Technologia

Podręcznik wakacyjny: Inteligentne miasto dla cyfrowych ludzi

Inteligentne miasto dla cyfrowych ludzi

Numer 10/2019
Anucha Cheechan / Shutterstock
Inteligentne miasto to miejsce, gdzie łączą się technologia, władza samorządowa, środowisko naturalne i człowiek. Smart city to nie tylko przedsięwzięcie techniczne, ale i sposób na wyższą jakość życia dla wszystkich.
Rolnictwo miejskie pozwala uniknąć ­kosztów pakowania i transportu.materiały prasowe Rolnictwo miejskie pozwala uniknąć ­kosztów pakowania i transportu.
Songdo to dzielnica biznesowa wybudowana od podstaw; poligon inteligentnych miast.Travel/Shutterstock Songdo to dzielnica biznesowa wybudowana od podstaw; poligon inteligentnych miast.
W inteligentnym mieście kluczowe znaczenie mają kompetencje cyfrowe. Aby korzystać z kodów QR w transporcie miejskim, trzeba mieć smartfon i umieć obsłużyć aplikację.Fevziie/Shutterstock W inteligentnym mieście kluczowe znaczenie mają kompetencje cyfrowe. Aby korzystać z kodów QR w transporcie miejskim, trzeba mieć smartfon i umieć obsłużyć aplikację.
Elementem inteligentnego miasta jest ­energetyka obywatelska – wykorzystanie powierzchni budynków do generowania energii.Elisseeva/Shutterstock Elementem inteligentnego miasta jest ­energetyka obywatelska – wykorzystanie powierzchni budynków do generowania energii.

Termin „inteligentne miasto” (smart city) powstał w latach 70. ub.w., ale bardziej jako postulat niż opis rzeczywistości. Latające taksówki, przesuwające się na rolkach chodniki, listonosze dostarczający helikopterami przesyłki do skrzynek – te wizje już były, brakowało natomiast technologii. Koncepcja smart city dojrzewała więc w miarę pojawiania się kolejnych rozwiązań technicznych; bodaj pierwszym jej praktycznym przejawem, zastosowanym na masową skalę, były zielone fale, pozwalające na płynny ruch samochodów na głównych arteriach miast.

Sytuację radykalnie zmieniły miniaturyzacja urządzeń, rozwój łączności bezprzewodowej oraz przetwarzanie w chmurze. W rękach obywateli pojawiły się smartfony. Rozmiary czujników temperatury, zanieczyszczeń i ruchu tak zmalały, że można je umieścić dosłownie wszędzie. Moduły geolokalizacyjne (określające położenie z dokładnością do metra czy dwóch) oraz moduły łączności za pomocą sieci telefonii komórkowej zostały zestandaryzowane i mogą być dzisiaj wykorzystywane nawet w hulajnodze i rowerze. A dodatkowo na zapleczu pojawiły się centra danych, zdolne do przetwarzania milionów informacji w ułamku sekundy.

Czym więc dzisiaj jest inteligentne miasto? To miejsce, w którym technologie wykorzystywane są, aby podnosić jakość życia. Wymieńmy główne elementy:

• wszechobecność urządzeń elektronicznych – czujniki, smartfony mieszkańców, kamery,

• zbieranie danych – na temat powietrza, ruchu, temperatury, zanieczyszczeń, osób,

• wnioskowanie – inteligentne miasto nie tylko gromadzi dane, ale także analizuje je w szerszym kontekście

• sterowanie – smart city także optymalizuje swoje działanie (np. ruch uliczny, monitoring) na podstawie algorytmów i danych.

W wymiarze ludzkim inteligentne miasto to takie dostosowanie przestrzeni miejskiej, aby wspierać zdrowe życie, dobre samopoczucie, komfort, tworzenie i utrzymanie wspólnot oraz bezpieczeństwo mieszkańców. Ten humanistyczny wymiar smart city ma kluczowe znaczenie – każda technologia służy jakiemuś dobru wyższemu, a w tym przypadku jest to dobrostan mieszkańców.

