi
attesi
Benefici Classe energetica,
zona climatica e dimensione edificio
Tempo di
payback
31.07.21
Smart Building & Energy: i risultati
Costo di investimento = 246.200 €
Classe energetica D
Costo di periodo 15.000 €
8 anni Pay-back Time
12,5% ROI
Benefits 45.800 €/year
Net benefits 30.800 €/year Superficie
4.000 m
231.07.21
Dimensioni
edificio [m2] Costi
investimento [€] Net Annual
Benefits [€] PBT [years] ROI
2000 - Small 139.500 13.650 10,2 9,8%
4000 - Baseline 246.200 30.800 8 12,5%
9000 - Big 487.300 75.600 6,4 15,5%
Smart Building & Energy: analisi di sensitività
Variazione delle dimensioni dell’edificio
2%
4%
6%
8%
10%
12%
14%
16%
18%
20%
2 4 6 8 10
[years]12
31.07.21
Smart Building & Energy: analisi di sensitività
CLASSE ENERGETICA
A B C D E F G
DIMENSIONI 2000 m2 29,8 18,2 13,1 10,2 7,7 5,8 5,2 4000 m2 19,2 13,1 9,9 8 6,2 4,8 4,3
9000 m2 13,8 10 7,8 6,4 5,1 4 3,6
In Italia il 65% degli edifici fa parte della classe energetica G Solo il 6%
Variazione della classe energetica
Pay-back
Time
(anni)
31.07.21
A B C D E F
Italian territory coverage 0,04% 5,50% 21,50% 25,10% 45,10% 2,76%
0%
5%
10%
15%
20%
25%
30%
35%
40%
45%
50%
Smart Building & Energy: analisi di sensitività
ZONA CLIMATICA
A B C D E F
ENSIONI
2000 m2 33,5 17,2 12,7 9,9 10 4,9
4000 m2 20,9 12,5 9,7 7,7 7,9 4,1
Variazione della zona climatica
Pay-back Time
(anni)
31.07.21
Dallo Smart Building alla Smart Home: alcuni esempi dei benefici ottenibili
Smart Building Smart Home
31.07.21
Smart Home & Energy: quali benefici legati alla gestione smart del riscaldamento?
Risparmio costi
riscaldamento Risparmio
emissioni CO₂
Caratteristiche Abitudini Soluzioni tradizionali
31.07.21
Smart Home & Energy: quali benefici legati alla gestione smart del riscaldamento?
• Abitazione:
✓ Bilocale a Milano
✓ Classe energetica G
• Soluzione smart: termostato programmabile connesso
• Benefici: -23% consumi energetici
Giovane lavoratore
Risparmio CO₂ per la città: ~54.000 tCO₂
Risparmio medio:
16-28%
Città di Milano
Risparmio economico per i cittadini:
~70 mln€
31.07.21