Zrównoważona urbanizacja

Raport ONZ na temat miast nie pozostawia złudzeń: 68% światowej populacji w roku 2050 będzie w nich mieszkać. Bez inteligencji zaszytej w czujnikach, aplikacjach i centrach danych aglomeracje staną się miejscami po prostu niezdatnymi do życia. Wizja koniecznych zmian, płynąca z raportu ONZ, koncentruje się na kilku czynnikach. Pierwszy to inteligentny transport. Miasta chcą, by miliony ludzi codziennie przemieszczających się pomiędzy domem a pracą robiły to w sposób szybki, bezpieczny i przyjazny dla środowiska. Zamiast prywatnych samochodów – metro, autobusy i tramwaje. Zamiast parkowania na ulicach – zostawianie samochodu na obrzeżach i podróż pociągiem podmiejskim – oczywiście w ramach biletu zintegrowanego, obejmującego parking przy stacji, przejazd pociągiem oraz możliwość wypożyczenia roweru miejskiego.

Terminem smart energy określa się rozwiązania inteligentnego miasta, które pomagają generować, odzyskiwać albo oszczędzać energię. Dzisiaj to przede wszystkim inteligentne liczniki, które mierzą profil zużycia danego odbiorcy prądu. Ale wkrótce to także inteligentne sieci – pozwalające instalować panele słoneczne na dachach budynków, aby w dzień uzupełniały niedobory w sieci. Skojarzone z inteligentnym domem mogą np. uruchamiać urządzenia domowe (pralki, zmywarki) wtedy, kiedy prądu jest nadmiar (np. w słoneczny, wietrzny dzień), oraz zmniejszać jego zużycie w czasie, kiedy nie świeci słońce i nie wieje wiatr.

Inteligentne miasto to także optymalizacja zbierania i recyklingu śmieci. Rozwiązania smart waste monitorują poziom wypełnienia śmietników na osiedlach i informują zakład oczyszczania, że czas wysłać śmieciarkę w ten rejon i opróżnić pojemniki. Ochrona środowiska naturalnego to także monitoring zanieczyszczeń. Już dzisiaj straż miejska np. w Kaliszu i Warszawie za pomocą drona sprawdza, kto emituje najbardziej dokuczliwe pyły i zanieczyszczenia (PM10 i PM2,5) oraz kto pali w piecu starymi oponami i plastikiem.

I bodaj najciekawszy, choć w Polsce jeszcze nieobecny trend: rolnictwo miejskie. Dzisiaj nieomal całą żywność spożywaną w miastach dowozi się z terenów wiejskich. I choć efektywność uprawiania ziemi jest optymalna w wysoko zmechanizowanych, wielkoobszarowych gospodarstwach, to powstaje problem transportu: gotowe produkty żywnościowe trzeba dostarczyć do miasta, a to oznacza korki, zanieczyszczenia i hałas. Rośliny w mieście pochłaniają także nadmiar dwutlenku węgla generowany przez pojazdy oraz ogrzewanie. Mieszkańcy miast coraz śmielej więc uprawiają warzywa na balkonach czy w pokojach. IKEA dostrzegła ten trend i oferuje produkt Växer: zestaw ośmiu doniczek i źródło światła, które pozwala roślinom rosnąć także wewnątrz budynków. W nieco większej skali rośliny w mieście wymagają także sterowania za pomocą sensorów i algorytmów. Liderami rolnictwa miejskiego są metropolie skoncentrowane na niewielkim obszarze, nieposiadające warunków klimatycznych albo gruntowych do otoczenia się uprawami w skali przemysłowej: pustynne Dubaj i Doha, arktyczny Rejkiawik i położony na wyspach Singapur.

Mobilność ostatniej mili

Mieszkańcy polskich metropolii mieli okazję w ostatnich miesiącach poznać z bliska siłę inteligentnych miast. Na ulicach największych z nich zaroiło się od elektrycznych hulajnóg. Ściągamy z internetu apkę, znajdujemy najbliższe urządzenie, rejestrujemy się, podając numer karty kredytowej, skanujemy kod QR na kierownicy – i jedziemy! Pęd w powietrza w uszach i delikatny szum elektrycznego silnika to namacalny dowód siły współczesnej elektroniki w połączeniu z geolokalizacją oraz łącznością bezprzewodową. Pikanterii sprawie dodaje fakt, że firmy, które podrzuciły (dosłownie) hulajnogi na ulice polskich miast, nie pytały nikogo o zgodę. Nie płacą w Polsce żadnych podatków, nie mają często nawet u nas biura, a ładowanie i naprawę zlecają lokalnym mieszkańcom – płacąc im za czynności serwisowe także w modelu społecznościowym. Wszystkie blaski i cienie tzw. sharing economy, inaczej zwanej uberyzacją gospodarki, widoczne są jak na dłoni.

Ale hulajnogi to dopiero początek. Raport „Współdzielona mobilność w Polsce”, opublikowany przez stowarzyszenie Mobilne Miasto wraz z portalem Smartride.pl, nie bez powodu nosi podtytuł „Na progu przełomu”. Autorzy uważają, że rowery miejskie oraz hulajnogi elektryczne to dopiero początek. W kolejce są skutery i samochody, a prognozy do roku 2025 mówią o ponaddwukrotnym wzroście liczby dostępnych pojazdów. Trójmiejski rower Mevo (najnowsze i na razie najnowocześniejsze rozwiązanie w Polsce, wspomagane elektrycznie) jest wypożyczany średnio aż 6,6 razy dziennie. Szacuje się, że od 3 do 5% mieszkańców krótkie odległości pokonuje rowerem zamiast komunikacją miejską i własnym samochodem. Oprócz oczywistych korzyści środowiskowych (mniej spalin i emisji CO2) rozwiązanie takie ma dodatkowy atut zdrowotny – stanowi okazję do ruchu. Można przewidywać, że ten aspekt będzie coraz ważniejszy: miasta będą chętniej finansować rozwiązania, jeśli przyniosą także korzyści dla, jak to się ładnie mówi, kapitału ludzkiego. Edukacja, zdrowie, integracja oraz troska o środowisko naturalne – to wszystko aspekty, przez pryzmat których oceniane są i będą rozwiązania smart city.

Połączone systemy, włączeni ludzie

Mobilność ostatniej mili jak w soczewce pokazuje, że rozwiązania cyfrowego miasta muszą uwzględniać dwa szalenie ważne elementy: ludzi oraz przedsiębiorstwa. Ci pierwsi zainteresowani są jak najprostszym i jak najszerszym korzystaniem z udogodnień w swoim miejscu zamieszkania. Ale potrzebują do tego tzw. kompetencji cyfrowych. Kiedy więc polskie miasta wdrażają rozwiązanie polegające na tym, że wystarczy zeskanować smartfonem kod QR na przystanku, aby zobaczyć tablicę odjazdów autobusów i tramwajów z tego miejsca, to muszą pamiętać, że wymaga to: a) smartfona, b) apki mobilnej, c) umiejętności zeskanowania kodu. Dla wielu mieszkańców polskich miast – seniorów, gorzej wykształconych, mniej zamożnych – będą to bariery trudne do pokonania.

W marcu tego roku Sieć Edukacji Cyfrowej Komet@ opublikowała raport pod długim tytułem „Kompetencje przyszłości w czasach cyfrowej dysrupcji. Studium wyzwań dla Polski w perspektywie 2030 roku”. To niewesoła lektura. Właściwie we wszystkich kategoriach kompetencje cyfrowe mieszkańców Polski zostały ocenione nisko. Dobrze jest w zasadzie tylko w młodym pokoleniu (16–24 lata). Natomiast w przypadku starszego wszystkie rozwiązania smart city muszą brać pod uwagę niedostateczne kompetencje cyfrowe.

Inteligentne miasto wymaga także nowych regulacji prawnych. Wspomniane wyżej elektryczne hulajnogi uwidoczniły to bardzo wyraźnie. Czy można się nimi poruszać po ścieżkach rowerowych? Czy tam, gdzie ścieżek nie ma, ich użytkownicy mogą zjechać na ulicę, czy mają się poruszać po chodnikach? Czy dzieci powinny nosić kaski? Co zrobić, jeśli użytkownik takiego pojazdu uszkodzi samochód – kto płaci odszkodowanie? Regulacje dopiero są tworzone, a realne problemy już istnieją: wiosną tego roku osoba korzystająca z hulajnogi wjechała w przechodzącą kobietę i spowodowała znaczny uszczerbek na jej zdrowiu. Praktyka sądowa powoli zacznie się kształtować i – aby uniknąć chaosu – potrzebne są przepisy.

Administracja publiczna nie jest także, oględnie mówiąc, mistrzem w udostępnianiu danych publicznych poprzez zbiory danych oraz interfejsy programistyczne, tzw. API. Nie ma w tej chwili w polskim prawie wymogu, aby kluczowe informacje na temat miasta (np. natężenie ruchu w danym momencie, temperatura, poziom zanieczyszczeń, długość kolejek do przychodni, dostępność biletów do instytucji kultury itd.) prezentować on-line (m.in. w postaci plików JSON). Jeszcze w 2012 r. trzeba było rozprawy sądowej, aby twórca serwisu Transportoid otrzymał bieżący rozkład komunikacji miejskiej w postaci cyfrowej. Krakowskie MPK zrobiło wszystko – proces w dwóch instancjach, podawanie nieaktualnych rozkładów, przeciąganie wniosków – aby tej informacji nie udostępnić, a dokładniej – aby pobierać za to opłatę.

Ale nie wszystkie przykłady są negatywne. Poznań, jeden z cyfrowych prymusów w Polsce, na początku sierpnia 2019 r. udostępnił bieżące informacje o pozycji autobusów. Można dosłownie w każdej chwili sprawdzić, gdzie znajduje się każdy pojazd miejskiego zakładu komunikacji. Otwartość danych i interfejsów programistycznych API pozwala niezależnym podmiotom – przedsiębiorcom, stowarzyszeniom – tworzyć inteligentne aplikacje. Modelowym przykładem takiej aplikacji jest Jakdojade.pl – serwis on-line oraz apka mobilna – która pozwala wyznaczyć drogę od miejsca do miejsca z uwzględnieniem bieżących rozkładów jazdy, a także kupić bilety. To idealny przykład rozwiązania powstałego w trójkącie firma–obywatel–miasto z opłacalnym modelem biznesowym w tle.

Zastosowania

W rozwiązaniach smart city przodują Europa Zachodnia oraz Azja; w tyle pozostają Europa Środkowo--Wschodnia, obie Ameryki i Australia. W Korei, na usypanej niedaleko Seulu wyspie Songdo, zbudowano od podstaw dzielnicę biznesową i potraktowano ją jako poligon cyfrowego miasta. Testuje się tam np. system reakcji na niebezpieczeństwa. Gdy analizatory jakości powietrza oraz natężenia dźwięku zidentyfikują anormalne poziomy, informację o tym wysyłają do centrum przetwarzania danych. Tam sztuczna inteligencja miasta dochodzi do wniosku, że doszło do niebezpiecznego wypadku. Zatrzyma wtedy ruch dojazdowy do tego miejsca, aby sytuacja się nie pogarszała, i utworzy korytarze życia dla karetek i straży pożarnej, by błyskawicznie dotarły na miejsce. Jednocześnie wyśle informacje do osób przebywających na tym obszarze, gdzie powinny się kierować, aby jak najszybciej opuścić teren zagrożony.

Monachium stawia na środowisko naturalne i samopoczucie mieszkańców. Neuaubing-Westkreuz oraz Freiham to dzielnice, które technologie inteligentne mają zmienić w lepsze miejsce do życia. Zainstalowano ładowarki do elektrycznych pojazdów, udostępniono elektryczne urządzenia do transportu osobistego (tzw. PLEV-y). Sieć energetyczną w dzielnicy przebudowano, aby każdy mieszkaniec mógł być jednocześnie konsumentem energii, a jeśli posiada dach i może na nim zainstalować panele fotowoltaiczne – także jej producentem. Miasto poprzez kamery oraz czujniki na bieżąco monitoruje, jak mieszkańcy wykorzystują infrastrukturę i pojazdy, aby minimalizować zanieczyszczenia i zużycie energii. Nowością są centralne punkty odbioru przesyłek ze sklepów internetowych rozsiane po dzielnicy – aby kurierzy nie musieli jeździć samochodami pomiędzy domami; mogą po prostu zostawić pakunek w skrzynce przypominającej nasze paczkomaty. Zakupy spożywcze są umieszczane w specjalnych chłodzonych przegródkach.

Wspomniany wyżej Poznań wdrożył w tym roku pilotażowo system Tap4ticket, nagrodzony na tegorocznej konferencji „Miasta w internecie”. Dzięki niemu za pomocą technologii NFC (near-field communication) mieszkaniec może dowiedzieć się, kiedy przyjedzie autobus, a gdy wsiądzie do niego – kiedy dojedzie do celu, i kupić bilet. Poznań planuje w przyszłości integrację tego systemu z miejskimi parkometrami.

Połączeni ludzie w cyfrowym mieście

Niemiecka firma doradcza Roland Berger co roku publikuje ranking inteligentnych miast. Tegorocznym zwycięzcą został Wiedeń. Badacze oceniają działanie miasta w aż dziesięciu kategoriach: energia i środowisko, mobilność, oświata, zdrowie, kontakt z urzędem, infrastruktura, ramy prawne, włączanie interesariuszy, koordynacja, planowanie oraz budżet. Bo aby skutecznie wdrożyć ideę inteligentnego miasta – argumentują autorzy konkursu – konieczna jest równowaga tych elementów, a przede wszystkim strategia. Bez niej można łatwo „przepalić” dowolne pieniądze na rozwiązania, które szybko się zestarzeją, nie będą wykorzystywane, nie przyniosą realnych zysków ani nie przyczynią się do szeroko pojmowanego dobrostanu mieszkańców. Bo to przecież o nich, a nie o technologię jako taką chodzi.

Jakub Chabik
inżynier informatyk, nieuleczalny geek nowych technologii

***

Słowniczek inteligentnego miasta

RFIDradio freuquency ID, niewymagające zasilania nalepki pozwalające identyfikować urządzenie lub część z pewnej odległości, możliwe do zastosowania np. w zarządzaniu odpadami w inteligentnym mieście

QR – kody naklejane na urządzenia (np. przystanki, hulajnogi, przejścia), pozwalające uruchomić funkcje inteligentnego miasta po zeskanowaniu na smartfonie

IoTinternet of things, internet rzeczy; niewielkie inteligentne urządzenia (czujniki, komputery, oświetlenie) sterowane w ramach inteligentnego miasta

Ostatnia mila – szeroko pojęte rozwiązania transportowe pozwalające na przebycie ostatniego odcinka pomiędzy np. stacją kolei miejskiej a biurem albo domem

MaaSmobility as a service, rozwiązania transportowe (samochody, skutery, elektryczne hulajnogi) wynajmowane na minuty, wyposażone w łączność bezprzewodową, geolokalizację i dostępne za pomocą apki mobilnej

PLEVpersonal light electric vehicle, urządzenie elektryczne pozwalające na przemieszczanie się, np. hulajnoga albo skuter (patrz: ostatnia mila), będące własnością mieszkańca albo wynajmowane (MaaS)

01.10.2019 Numer 10/2019

Czytaj także

Reklama
Reklama

Ta strona do poprawnego działania wymaga włączenia mechanizmu "ciasteczek" w przeglądarce.

Powrót na stronę główną